Устройство для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках.
Известно устройство для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в тупиковых горных выработках, включающее нагнетательный вентиляционный трубопровод с воздуховыпускным патрубком у одной из секций, причем секция с воздуховыпускным патрубком выполнена из жесткого материала и снабжена продольной перегородкой, разделяющей ее проходное сечение на два продольных канала для сухого и влажного воздуха имеющих отношение площадей 3,0…3.2, секция снабжена двухпозиционным переключателем воздушного потока, установленном в нагнетательном вентиляционном трубопроводе с возможностью перекрытия его поперечного сечения и поперечного сечения воздуховыпускного канала, при этом продольная перегородка выполнена из теплопроводного материала и со стороны канала влажного воздуха покрыта гигроскопичным материалом, поверхность перегородки выполнена пластинчато-оребренной, а гигроскопичный материал орошается водой по перфорированному шлангу, соединенному с трубопроводом подачи технологической воды к забою тупиковой выработки.(а.с. ССР №1375832, МПК E21F 3/00, опуб. 23.02.88 г. №7)
Недостатком такой конструкции является необходимость проведения дополнительных работ - демонтаж, монтаж устройства -прототипа при изменении длины забоя трубопроводов подачи воздуха, трубопроводов подачи воды, повышенный расход воды при незначительной холодопроизводительности, невозможность применения в горных выработках, не оборудованных стационарными магистралями подвода воды.
Наиболее близким решением к предлагаемой полезной модели является установка для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках, содержащая установленный с возможностью перемещения панельный адиабатический воздухоохладитель с подключенным к нему периодически наполняемым баком технологической воды, на входном торце воздухоохладителя установлен вентилятору CN101943018 опубл. 12.01.11 г.)
Недостатком устройства прототипа является недостаточно эффективная и надежная работа установки.
Раскрытие полезной модели
Проблемой решаемой, созданной полезной моделью является расширение арсенала средств для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках, устранение недостатков прототипа, а именно - повышение эффективности теплообмена и соответственно холодопроизводительности устройства.
Поставленная проблема решается с помощью признаков указанных в 1-м пункте формулы полезной модели, общих с прототипом, таких как устройство для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках, содержащее установленный с возможностью перемещения панельный адиабатический воздухоохладитель с подключенным к нему периодически наполняемым баком технологической воды, а на входном торце воздухоохладителя установлен вентилятор, и отличительных существенных признаков, таких как воздухоохладитель дополнительно внизу снабжен поддоном-накопителем, причем устройство содержит центральный патрубок и суживающееся сопло, при этом на выходном торце воздухоохладителя установлен конический диффузор, в котором струя воздуха от вентилятора, выходя с большой скоростью из сопла, создает разрежение и увлекает за собой из пространства горной выработки эжектируемый воздух, проходящий через охлаждающие панели из гофрированного гигроскопичного материала, установленные вдоль по бокам корпуса воздухоохладителя.
Согласно п. 2 формулы полезной модели воздухоохладитель оснащен системой подачи воды из поддона-накопителя на орошение охлаждающих панелей, с подпиткой технологической водой из бака при падении уровня воды в поддоне - накопителе ниже установленного.
Согласно п. 3 формулы полезной модели воздухоохладитель оснащен системой трубопроводов с форсунками для периодической промывки охлаждающих панелей водой.
Выше перечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат- расширение арсенала средств для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках, повышение эффективности теплообмена и соответственно холодопроизводительности устройства, надежности работы при эксплуатации.
На Фиг. 1 изображено устройство для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках, на Фиг. 2 - поперечное сечение А-А панельного адиабатического воздухоохладителя.
