DE4341024C1 - Anlage für die Temperaturkonditionierung eines bergbaulichen Untertagebetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Temperaturkondi­ tionierung eines bergbaulichen Untertagebetriebes mit zumin­ dest einem Wetterkühler und einer Eismaschine, die eine pumpfähige Mischung aus einer Flüssigkeit und feinteiligem Eis erzeugt, wobei die Eismaschine über zumindest eine an die Eismaschine angeschlossene, die Mischung führende Leitung mit dem Wetterkühler verbunden ist. - Bei dem Wetterkühler kann es sich um einen Wetterkühler handeln, der als üblicher Wärmetauscher ausgeführt ist und entsprechende Rohrregister aufweist, die von der Mischung durchflossen sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Wetterkühler mit einem Wirbel­ rohr zu kombinieren (DE 42 39 226 C1). Es versteht sich, daß bei einer Anlage des eingangs beschriebenen Aufbaus die Eismaschine mit einer Kältemaschine verbunden ist, die der Eismaschine die für die Eiserzeugung erforderliche "Kälte" zuführt.

Bei der bekannten Anlage, von der die Erfindung ausgeht, besitzt die Eismaschine einen Eismaschinenbehälter, der über seinen Querschnitt verteilt mit Abstandszwischenraum vertikal angeordnete Rohre aufweist. Diese sind nicht von dem Kältemittel durchflossen, sondern von diesem umflossen. In den Rohren bilden sich auf deren Innenwand Eisschichten. Sie werden mit Hilfe von in die Rohre eingeführten Förder­ schnecken oder dergleichen abgeschabt von der Flüssigkeit, welche die Eis/Flüssigkeit-Mischung bildet, aufgenommen sowie als Mischung abgeführt.

Die bekannten Maßnahmen sind aufwendig. Für die Rohre muß ein verhältnismäßig großer Querschnitt gewählt werden, damit in den Rohren die Förderschnecke oder die ähnlichen Elemente arbeiten können. Die in einem Eismaschinenbehälter vorgegebe­ nen Volumens unterbringbare Anzahl der vertikalen Rohre ist wegen der verhältnismäßig großen Querschnitte gering. Entsprechend gering ist auch die Eiserzeugungsleistung, die u. a. in erster Näherung der Größe der Oberflächen pro­ portional ist, auf denen sich das Eis bildet. Vergrößert man das Volumen der Eismaschine, so stört die Eismaschine den Betrieb in bergbaulichen Untertagebetrieben wegen der Profilbeschränkungen in den Strecken und/oder Streben.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Anlage des eingangs beschriebenen Aufbaus und der eingangs beschriebenen Zweckbestimmung die Eiserzeugungs­ leistung beachtlich zu vergrößern, ohne daß das Volumen des Eismaschinenbehälters vergrößert werden muß. Mit anderen Worten kommt es darauf an, die spezifische Eiserzeugungs­ leistung der Eismaschine eine Anlage des eingangs beschrie­ benen Aufbaus zu vergrößern.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Eis­ maschine einen Eismaschinenbehälter aufweist, der über seinen Querschnitt verteilt ein Bündel von mit Abstandszwischenraum horizontal angeordneten Kältemittelführungsrohren aufweist, die mit einer Kältemaschine für die Kältemittelkühlung ver­ bunden sind, daß in den Behälterinnenraum die Flüssigkeit der Mischung einführbar und aus dem Behälterinnenraum die Mischung abführbar ist, daß auf das Bündel der Kältemittel­ führungsrohre zumindest eine Schabescheibe aufgesetzt ist, die den Kältemittelführungsrohren zugeordnete Rohrdurch­ trittsöffnungen aufweist, daß die Schabescheibe über einen Antrieb auf den Kältemittelführungsrohren hinundhergehend bewegbar angetrieben ist und bei der hinundhergehenden Be­ wegung der Schabescheibe auf den Kältemittelführungsrohren abgesetztes Eis abschabbar ist. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Anlage des eingangs be­ schriebenen Aufbaus und der eingangs beschrieben Zweckbestim­ mung in einem vorgegebenem Volumen des Eismaschinenbehälters eine wesentlich vergrößerte Oberfläche an Kältemittelfüh­ rungsrohren untergebracht werden kann, wenn diese Rohre horizontal angeordnet werden und nicht über eingeführte Förderschnecken od. dgl., sondern über zumindest eine aufge­ setzte Schabescheibe das Abschaben der Eisschichten erfolgt. Der Rhythmus für dieses Abschaben wird so gewählt, daß die Eisschicht, die sich auf einem Kältemittelführungsrohr bildet, nicht zu dick wird, weil dieses den Wärmeübergang beeinträchtigt. Folglich wird die Schabescheibe in verhält­ nismäßig kurzen Zeitabständen wie beschrieben hinundhergehend bewegt. Damit der Schabevorgang sehr vollständig erfolgt, lehrt die Erfindung, daß die Schabescheibe in den Rohrdurch­ trittsöffnungen Schabeelemente aufweist, die an der Ober­ fläche der Kältemittelführungsrohre anliegen. Im allgemeinen wird man auf den Kältemittelführungsrohren eine Mehrzahl von Schabescheiben mit gleichem Abstand anordnen, wobei die Schabescheiben mit einem Hub, der um ein geringes Übermaß größer ist als dieser Abstand, hinundhergehend bewegt werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Anlage erfolgt das Abführen der Mischung vorzugsweise auf besondere Art und Weise. Die Erfindung lehrt dazu, daß auf den Eismaschinenbehälter eine Auffangkammer für die Mischung angeordnet ist, an welche die zu dem Wetterkühler führende Leitung angeschlossen ist, und daß die Mischung mit Hilfe einer Pumpe in diese Leitung ein­ drückbar ist. Bei der Pumpe handelt es sich zweckmäßiger­ weise um eine Schneckenpumpe, beispielsweise um eine Schneckenpumpe nach Art der sogenannten Moineau-Pumpen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Eismaschine einer erfin­ dungsgemäßen Anlagen in Richtung A-A der Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 2 und

