Пристрій для підігріву та подання повітря в шахтний ствол

Реферат: Пристрій для підігріву та подання повітря в шахтний ствол містить джерело палива, пов'язане з засобом забезпечення його згорання, який сполучений з теплообмінником, який пов'язаний за допомогою повітроводів з вентилятором гарячого дуття (димососом), з вивідним димарем і розподільним облаштуванням гарячого повітря. Як джерело палива застосовано засіб дегазації шахти. UA 71810 U (12) UA 71810 U UA 71810 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничодобувної промисловості і може бути використана для підігрівання повітря в зимовий час перед поданням його в стволи шахт і копалень. Відомий пристрій для підігрівання повітря, що подається в шахту (див. SU 883502, МПК Ε 21 F 3/00, дата публікації 23.11.1981 р.), що включає калорифери з водяним або паровим теплоносієм, калориферний канал, а також воно додатково забезпечене теплообмінними регістрами, встановленими перед калориферами по ходу повітря і з'єднаним з компресорною станцією. У відомому пристрої теплоносієм є вода або пар, які деякою мірою захищені при плюсових температурах повітря в осінньо-весняний період, але у великий мороз, навіть при незначній поломці системи, застосування таких теплоносіїв не гарантує стабільну роботу по підігріванню повітря або запуск системи підігрівання при негативних температурах повітря. Недоліком таких установок є те, що в зимовий час при аварійних ситуаціях можливе замерзання теплоносія (води) в секції повітропідігрівача і подальший її вихід з працездатного стану (див. "Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт", Макеевка - Донбасс, 1989, утверждено Министерством угольной промышленности СССР 15 августа 1989, 11 Воздухонагревательные (калориферные) установки: или "Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт" изд. "Недра", М., 1975, с. 114). Для забезпечення роботи у відомому пристрої необхідна спеціальна споруда для розміщення додаткових теплообмінників, спеціально захищена, у свою чергу також, від дії негативних температур. Відомий пристрій для підігрівання і подання в шахтний ствол повітря (див. патент SU 1183685, МПК Ε 21 F 3/00, дата публікації 07.10.1985 р.), що включає теплообмінні регістри для попереднього підігрівання атмосферного повітря, калорифери, спонукачі тяги, яке додатково забезпечене відсікачами зворотної дії, ежектуючим пристосуванням для додаткового подання атмосферного повітря з діафрагмою для регулювання швидкості теплого повітря, що надходить, камерою змішення і регулятором дозування атмосферного повітря, причому спонукачі тяги розміщені між теплообмінним регістром і калорифером, а відсікачі зворотної дії, ежектуюче пристосування додаткового подання атмосферного повітря з діафрагмою, камерою змішення і регулятором дозування атмосферного повітря встановлені між калорифером і шахтним стволом. Недоліком такого пристрою є його складність при збереженні вказаних раніше проблем замерзання теплоносія. Відомий пристрій для підігрівання повітря, що подається в шахту, що складається з камери згорання палива, пов'язаної з теплообмінником, вентилятора гарячого дуття, димососа з вивідним димарем, повітроводів, кінцевий з яких сполучений з розподільним облаштуванням гарячого повітря, розміщеному у вентиляційному каналі з вентилятором, (див. журнал "Уголь", ЗАО "Росинформуголь", Москва, октябрь 2001, с. 19, раздел энергетика, "Технология теплоснабжения вентиляции шахт с теплоносителем "горячий воздух"). У відомому пристрої, призначеному для підігрівання повітря, що подається в шахту, теплоносієм є димові гази, що отримуються в процесі спалювання вугілля у топці. Але для нормальної роботи пристрою потрібні витрати сортового вугілля, спеціальні будівлі для розміщення устаткування і вугілля, при цьому останнє використовується тільки в холодний період року, що не економічно. Відомий пристрій для підігрівання повітря в шахтах (Патент RU 2029873, МПК E21 F3/00, дата публікації 27.02.1995 р.), що включає вентилятор, повітроподавальну траншею, що з'єднана з вентиляційним каналом, має теплоізоляційне покриття, і розташований в її нижній частині канал для води, у верхній частині якого розміщений трубопровід з форсунками, орієнтованими під кутом 45 °C до подовжньої осі повітроподавальної траншеї по ходу руху повітря, сполучений з водяним калорифером при цьому водяний калорифер і додатковий накопичувач шахтної води сполучений з системою шахтного водовідливу, а повітроподавальна траншея оснащена перегородкою, розташованою по її внутрішньому периметру, і перфорованим водопроводом, розташованому над верхньою частиною перегородки і сполученим з трубопроводом подання шахтної води. Використання води у водяному калорифері пов'язане з вище відміченими проблемами, що виникають в зимовий період, а функціонування повітроподавальної траншеї пов'язане з постійним намерзанням в ній льоду від розпорошуваної в ній для забезпечення контактного теплообміну води, що змінює її прохідний переріз. Відомий пристрій для підігрівання повітря, що подається в шахту (Патент RU 2236596, МПК E21F3/00, E21F1/00 дата публікації 20.09.2004 р.), що включає установку для отримання газоподібного палива з твердого вугілля, пов'язаного через фільтр очищення генераторного газу з двигуном внутрішнього згорання, який пов'язаний з теплообмінником, який сполучений з 1 UA 71810 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вентилятором гарячого дуття, димососом з вивідним димарем, трубопроводами, кінцевий з яких сполучений з розподільним облаштуванням гарячого повітря, розміщеним у повітрозабірному облаштуванні повітроподавального ствола. Недоліком такого пристрою, є його складність, викликана