ГОРНОСПАСАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПЕРЕДВИЖНАЯ АЗОТНАЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНЕРТНОГО ГАЗА В ШАХТЕ

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована для газификации жидкого азота, применяемого в шахтах при тушении подземных пожаров.
Известна шахтная установка для получения инертного газа. Установка содержит резервуары для перевозки и хранения жидкого азота с испарителями наддува резервуаров газом, заключенными в направляющий кожух. Он выполнен из щитов. На боковой поверхности щитов и направляющего воздуховода выполнены люки для отвода охлажденного воздуха. В воздуховод заключен продукционный испаритель для выдачи готового продукта в виде плоских спиралей, соединенных с резервуарами и размещенных в шахматном порядке. (Авт. свид. СССР 1305387, кл. Е 21 F 5/00, 1985, прототип.)
Недостаток установки заключается в том, что измененная горноспасательная установка азотная для получения инертного газа в шахте, включающая резервуары для жидкого азота, продукционный испаритель, состоящий из блока плоских спиралей, соединенных с резервуарами, выполнена на одной платформе и имеет свои параметры.
Цель полезной модели - повышение эффективности процесса газификации жидкого азота и снижение энергоемкости за счет утилизации бросового тепла вентиляционного потока воздуха горной выработки, упрощенное обслуживание комплекса и снижение трудоемкости получения инертного газа.
Цель полезной модели достигается тем, что расположение системы оборудования выполнено на одной колесной платформе, по обе стороны вдоль емкости жидкого азота расположены продукционные кожухотрубные испарители, соединенные с выступающей для естественной циркуляции системой трубчатых коммуникаций примыкающих к арматурному шкафу и
управлению устройством, имеющие входной патрубок подачи в экранно-вакуумную изоляцию емкости - инертным газообразным теплоносителем газовой смеси азота и гелия, соотношением компонентов 1:4 (азот - 20% с Т кип. = -196°С; гелий - 80% с Т кип. = -268,93°С).
Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет обеспечить непрерывный процесс приготовления и перекачивания инертного газа постепенно в процессе газификации и снижение его энергоемкости за счет улучшения условий теплосъема от воздуха потока горной выработки.
На фиг.1,2 - изображена горноспасательная установка азотная передвижная для получения инертного газа, общий вид. Горноспасательная установка передвижная азотная для получения инертного газа в шахте содержит следующие позиции: 1 - платформа вагонетки грузовой ВГ-3,3-900; 2 - система коммуникаций; 3 - кожухотрубный испаритель-подогреватель; 4 - экранно-вакуумная изоляция; 5 - емкость жидкого азота; 6 - шкаф арматурный (пульт управления); 7 - газообразный азот из выносного испарителя; 8 - патрубок подачи гелия и азота в кожух испарителя-подогревателя; 9 - газ потребителю; 10 - прием жидкости, выдача жидкости; 11 - газообразный азот из выносного испарителя.
Установка для получения инертного газа работает следующим образом.
Для получения сжатого газообразного азота, используемого в качестве питания пневмомеханизмов в на производстве горноспасательных работ по ликвидации аварий в шахте (отбойные молотки, пневмолебедки, пневмонасос, пневмолоты, пневмовентиляторы, пневмосверла и др.) или для создания невзрывчатой среды или получения инертной пены установка транспортируется к месту производства работ.
Установка для получения инертного газа состоит из двух блоков размещенных на транспортных платформах 1; емкости 5 и двух кожухотрубных испарителя 3 соединенных между собой с помощью системы трубчатой коммуникации 2 для подачи жидкого азота и блока продукционного испарителя (не показан, констр. РосНИИГД).
Блок испаритель содержит теплообменный блок плоских спиралей как горноспасательный комплекс азотный энергетический для получения инертного газа КАЭ-1 (конструкции РосНИИГД)..
Для получения газообразного азота жидкий азот под давлением подают через пульт управления в систему трубчатых коммуникаций 2 и кожухотрубные испарители 3. Вначале газообразования поток струи рудничного воздуха горной выработки подают на обдув поверхностей продукционными кожухотрубными испарителями 3, размещенными вдоль продольной оси емкости и соединенных выступающими для естественной циркуляции системой трубчатых коммуникаций 2 примыкающих к арматурному шкафу 7 и управлению устройством 1, имеющих входной патрубок 8 подачи в экранно-вакуумную изоляцию емкости 5 - инертным газообразным теплоносителем газовой смеси азота и гелия, соотношением компонентов 1:4.
При движении воздушного потока по направляющему воздуховоду горной выработки воздух обтекает витки системы кожухотрубных спиралей испарителя-воздухоподогревателя 3 и турбулизуется за счет их шахматного расположения. Этому способствует и система трубчатых коммуникаций 2. При этом происходит интенсификация процесса теплообмена. А воздушный поток сильно охлаждается, отдавая тепло на испарение жидкого азота, температура которого -196°С.
Таким образом, достигается равномерное распределение тепла воздуха горной выработки по всему объему продукционного кожухотрубного испарителя 3, что обеспечивает повышение эффективности процесса газификации и увеличения рабочего цикла установки до ее остановки на размораживание. Подача в экранно-вакуумную изоляцию 4 емкости 5 - инертным газообразным теплоносителем газовой смеси азота и гелия, соотношением компонентов 1:4, играет роль в продолжительности цикла работы и хранении азота и составляет 40% от продолжительности рабочего цикла.
Получаемый азот используется для «системы предупреждения и локализации эндогенных пожаров на действующем участке», описание ПМ №22188,
2002 г., т.е. применяем в пеногенераторных установках и в профилактических комплексах приготовления и подачи вспененной пульпы и инертных пен.
Если установка передвижная нужна с целью использования в качестве автономного источника питания машин и механизмов с пневмоприводом (пневмосверло, пневмолебедка, отбойный модоток, пневмопила, №27639 пневмолом, пневмосветильник и др.), в этом случае требуется вторичный подогрев газа, как в комплексе КАЭ-1 (конструкции РосНИИГД).
Применение предлагаемого устройства для получения инертного газа дает возможность повысить эффективность и безопасность горноспасательных работ в экстремальных условиях при ликвидации подземных аварий в шахте.