Fig. 4 den vergrößerten Ausschnitt C aus dem Gegenstand der Fig. 2.

Die in den Figuren dargestellte Eismaschine 1 gehört zu einer Anlage für die Temperaturkonditionierung eines berg­ baulichen Untertagebetriebes mit zumindest einem Wetter­ kühler und einer Eismaschine. Die Eismaschine erzeugt eine pumpfähige Mischung aus einer Flüssigkeit und feinteiligem Eis. Die Eismaschine 1 ist über zumindest eine an die Eismaschine angeschlossene, die Mischung führende Leitung mit dem Wetterkühler verbunden.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 ent­ nimmt man, daß die Eismaschine 1 einen Eismaschinenbehälter 2 aufweist, der über seinen Querschnitt verteilt ein Bündel von mit Abstandszwischenraum 3 horizontal angeordneten Kältemittelführungsrohren 4 aufweist, die mit einer Kälte­ maschine für die Kältemittelkühlung verbunden sind. In den Behälterinnenraum 5 ist die Flüssigkeit der Mischung ein­ führbar. Die Mischung ist abführbar. Dazu wird auf die Pfeile 6 bzw. 7 verwiesen. Aus einer vergleichenden Betrach­ tung der Fig. 1 und 2 entnimmt man fernerhin, daß auf das Bündel der Kältemittelführungsrohre 4 eine Mehrzahl von Schabescheiben 8 aufgesetzt ist, die den Kältemittelfüh­ rungsrohren 4 zugeordnete Rohrdurchtrittsöffnungen 9 auf­ weisen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Schabe­ scheiben 8 über einen Antrieb 10 auf den Kältemittelfüh­ rungsrohren 4 hinundhergehend bewegbar angetrieben sind. Bei der hinundhergehenden Bewegung sind Eisschichten, die sich auf den Kältemittelführungsrohren 4 gebildet haben, abschab­ bar. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausfüh­ rungsform der Erfindung besitzen die Schabescheiben 8 in den Rohrdurchtrittsöffnungen 9 Schabeelemente 11, die an der Oberfläche der Kältemittelführungsrohre 4 anliegen. Bei der dargestellten Ausführungsform mit einer Mehrzahl von Schabe­ scheiben 8 können diese in horizontaler Richtung einen Hub durchführen, der um ein geringes Übermaß größer ist als der Abstand 12 zwischen den einzelnen Schabescheiben 8. Der An­ trieb 10 der Schabescheiben kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen und wurde nur angedeutet. Die Fig. 3 läßt ein Schabeelement 11 erkennen, welches an der Oberfläche eines Kältemittelführungsrohres 4 anliegt.