застосуванням додаткового устаткування і газогенератора. Для роботи пристрою потрібно витрати сортового вугілля, спеціальні будівлі для розміщення устаткування і вугілля у зимовий період, при цьому останнє використовується тільки в холодний період року, що не економічно. Задачею корисної моделі є створення пристрою для підігрівання і подання в шахтний ствол повітря, в якому за рахунок використання нових конструктивних елементів і їх характеру зв'язку, а також застосування нового джерела енергії підвищує ефективність підігрівання, зменшує витрати енергоносіїв, а також забезпечує надійне підігрівання повітря, що подається. Для вирішення поставленої задачі запропоновано пристрій для підігріву та подання повітря в шахтний ствол, що включає джерело палива, пов'язане через фільтр з засобом забезпечення його згорання, який сполучений своїми вихідним трубопроводом і контуром охолодження з теплообмінником, який пов'язаний за допомогою повітроводів з вентилятором гарячого дуття (димососом), з вивідним димарем і розподільним облаштуванням гарячого повітря, встановленим в повітрозабірному облаштуванні повітроподавального ствола шахти. Новим у пристрої є те, що як джерело палива застосовано засіб дегазації шахти, який сполучений вихідним трубопроводом послідовно з сепаратором, фільтром, полум'яперепонувачем, засобом підвищення тиску полум'яперепонувачем, камерою згоряння, вихідний патрубок якої з'єднано з вентилятором гарячого дуття. Застосування нових ознак пристрою разом з відомими, а також застосування нового джерела енергії підвищує ефективність підігрівання, зменшує витрати енергоносіїв, а також забезпечує надійне підігрівання повітря, що подається у повітрозабірне облаштування повітроподавального ствола шахти. В окремих варіантах реалізації пристрою для підігріву та подання повітря в шахтний ствол як засіб дегазації шахти застосовано дегазаційні свердловини. Застосування зазначених ознак покращує процес дегазації шахти, підвищує концентрацію метану у газі, що подається у пристрій що додатково підвищує ефективність функціонування пристрою. В окремих варіантах реалізації пристрою для підігріву та подання повітря в шахтний ствол, вихідний трубопровід засобу дегазації шахти додатково сполучений з газоаналізатором, перед яким встановлено фільтр, вихід по газу з газоаналізатора сполучений з сепаратором, а вихід сигналу з газоаналізатора з'єднано з засобом управління приводу засобу підвищення тиску. Застосування зазначених елементів забезпечує можливість функціонування пристрою при певній концентрації метану у газі, що додатково підвищує ефективність функціонування пристрою. Пристрій для підігріву та подання повітря в шахтний ствол ілюструється прикладом його реалізації. На кресленні зображено схему пристрою для підігріву та подання повітря в шахтний ствол. На схемі зображено дегазаційні свердловини 1 зв'язані трубопроводом 2 послідовно з сепаратором 3, фільтром 4, полум'яперепонувачем 5, засобом підвищення тиску 6, полум'яперепонувачем 7, камерою згоряння 8, вихідний патрубок якої з'єднано з вентилятором гарячого дуття 9, теплообмінником 10. Лінія живлення газоаналізатора 11 включає фільтр 12, вхід якого з'єднано з трубопроводом 2, вихідний патрубок газоаналізатора з'єднано з сепаратором 3, а лінію подання сигналу 13 з газоаналізатора з'єднано з засобом управління 14, приводу 15, засобу підвищення тиску 6. За наявності певної концентрації метану, яка визначається газоаналізатором 11 засіб підвищення тиску 6 починає відкачувати газ з свердловин 1. Відкачуваний газ проходить через сепаратор 3, фільтр 4, полум'яперепонувач 5, засіб підвищення тиску 6, полум'яперепонувач 7, та подається у камеру згоряння 8, продукти згоряння вентилятором гарячого дуття 9, подаються у теплообмінник 10 та забезпечують підігрів повітря, що подається у розподільне облаштування гарячого повітря, встановлене в повітрозабірному облаштуванні повітроподавального ствола шахти (не показано). Застосування нових конструктивних елементів пристрою, а також застосування нового джерела енергії підвищує ефективність підігрівання, зменшує витрати енергоносіїв, а також забезпечує надійне підігрівання повітря, що подається у повітрозабірне облаштування повітроподавального ствола шахти. 2 UA 71810 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Пристрій для підігріву та подання повітря в шахтний ствол що включає джерело палива, пов'язане через фільтр з засобом забезпечення його згорання, який сполучений своїми вихідним трубопроводом і контуром охолодження з теплообмінником, який пов'язаний за допомогою повітроводів з вентилятором гарячого дуття (димососом), з вивідним димарем і розподільним облаштуванням гарячого повітря, встановленим в повітрозабірному облаштуванні повітроподавального ствола шахти, який відрізняється тим, що як джерело палива застосовано засіб дегазації шахти який сполучений вихідним трубопроводом послідовно з сепаратором, фільтром, полум'яперепонувачем, засобом підвищення тиску полум'яперепонувачем, камерою згоряння, вихідний патрубок якої з'єднано з вентилятором гарячого дуття. 2. Пристрій для підігріву та подання повітря в шахтний ствол, за п. 1, який відрізняється тим, що як засіб дегазації шахти застосовано дегазаційні свердловини. 3. Пристрій для підігріву та подання повітря в шахтний ствол, за п. 1, який відрізняється тим, що вихідний трубопровід засобу дегазації шахти додатково сполучений з газоаналізатором, перед яким встановлено фільтр, вихід по газу з газоаналізатора сполучений з сепаратором, а вихід сигналу з газоаналізатора з'єднано з засобом управління приводу засобу підвищення тиску. Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3