Устройство для понижения давления в систеах кондиционирования рудничного воздуха шахт

Союз СоветскихСоцкапксткческихРеспублик и 1883499 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 1 ЛЬСТВУ й., ие йт(61) Дополнительно т. с вид-в Уено 05.03,79. (21) 2732973/22-03е 22 ыы 1 Г 3/О с присоединением заявки еудеретеккнык комитет 3) Прко Опуб 81. Бюллетень И ао делам изебретеи и еткрктнй(72) Авторы изобретен БМ Т ожко, А 1. Власов и А Штомпел ников, В.ф,Дне 1 тропетровский высшего и средне и Ордена Трудово проектированию шуголь т Министерствааинской ССРинститут поистерства оительный институобразования Украмени проектныйльных фабрик Миности СССР инженерно-стр го специальног о Красного Зн 7) Заявители ахт и обогатите ной промышленн УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОНИЖЕНИЯ ДАВЛЕНИЯИСТЕМАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ РУДНИЧНОГОВОЗДУХА ШАХТ прни- выИзобретение относится к горному делу и может быть использовано для подачи холода с поверхности на большие глубины в системах кондиционирования рудничного воздуха шахт, а также передачи тепла глубин земли на поверхность к потребителям.Известен понизитель давления,содержащий циркуляционный контур высокого давления с теплообменником высокого давления, по которым циркулирует первичный хладоноситель и циркуляционный контур низкого давления, по которому лириулирует лторнчный нлллонооительЯНедостатком известного понизителядавления является работа трубопроводов под высоким давлением жидкости. Это давление возрастает с увеличением глубины разработки. Поэтому применение известных понизителей давления ограничено условиями безопасности и эффективностью их работы,Известен понизитель давления с циркуляционными контурами высокого и низкого давления, включающими герметичныеемкости, разделенные эластичными мембранами, трубопроводы с системой перек лючения 2Известный понизитель давления, представляющий емкости с эластичными мембранами, повышает эффективность подачихолода на рабочие горизонты за счетдоставки хладоносителя к кондиционеру,практически без изменения температуры О в аппарате понизителя давления.Однако применение известногозителя давления также ограниченосоким давлением энергоносителя.Цель изобретения- подача холода набольшие глубины и передача тепла землис глубин на поверхность без изменениятемпературы энергоносителя.Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено по крайней 20мере двумя дополнительными герметичнымразделителями емкости, соединенными междсооой и с начальным и конечным контурами сети циркуляции энергоносителя3 88 посредством дополнительных трубопроводов с клапанами, образуюших промежуточные циркуляционные контуры сети, и дополнительным циркуляционным насосом для обеспечения движения холодного энергоносителя из верхней в нижнюю, а теплого- из нижней.в верхнюю емкости каждого промежуточного контура, при этом дополнительные герметичные разделительные емкости расположены попарно с основными герметичными разделительными емкостями на смежных горизонтах,На фиг.1. изображен первый этап работы устройства; на фиг.2 - второй этап работы устройства.Герметичные емкости понизителей давления 1 и 2 установлены на первом промежуточном горизонте, а 3 и 4- на втором промежуточном горизонте. Внутри герметичных емкостей (-4 предусмотрена разделительная эластичная мембрана 5, делящая герметичные емкости 1-4 на полости 6 и 7. Насосы 8-1 О обеспечивают циркуляцию энергоносителя в контурах сети, осушествляемую по трубопроводам 11-16. Для отключения понизителей давления и переключения их работы на те или иные контуры служат клапаны 17-32. Холодильная машина ЗЗ размещена на поверхности, а потребитель холода 34 на рабочем горизонте.На первом этапе при закрытых клапанах 18 и 19,22 и 23, 26 и 27, 30 и 31 ( как это показано на схемах затемненными треугольниками) и открытых клапанах 17,20 и 21,24 и 25, 28 и 29, 32 (треугольники, изображающие на фиг. открытые клапана не затемнены), насос 8 подает охлажденный в холодильной машине ЗЗ хладоноситель по трубопроводу 11 на первый промежуточный горизонт через клапан 17 в полость 7 емкости 1,выдавливая отепленный хладоноситель из плоскости 6 при помощи мембраны 5 через клапан 32 и трубопровод 12 на поверхность, к холодильной машине 33.