Auf den Eismaschinenbehälter 2 ist eine Auffangkammer 13 für die Mischung angeordnet, an welche die zu den Wetterkühler führende Leitung 14 angeschlossen ist, wobei die Mischung mit Hilfe einer Pumpe 15 in diese Leitung eindrückbar ist. Es mag sich um eine Schneckenpumpe handeln, deren Schnecke 16 angedeutet wurde.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 4 ent­ nimmt man, daß die Kältemittelführungsrohre 4 in Rohrböden 17 eingesetzt sind, denen eine Verteilerkammer 18 für das zulaufende Kältemittel und ein Sammler 19 für das ablaufende Kältemittel vor- bzw. nachgeschaltet sind. Die Fig. 4 macht fernerhin deutlich, daß in die Kältemittelführungsrohre 4 Verdrängungskörper 20 eingesetzt sein können, die gleich­ zeitig als druckaufnehmende Anker 21 ausgelegt sind, um den Innendruck des Eismaschinenbehälters 2 aufzunehmen.

Claims (5)

1. Anlage für die Temperaturkonditionierung eines bergbau­ lichen Untertagebetriebes mit zumindest einem Wetterkühler und einer Eismaschine, die eine pumpfähige Mischung aus einer Flüssigkeit und feinteiligem Eis erzeugt, wobei die Eisma­ schine über zumindest eine an die Eismaschine angeschlossene, die Mischung führende Leitung mit dem Wetterkühler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eismaschine (1) einen Eismaschinenbehälter (2) aufweist, der über seinen Querschnitt verteilt ein Bündel von mit Abstandszwischenraum (3) horizontal angeordneten Kältemittel­ führungsrohren (4) aufweist, die mit einer Kältemaschine für die Kältemittelkühlung verbunden sind, daß in den Behälter­ innenraum (5) die Flüssigkeit der Mischung einführbar und aus dem Behälterinnenraum (5) die Mischung abführbar ist, daß auf das Bündel der Kältemittelführungsrohre (4) zumindest eine Schabescheibe (8) aufgesetzt ist, die den Kältemittel­ führungsrohren (4) zugeordnete Rohrdurchtrittsöffnungen (9) aufweist, daß die Schabescheibe (8) über einen Antrieb (10) auf den Kältemittelführungsrohren (4) hinundhergehend beweg­ bar angetrieben ist und bei der hinundhergehenden Bewegung der Schabescheibe (8) auf den Kältemittelführungsrohren (4) abgesetztes Eis abschabbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schabescheibe (8) in den Rohrdurchtrittsöffnungen (9) Schabe­ elemente (11) aufweist, die an der Oberfläche der Kälte­ mittelführungsrohre (4) anliegen.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf den Kältemittelführungsrohren (4) eine Mehrzahl von Schabescheiben (8) mit gleichem Abstand (12) angeordnet ist und daß die Schabescheiben (8) mit einem Hub, der um Übermaß größer ist als der Abstand (12), hinund­ hergehend bewegbar sind.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf den Eismaschinenbehälter (2) eine Auf­ fangkammer (13) für die Mischung angeordnet ist, an die die zu dem Wetterkühler führende Leitung (14) angeschlossen ist, und daß die Mischung mit Hilfe einer Pumpe (15) in diese Leitung eindrückbar ist.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (15) als eine Schneckenpumpe nach Art einer Moineau- Pumpe ausgeführt ist.