Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха

СОЮЗ СОВЕТСНИХООЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 17/1 САНИЕ ИЗОБРЕТ ВИДЕТ ЕЛЬ СТ ТОРСК(22) (46) (71) Крас тель титу (72) тогоМеталлАУ 43(про ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР,ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3375849/22-0331.12.8115.11.86. Бюл. Ф 42Всесоюзный ордена Трудового ного. Знамени научно-исследоваский горно-металлургический инс т цветных металловВ.Д.Павлов.и В.К.Мирошниченко 621.226.3(088.8)Фролов П.П. Аккумуляторы сжавоздуха. Свердловск-Москва,ургиздат, 1950, с. 10-13. вторское свидетельство СССР 6160, кл. Е 21 Р 17/10, 1964 тотип).(54) (57) ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР СЖАТОГО ВОЗДУХА, состоящийиз расположенных на разных уровняхгерметизированных пневмокамеры игидрокамеры; соединенных между собойскважиной, причем в пневмокамереустановлены подводящий и выдающийсжатый воздух, трубопроводы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности в работе аккумулятора путем увеличения коэффициента полезного действия, гидрокамера снабжена подводящим и выдающимсжатый воздух трубопроводами, накоторых установлены регулирующие задвижки и которые соединены с соответствующими трубопроводами пневмокамеры.Изобретение относится к устройствам для распределения пневматическойэнергии в горных выработках.Известен гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха, состоящий 5из расположенных одна над другой гидрокамеры, сообщающейся с рудничнойатмосферой, и герметизированной пневмокамеры, через перемычку которойпропущены подводящий и отводящий сжа Отый воздух, воздухопроводы и водовод,соединяющий пневмокамеру с гидрокамерой,Недостатком известного гидропневматического аккумулятора с открытой перемычкой является то, что при ихэксплуатации возможны прорывы сжатого воздуха и выбросы воды в рудничные выработки и затопление шахтныхходов и камер.Наиболее близким по технической го 30 45 На фиг, 1 показан предлагаемый гидропневматический аккумулятор в период заполнения сжатым воздухом пневмокамеры, на фиг. 2 - то же,сущности и достигаемому результатуявляется гидравлический аккумуляторсжатого воздуха, состоящий из расположенных на разных уровнях герметизированных пневмокамеры и гидрокамеры, соединенных между собой скважиной, причем в пневмокамере установлены подводящий и выдающий сжатыйвоздух трубопроводы,Недостатком известного гидропневматического аккумулятора являетсянедостаточная эффективность работывследствие низкого коэффициента полезного действия,35Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счетувеличения коэффициента полезногодействия.Поставленная цель достигается тем,что в гидропневматическом аккумуляторе сжатого воздуха, состоящем израсположенных на разных уровнях герметизированных пневмокамеры и гидрокамеры, соединенных между собойскважиной, причем в пневмокамереустановлены подводящий и выдающийсжатый воздух трубопроводы, гидрокамера снабжена подводящим и выдающим сжатый воздух трубопроводами,на которых установлены регулирующиезадвижки, и соединенными с соответствующими трубопроводами пневмокамеры,в период заполнения сжатым воздухомгидрокамеры,Гидропневматический аккумуляторсжатого воздуха состоит.из пневмокамеры 1, гидрокамеры 2, герметизированных глухими перемычками 3 и 4,водовода 5, соединяющего пневмокамеру 1 с гидрокамерой 2 по принципусообщающихся сосудов, зумпфа 6, подводящих 7 и 8, отводящих 9, 10 сжатыйвоздух воздухопроводов, магистрального воздухопровода 11, связывающегокомпрессорную станцию (на чертеже непоказана) с аккумулятором, и питающего магистрального воздухопровода12, идущего к потребителям пневматической энергии, задвижек 13, 14 и15, 16, установленных соответственно.на подводящих 7, 8 и отводящих 9, 1 Овоздухопроводах.Гидропневматический аккумуляторсжатого воздуха работает следующимобразом,Пневмокамера заполнена водой, агидрокамера 2 заполнена воздухом сатмосферным давлением.Для зарядки аккумулятора сжатым,воздухом от компрессорной станции (на чертеже не показана) по магистральному воздухопроводу 11, через открытую задвижку 13, подводящему воздухопроводу 7, направляют сжатый воздух в пневмокамеру 1 для заполнения ее емкости. За счет увеличения ,весового количества сжатого воздуха, поступающего в пневмокамеру 1 и1 разности давлений вода вытесняется через зумпф 6 в водовод 5 и далее в гидрокамеру 2, заполняя ее объем. Процесс вытеснения воды длится до тех пор, пока пневмокамера 1 не будет заполнена сжатым воздухом, а гидро- камера, 2 водой. Для зарядки гидрокамеры сжатым воздухом закрывают запорный кран 130Ф а кран 14 открывают и сжатый воздух из магистрального воздухопровода 11 по подающему воздухопроводу 8 пос-тупает в гидрокамеру 2. Поступающий сжатый воздух в гидрокамеру 2 создает в ней давление, которое в сумме с гидростатическим давлением столба жидкости создает в пневмокамере 1 разность давлений, эа счет чего. вода из гидрокамеры 2 по водоводу 5 через зумпф 6 начнет обратно поступать в пневмокамеру 1. Поступление воды;в пневмокамеру 1 происходит до тех пор, пока не будет выполнено условие:РгкРпксгде Н - расстояние между пневмокамерой и гидрокамерой, м; 5Р, - давление сжатого воздуха вгидрокамере, которое обычноравно давлению сжатого воздуха в магистральном воздухопроводе, идущем от комп Орессорной станции, МПаф,ЕРщ - давление в пневмокамере, образуемое за счет суммарноговоздействия гидростатического столба жидкости и давления сжатого воздуха вгидрокамере, МПа.После выравнивания давлений в камерах зарядку гидропневматического аккумулятора сжатым воздухом закан чивают.За счет подачи сжатого воздуха в гидрокамеру 2 и создания разности давлений, дополнительно размещают в гидрокамере количество сжатого воз-. 25 духа, определяемое по формуле Чгк РпмДля разрядки аккумулятора в обще- шахтную сеть сначала подключают. гидрокамеру 2, сжатый воздух из которой поступает в отводящий воздухопровод 10 через открытую задвижку 15 в пи 4тающий магистральный воздухопровод 12 и далее идет к потребителю, при этом задвижку 16 закрывают.При работе на общешахтную сеть в гидрокамере 2 создается разность давлений, сопровождаемая уменьшением весового количества сжатого воздуха и его объема в гидрокамере, который компенсируется автоматически водой, вытесняемой из пневмокамеры 1 по водоводу 5. Восполнение израсходованного объема сжатого воздуха водой в гидрокамере 2 продолжается до полного расхода из нее сжатого воздуха. Давление в пневмокамере 1 снижается до первоначального рабочего за счет снятия дополнительного давления в гидрокамере 2. Затем задвижки 14 и 15 закрывают, а задвижки 13 и 16 открывают и сжатый воздух от компрессорной станции по магистральному 11 и подводящему 7 воздухопроводам поСтупает в пневмокамеру 1, а иэ нее по отводящему 9 и выдающему 12 магистральному воздухопроводам направляют к потребителям пневматической энергии. Предложенное устройство позволяет повысить коэффициент полезного действия, примерно в 1,5 раза, при одновременном снижении удельных затрат и амортизационных отчислейий на 1 м емкости аккумулятора./5 оизводственно-полиграфическое предприя г.Ужгород роектная,261/2 Ти ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москвтвенного комитета Сретений и открытий