Установка для подогрева воздуха, подаваемого в шахту

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА, ПОДАВАЕМОГО В ШАХТУ
Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована для подогрева воздуха , подаваемого в шахту , а также для обогрева промышленных и подсобных помещений.
Известны мобильные теплогенераторы для нагрева воздуха при отоплении и вентиляции производственных помещений, где нагрев воздуха осуществляется путем пропускания его между нагретыми поверхностями камеры сгорания и теплообменника (авторское свидетельство СССР № 549650, кл.Р24Н 3/02, опубликовано в 1977 г., БИ №9).
Основным недостатком известных мобильных теплогенераторов является невысокая производительность и невозможность применения их на шахтах по условиям безопасности.
Известна установка для подогрева воздуха , подаваемого в шахту, содержащая камеру сгорания топлива, теплообменник, газо- и воздухопроводы, соединенные соответственно с дымососом и вентилятором подачи нагретого воздуха в шахту, и контрольноизмерительную аппаратуру ( заявка на изобретение №2000123686/06, кл.Р24Д 15/00, решение о выдаче патента РФ от 13 февраля 2002 г. ).
Особенностью известной установки является то, что горячие газы , выходящие из топки, пропускают по трубам теплообменника, а нагреваемый воздух - через межтрубное пространство, при этом в трубах создают разряжение , а в межтрубном пространстве - повышенное давление, что препятствует заносу продуктов горения в нагреваемый воздух.
F 24 Н 3/06
нештатных режимах работы (аварийные ситуации в установке), при реверсировании общешахтной струи воздуха и т.д. Кроме того, сброс нагреваемого воздуха необходим в период растопки установки, т.к. изменение температуры подаваемого от нее воздуха затрудняет работу автоматических систем контроля параметров воздушной струи, поступающей в горные выработки шахты.
Предложена установка для подогрева воздуха, подаваемого в шахту, содержащая камеру сгорания топлива ( топку), теплообменник , газо- и воздухопроводы,соединенные соответственно с дымососом и вентилятором подачи нагретого воздуха, и контрольно-измерительную аппаратуру.Отличием предложенной установки является то, что она снабжена дополнительным воздухопроводом, установленным за теплообменником и соединяющим основной воздухопровод с атмосферой, и двумя шиберами, установленными параллельно в основном и дополнительном воздухопроводах.
Установка дополнительного воздухопровода позволяет в период растопки установки , когда процесс нагрева воздуха не вышел на постоянные параметры ( расход, давление, температура,влажностьи назовыйсостав),направить поток воздуха на сброс ,минуя шахту.Это исключает возможность случайного заноса вредных продуктов в шахту и повышает надежность работы систем контроля вентиляционной сети в шахте.
Устройство дополнительного воздухопровода позволяет также оперативно отключить установку для нагрева воздуха от шахтной вентиляционной сети при аварийных ситуациях на установке или при реверсировании шахтного вентилятора в соответствии с планом ликвидации аварий (подземный пожар,взрыв газа и т.д.)
-ДОЗ/Oft Ч)2
Сущность полезной модели поясняется чертежом ,где на фиг.1 показана принципиальная схема установки для подогрева воздуха,подаваемого в шахту,на фиг.2 - узел А на фиг.1.
Установка для подогрева воздуха содержит камеру сгорания топлива (топку) 1 с выходным каналом 2, теплообменник 3, дымосос 4, вентилятор подачи нагретого воздуха 5, газопроводы 6, воздухопроводы 7 и контрольно-измерительную аппаратуру 8. Газопроводы 6 соединяют между собой выходной канал 2 камеры сгорания топлива, трубное пространство теплообменника 3,дымосос 4 и дымовую трубу ( не показана). Воздухопровод 7 соединяет между собой вентилятор подачи нагретого воздуха 5, межтрубное пространство теплообменника 3 и устройство для выпуска нагретого воздуха в ствол шахты ( не показано).В воздухопроводе 7, называемом далее основным установлен шибер, а перед ним к основному воздухопроводу подсоединен дополнительный воздухопровод 10 с шибером И. Таким образом , шиберы 9 и 11 установлены параллельно в воздухопроводах 7 и 10, что дает возможность направлять струю воздуха или в ствол шахты или в атмосферу.
Ниже приведено описание работы установки.
В период растопки установки происходит постепенное повышение температуры отходящих газов до 1000° С и происходит продувка межтрубного пространства теплообменника. Отводимые от камеры сгорания 1 газы проходят по газопроводам 6, постепенно нагревают трубы теплообменника 3 до заданной температуры и дымососом 4 через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу. По действием дымососа в трубах теплообменника создается разряжение, которое в конце процесса растопки достигает заданных стабильных значений. Одновременно вентилятор 5 подает под давлением в теплообменник воздух, при этом происходит продувка теплообменника и постепенный нагрев воздуха до заданной температуры, при этом состав, давление и температура воздуха,
выходящего из межтрубного пространства теплообменника, контролируется контрольно-измерительной аппаратурой 8. До выхода установки на рабочий режим, т.е. до стабилизации всех параметров, шибером 9 перекрывают подачу воздуха по основному воздухопроводу 7 в ствол шахты и отводят его путем открытия шибера 11 по дополнительному воздухопроводу 10 в атмосферу. После выхода установки на рабочий режим перекрывают шибер 11, открывают шибер 9 и нагретый воздух по воздухопроводу 7 направляют в ствол шахты.
При нештатном режиме работы установки ( появление окиси углерода, снижении перепада давления в теплообменнике и т.д.) или при необходимости реверсирования воздушной струи в шахте перекрывают шибер 9 и открывают шибер И, направляя нагретый воздух на сброс в атмосферу.
Предложенное усовершенствование установки для подогрева воздуха, подаваемого в шахту, позволяет повысить безопасность работы ее в аварийных режимах, а также исключить отрицательное влияние периода растопки на регулирование параметров воздушной струи, поступающей в шахту.
Заявители : If.Ot .OL
Ј &&%7&е Кондаков В.М.
Ј/Ј2f g,2
Кривошапко А.В.
Тыдыков Н.П.