Здесь и далее холодный энергоноситель обозначен горизонтальной штриховкой, а отепленный вертикальными череточками,В тот же периоц времени насос 9,перекачивает отепленныйхладоносительиз полости 5 емкости 3, установленнойна нижележащем горизонте, в полость 6емкости 2, расположенной на первомпромежуточном горизонте, вытесняя приэтом холодный энергоноситель из полости3499 4 7 емкости 2, в полость 7 емкости 3. Таким образом, движение энергоносителя осуществляется по промежуточному циркуляционному контуру расположенному между первым и вторым промежуточнымгоризонтом. На первом этапе промежуточный контур образован трубопроводами 13 и 14 с .клапанами 20 и 21, 28 и 29емкостями 2 и 3, и насосом 9,В это же время происходит движениеэнергоносителя по конечному циркуляциО онному контуру, насос 10 подает отепленный хладоноситель от потребителя хо пода 34 по трубопроводу 16, через клапан 25 в полость 6 емкости 4, расположенной на промежуточном горизонте, а хо 15 34 в полость 6 емкости 3, при этом холодная жидкость из полости 7 емкости3 поступает через клапан 23 и трубопровод к потребителю холода 34,55 лодная жидкость вытесняется из полости7 емкости 4 через трубопровод 15.с клапаном 24 к потребителю холода 34.2 О Первый этап заканчивается в момент,когда полости 7 емкостей 1 и 3 займутвесь их объем и наполнятся холоднымэнергоносителем, а полости 6, занявобъемы емкостей 2 и 4, наполнятся отеп ленным энергоносителем. В это время происходит переключение клапанов.Во втором этапе клапаны 17,20,21,24,2528,29,32 закрыты, а 18 и 19,22.и 23, 26 и 27, 30 и 31 открыты.30 Произошла замена емкостей в циркуляционных контурах, а именно, в начальныйконтур вместо 1-й вошла 2-я, в промежуточный вместо 2-й и 3-й 1-я и 4-я,в конечный-вместо 4-й З-я.В начальном циркуляционном контуренасос 8 из полости 6 емкости 2 по трубам 12 с клапаном 31 подает отепленный энергоноситель к холодильной машине33, из которой холодная жидкость по 4 О трубам 11 и клапану 18 поступает вполость той же емкости.В то же время в промежуточном цир-куляционном контуре происходит обменэнергоносителями между емкостями 1 и 454. Насос 9 по трубам 14 с клапанами27,30, перекачивает отепленный энергоноситель из полости 6 емкости 4 в полость 6 емкости 1, вытесняя холодныйэнергоноситель по трубопроводу 13, клапанам 19,22 из полости 7 емкости 1 вполость 7 емкости 4.Синхронно с этим в конечном цирку. ляционном контуре насос 10 подает потрубам 16 через клапан 26 отепленныйэнергоноситель от потребителя холода9 бпроводы с клапанами и насосы, о т л ич ающеес ятем, что, сцельюподачи холода на большие глубины и передачи тепла земли с глубин на поверхность без йзменения температуры энергоносителя, оно снабжено по крайней мередвумя дополнительными герметичными разделительными емкостями, соединенными между собой и с начальным и конечным контурами сети циркуляции энергоносителя посредством дополнительных трубопроводов с клапанами, образующих промежуточные циркуляционны 6 контуры сети, и дополнительным циркуляционным насосом для обеспечения движения холодного энергоносителя из верхней в нижнюю, а теплого- из нижней в верхнюю емкости каждого промежуточного контура, при этом дополнительные герметичные азделительные емкостирасположены порно с основными герметичными разделительными емкостями на смежных горизонтах. 5 88349В момент, когда полости 6 заполняются отепленным энергоносителем и займут объем емкостей 1 и 3, а полости 7 холодной жидкостью и займут емкости 2и 4, происходит пвреключение клапанов .и этапы повторяются.Таким образом,замена циркуляционного контура высокого давления несколькими контурами позволяет снизить гидро-,статистическое давление в каждом контуре. 16Для всех контуров характерным является движение энергоносителя в одну и туже сторону, а именно: холодного-вниз, аотепленного-вверх, которое обеспечиваетпоэтапные взаимные переключения емкостей 1 зс межных контуров,Использование устройства для понижения давления йсключает работу сети холодоснабжения шахты под давлением; превышакнцим допустимое по правилам техники фф рбезопасности- паформула изобретения Устройство для понижения давления в системах кондиционирования: рудничного воздуха шахт, включающее начальный и конечный контуры сети циркуляции энергоносителя с двумя герметичными разделительными емкостями, которые разделены эластичными мембранами, трубо 2%Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Луговский С.И. Проектированиеглубоких рудников. М.,Госкомтехиздат,1968; с.57, рис.18.2 Авторское свидетельство СССРЖ 642486, кл. Е 21 Р 3/00, 19771/54 Государс делам изо енного ретений 5, Рауш аж 466комитета Си открытийкая наб., д