Шахтна гвинтова компресорна установка підвищеної пожежобезпеки

1. Компресорна установка, що містить компресор з вбудованим в повітрозбірник масловіддільником на лінії нагнітання і роздавальну трубу з 3 пневмомережу й утворенню нагаро-масляних відкладень в установці, особливо в охолоджувачах; датчик контролю рівня масла, встановлений в ємності для збору масла, що зливається, з порожнин редуктора, не забезпечує необхідний контроль кількості масла у всій маслосистемі установки, що може привести до аварійних пожежонебезпечних ситуацій, наприклад при пориві маслодрота та швидкому розігріві компресора до високої температури та вигорання масла, що при відсутності системи контролю за вмістом СО в стислому повітрі приведе до отруєння повітря та пожеж. Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, є шахтна гвинтова пересувна компресорна установка розміщена в кожусі, що заглушає шум [3]. Прийнята за прототип шахтна компресорна установка, що містить гвинтовий компресор зі вбудованим в повітрозбірник масловіддільником на лінії нагнітання та роздаточну трубу з клапаном мінімального тиску, системи повітрязабору, регулювання продуктивності, управління та аварійного захисту, приводний електродвигун з вентилятором и охолоджувач робочої рідини, що розміщені на пересувній платформі та закриті від зовнішнього середовища кожухом (кузовом). Цій установці властиві наступні недоліки: відсутність під кожухом компресорної установки автоматичної системи контролю газу метану може призвести до його вибуху та пожежі на установці при певній концентрації при включенні електрообладнання; - при виникненні по різноманітним причинам (наприклад при розриві маслопровода, заклинюванні гвинтів та ін.) високій температурі на вузлах або в робочих порожнинах працюючої компресорної установці можуть виникати спалахи суміші масла та вугільного пилу, промасленого дранню та ін., що призводить при відсутності автономної системи пожежогасіння до пожежі на компресорній установці, що неприпустимо для вугільних шахт; - відсутність контролю за змістом газу CO, який з'являється вже на початковій стадії процесу горіння, в стислому повітрі на виході з компресорної установки, не дозволяє своєчасно попередити виникнення пожежобезпечної ситуації при різкому зростані температури в компресорній установці. В основу винаходу поставлена задача підвищення надійності і пожежної безпеки роботи компресорної установки шляхом постійного контролю температури повітря та наявності газу метану під кожухом компресорної установки, а також контролю за наявністю СО в стислому повітрі на виході його з установки. Поставлена задача вирішується тим, що у відому шахтну компресорну установку, що містить гвинтовий компресор зі вбудованим у повітрязбірник масловіддільник на лінії нагнітання і роздаточною трубою з клапаном мінімального тиску, системи повітрязбору, регулювання продуктивності, управління та аварійного захисту, приводний електродвигун з вентилятором та охолоджувач робочої рідини, що розміщені на пересувній платформі та закриті від зовнішнього середовища кожухом (кузовом) під кожух, у верхній його частині, додат 40222 4 ково розміщені автономна автоматична система пожежогасіння та система контролю газу метану, які з'єднані з системою аварійного захисту компресора. Можливі варіанти виконання компресорної установки, при яких: - на лінії нагнітання, на вході в роздаточну трубу, між маслоохолоджувачем та клапаном мінімального тиску розташований датчик контролю CO, що підключений до системи захисту компресора. Розміщення під кожухом компресорної установки додаткової автономної автоматичної системи пожежогасіння та контролю газу метану, що з'єднанні з системою аварійного захисту компресора, дозволяє підвищити надійність та пожежонебезпеку роботи компресорної установки. Розміщення на лінії нагнітання на вході роздаточної труби, між маслоохолоджувачем та клапаном мінімального тиску датчика