3
Устройство состоит (Фиг. 1) из периодически наполняемого водой бака 1 и панельного адиабатического воздухоохладителя 2, размещенных в горной выработке 3. Бак 1, объемом не менее 3 м, оснащен салазками 4, горловиной 5 для дозаправки водой, патрубком 6 и гибким рукавом 7 подачи воды к воздухоохладителю 2. Панельный адиабатический воздухоохладитель 2 состоит из корпуса 8 с салазками 9, охлаждающих панелей 10 из гигроскопичного гофрированного материала, установленных вдоль боковых проемов в корпусе 8, общего для всех охлаждающих панелей 10 поддона-накопителя 11, оросительных форсунок 12 над охлаждающими панелями 10 с трубопроводами 13 подачи воды из поддона-накопителя 11, трубопроводов 14 периодической промывки охлаждающих панелей 10 с форсунками 15, насосного блока 16 с распределителем 17 и входными фильтрами 18, системы управления 19. Система управления 19 контролирует уровень воды в поддоне-накопителе 11, баке 1 и регулирует подачу воды из бака 1 в поддон-накопитель 11, оросительные форсунки 12 с трубопроводами 13 и в трубопроводы 14 периодической промывки охлаждающих панелей 11 с форсунками 15. На входном торце корпуса 8 установлен вентилятор 20 с проходящим вдоль оси корпуса 8 центральным патрубком 21, оканчивающимся сужающимся выходным соплом 22, на заднем торце корпуса 8 установлен конический диффузор 23 в котором находится задний срез сопла 22.(Фиг. 2)
Устройство работает следующим образом.
С периодичностью 8 или 12 часов, в зависимости от расхода воды и емкости бака 1, подвозится в цистерне технологическая вода и бак 1 устройства пополняется. Заправка бака 1 технологической водой может выполняться как на остановленном устройстве, так и на находящемся в работе.
После включения устройства в работу из остановленного состояния после заправки бака 1 система управления 19 выдает команду на включение насосного блока 16 и распределителя 17 подающего воду в поддон-накопитель 11, после достижения заданного уровня воды в поддоне-накопителе 11 распределитель 17 подает воду в оросительные форсунки 12 по трубопроводам 13, по мере подачи воды охлаждающие панели 10 смачиваются, а избыток воды стекает и накапливается в поддоне-накопителе 11. По достижении максимального уровня в поддоне-накопителе 11 подача воды из бака 1 прекращается. По мере расходования воды на орошение охлаждающих панелей 10 система управления 19 периодически подкачивает воду из бака 1 в поддон-накопитель 11.
Вентилятор 20 подает воздух в центральный патрубок 21 и далее в сужающееся сопло 22, на выходе из которого струя воздуха частично охлаждается, что снижает подогрев воздуха вентилятором 20. При истечении с высокой скоростью из сопла 22 струя воздуха создает разрежение в коническом диффузоре 23 и увлекает из пространства забоя за собой эжектируемый воздух, при этом воздух, проходя с оптимальной для теплообмена скоростью через охлаждающие панели 10, увлажняется и охлаждается.
В связи с повышенным содержанием пыли в воздухе забоя охлаждающие панели 10 необходимо промывать, для промывки панелей 10 по команде системы управления 19 включается распределитель 17, вода поступает по трубопроводам 14 периодической промывки и подается форсунками 15 на охлаждающие панели 10, при этом подача воды в оросительные трубопроводы 12 прекращается, избытки воды стекают в поддон-накопитель 11, а загрязнения с панелей 10 задерживаются фильтром 18 на входе в насосный блок 16.
Применение указанного устройства обеспечивает снижение затрат на нормализацию тепловых условий рудничной атмосферы в горных выработках в связи с отсутствием необходимости устройства и перемонтажа при изменении длины горной выработки трубопроводов подачи воздуха, трубопроводов подачи воды, и повышенной холодопроизводительности благодаря низкой скорости прохождения воздуха через охладительные панели с большой площадью теплообмена.
Из описания и практического применения настоящей полезной модели специалистам будут очевидны и другие частные формы ее выполнения. Данное описание и чертежи рассматриваются как материал, иллюстрирующий полезную модель, сущность которой и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле полезной модели, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.