ШАХТНЫЙ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР
EXPLOSION-PROOF MINING STEAM GENERATOR

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к шахтным взрывобезопасным парогенераторам, и используется для увлажнения пыли в горных выработках, опасных по газу и пыли.
Известен шахтный парогенератор по патенту РФ №2206819 С1, МПК F22B 27/06, опубл. 20.06.03.
Шахтный парогенератор содержит корпус, нагревательный элемент в виде камеры сжатия, образованной корпусом и перемещающимся в нем поршнем, водоподающую систему, выполненную в виде форсунки циклического действия, устройство синхронизации впуска воздуха и выпуска пара, выполненные в виде клапанов впуска и выпуска пара, распределительный вал клапанов, соединенный связью через коленчатый вал с плунжерным насосом высокого давления и форсункой циклического действия. Недостатками данного шахтного парогенератора являются сложность конструкции и ее эксплуатации, невозможность регулирования производительности парогенератора.
6
Известен шахтный взрывобезопасный парогенератор по патенту РФ №2039294 С1, МПК  E21F 5/00, F22B 1/00, опубл. 09.07.95, принятый за прототип.
Шахтный взрывобезопасный парогенератор содержит корпус с водой и нагревательным элементом, водоподающую и отводящую систему. Нагревательный элемент выполнен в виде гидромуфты, работающей в режиме гидротормоза, один из дисков которого расположен на одном валу с электродвигателем, а другой - жестко закреплен на корпусе гидромуфты, в котором выполнены каналы для подачи воды и выпуска пара. Недостатками этого парогенератора являются невозможность перехода на необходимые режимы работы, установку и поддержание назначенного режима работы, а также плохое качество пара по влажности.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. достижение возможности регулирования и автоматического поддержания нужного режима работы, улучшение качества пара по влажности.
Технический результат достигается тем, что шахтный взрывобезопасный парогенератор, содержащий насос для горячей воды, испаритель-сепаратор с паровыпускным вентилем, соединительные трубопроводы, образующие контур циркуляции, гидравлическое сопротивление, выполненное с тангенциальным изливом, согласно изобретению содержит поплавковый регулятор подпитки, который осуществляет постоянную автоматическую подачу воды в нижнюю часть испарителя сепаратора, гидравлическое сопротивление выполнено в виде одного или нескольких параллельно включенных трубопроводов с тангенциальным изливом под уровень воды, при этом регулирование производительности парогенератора достигается за счет регулировочного вентиля и изменения производительности насоса.
Благодаря такому конструктивному решению появляется возможность регулирования и автоматического поддержания нужного режима работы, повышается степень сухости пара.
Изобретение поясняется чертежом, где приведена схема парогенератора.
Шахтный взрывобезопасный парогенератор содержит серийно выпускающийся насос 1 для горячей воды с регулируемой производительностью, регулировочный вентиль 2, гидравлическое сопротивление 3 с тангенциальным изливом струи под уровень воды в испаритель-сепаратор 4, выпускной вентиль 5 пара, поплавковый регулятор 6 уровня воды в испарителе-сепараторе и трубопровод 7. Гидравлическое сопротивление выполнено в виде одной или нескольких параллельно включенных коротких трубопроводов, обеспечивающих заданные скорость течения (не менее 40 м/с) и потерю давления воды (приблизительно номинальное давление насоса).
Взрывобезопасность шахтного парогенератора обеспечивается тем, что сам парогенератор по своей конструкции и принципу действия не является источником взрыва, а в приводе насоса парогенератора применен электродвигатель, выполненный во взрывобезопасном исполнении.
Шахтный взрывобезопасный парогенератор работает следующим образом. Вода, нагнетаемая насосом 1, проходя через гидросопротивление 3, расположенное в напорной части контура, нагревается до температуры кипения и, попадая в испаритель-сепаратор 4 с меньшим давлением, испаряется. В испарителе-сепараторе 4 за счет тангенциального направления струи воды, образованной загнутым концом трубопровода 7, обеспечивается закручивание потока, что приводит к эффективному разделению пара и воды, и повышается степень сухости пара. Автоматическая подача воды в испаритель-сепаратор 4 за счет поплавкового регулятора 6, подпитывающей испаритель-сепаратор, позволяет, во-первых, избежать заполнения испарителя-сепаратора водой выше или ниже рабочего уровня, что обеспечивает стабильную подачу пара, во-вторых - создать постоянный приток воды в нижнюю часть испарителя-сепаратора с целью снижения количества кавитационных пузырьков на входе насоса. Регулирование производительностью парогенератора достигается за счет вентиля 2 и изменения производительности насоса.
Таким образом, благодаря предложенной конструкции шахтного взрывобезопасного парогенератора достигается возможность регулирования и автоматического поддержания нужного режима работы, повышается степень сухости пара.
Кроме того, предложенная конструкция шахтного взрывобезопасного парогенератора более проста в исполнении и эксплуатации, а отсутствие в конструкции движущихся частей повышает надежность его работы.
Работоспособность и соответствие выходных параметров парогенератора заданным параметрам подтверждено экспериментальной проверкой.