системи контролю CO, що підключений к системі аварійного захисту компресора (САЗ) дозволяє запобігти виникнення пожежонебезпечної ситуації на початковій її стадії при роботі компресора, за рахунок своєчасного його вимикання при досягненні визначеної концентрації СО в стислому повітрі на лінії нагнітання. На фіг. 1 приведена шахтна гвинтова компресорна установка, підвищеної пожежонебезпеки. Шахтна гвинтова компресорна установка містить гвинтовий компресор 1 з повітряним фільтром 2 і електроприводом 3, лінію нагнітання з розташованими на ній послідовно повітрозбірником зі вбудованим масловіддільником 4 та роздаточну трубу 5 з датчиком системи контролю СО 6 та клапаном мінімального тиску (на фіг. 1 не показані), охолоджувач 7; кришку 8, та розташованими під нею датчиком системи контролю газу метану 9 і автономна автоматична система пожежогасіння 10. Шахтна гвинтова компресорна установка працює наступним чином. Гвинтовий компресор 1, що приводиться в обертання електроприводом 3, усмоктує повітря через повітряний фільтр 2, стискає його в робочій порожнині, куди також подається робоча рідина (масло) і подає в лінію нагнітання, де воно проходить через повітрозбірник зі вбудованим масловіддільником 4 та далі через датчик СО поступає в роздаточну трубу, 6 та через клапан мінімального тиску (на фіг. 1 не показаний) в пневмомережу до пневмоспоживачів. Робоча рідина (масло), що відділилася в масловіддільнику 4 через охолоджувач 7 подається після охолодження в компресор 1. Повітря на охолоджувач 7 поступає через спеціальне вікно в корпусі 8. Під час нормальної (штатної) роботи компресора 7 датчик контролю газу СО 5, а також датчик контролю газу метану 9 і пристрій пожежогасіння 10 живляться в системі аварійного захисту компресора та працюють в режимі очікування (без впливу на роботу компресора). У випадку, якщо по який-небудь причині виникає надмірне підвищення температури повітряного середовища під кожухом 8 (наприклад розігрілися понад норми вузли компресора або електродвигуна) до значення 70-80 °С, то відбувається спрацювання пристрою пожежога 5 40222 сіння та викидання з нього пожежогасячого составу, за рахунок чого відбувається ізоляція джерела виникнення високої температури та ліквідація пожежонебезпечної ситуації на установці. У випадку, якщо під кожухом 8 компресорної установки накопичується небезпечна концентрація газу метану, то датчик 9 подає сигнал в систему аварійного захисту компресорної установки та блокує можливість її пуску в роботу або вимикає працюючу установку та тим самим запобігає вибуху або пожежі на установці. Якщо по який-небудь причині (наприклад, вихід з ладу підшипників, розрив маслопроводу, заклинювання гвинтів та ін.) виникає ризьке зростання температури масло-повітряної суміші в робочих порожнинах компресорної установки та в нагнітальної лінії з'являється визначена концентрація газу СО, то датчик контролю за змістом СО 5 подає сигнал в систему аварійного захисту та відбувається вимикання компресної устано Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 вки, що запобігає виникненню пожежонебезпечної ситуації на початковій стадії її розвитку. Джерела інформації: 1. Станция воздушно-компрессорная шахтная передвижная ЗИФ-ШВ-5. Техническое описание и инструкция по эксплуатация ЗИФ-ШВ-5 ТО. - Л., 1980. - с.26-27., рис 14. 2. А.С. СССР SU №1236173 Al. F04C 29/02, 18/16.1986. Система смазки винтового компрессора. Авт. Дегтярев В.И., Лобода В.В. Заявитель: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной механики имени М.М.Федорова. Заявка №3823213/25-06 от 10.12.84. Опубл. 07.06.86. Бюлл. №21. 3. Грядущий Б.А., Коваль AM., Лобода В.В. Винтовые компрессорные установки для угольных шахт Украины. Сб. научных трудов НИИГМ им. М.М.Фёдорова. Вып. №100 "Проблемы эксплуатации оборудования шахтних стационарных установок".- Донецк. 2006,с 13-23. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601