RU2494257C1 - Mine air-heating plant - Google Patents
Mine air-heating plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494257C1 RU2494257C1 RU2012115007/03A RU2012115007A RU2494257C1 RU 2494257 C1 RU2494257 C1 RU 2494257C1 RU 2012115007/03 A RU2012115007/03 A RU 2012115007/03A RU 2012115007 A RU2012115007 A RU 2012115007A RU 2494257 C1 RU2494257 C1 RU 2494257C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- shield
- frame
- barrier
- heaters
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Duct Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к стационарным установкам и теплообменной технике и может быть использовано для нагрева воздуха, поступающего в шахту горнодобывающего предприятия.The present invention relates to mining, in particular to stationary installations and heat transfer equipment and can be used to heat the air entering the mine of the mining enterprise.
Существующие методики проектирования калориферов предполагают равенство потоков воздуха и греющего теплоносителя, проходящих через калориферы. Более того, нормы проектирования калориферных установок регламентируют допустимую неравномерность потоков теплоносителей не более 15%. Однако замеры скорости воздуха, выполненные по окружности внутри реальной безвентиляторной калориферной установки, не подтверждают этого равенства. Замерами также установлено, что при скорости ветра 10-15 м/с калориферная установка продувается насквозь. Кроме того, частый выход из строя калориферов, расположенных в тупиковых участках схемы теплоснабжения установки, доказывает, что и греющий теплоноситель распределяется по калориферам неравномерно.Existing methods for designing air heaters assume the equality of air flows and heating medium passing through the air heaters. Moreover, the design standards for air-heating units regulate the permissible unevenness of the flow of coolants not more than 15%. However, the measurements of air velocity, made around the circumference inside a real fanless air heater, do not confirm this equality. The measurements also found that at a wind speed of 10-15 m / s, the air heater is blown through. In addition, the frequent failure of the heaters located in the dead ends of the heat supply circuit of the installation proves that the heating medium is not evenly distributed among the heaters.
Известна конструкция калориферной установки, содержащая несколько групп калориферов, связанных между собой подающим и обратным трубопроводами, обеспечивающими примерное равенство потоков греющего теплоносителя через калориферы [1]. Недостатком такой конструкции является отсутствие возможности принятия каких-либо мер по выравниванию потоков воздуха через калориферы.A known design of a heater installation, containing several groups of heaters, interconnected by supply and return pipelines, providing an approximate equality of flows of the heating fluid through the heaters [1]. The disadvantage of this design is the inability to take any measures to equalize the air flows through the heaters.
В качестве прототипа принята конструкция шахтной калориферной установки, включающая калориферное помещение, выполненное в виде ограждения цилиндрической формы, с калориферами, размещенными в помещении по периметру ограждения, входной и выходной проемы прямоугольного сечения и радиальные перегородки, образующие в калориферном помещении камеры [2]. Данная конструкция исключает продувание калориферной установки атмосферным воздухом при сильной скорости ветра за счет деления внутреннего пространства установки радиальными перегородками на относительно изолированные камеры.As a prototype, the design of a mine air heater installation was adopted, including a heater in the form of a cylindrical fence, with heaters placed in the room around the perimeter of the fence, the inlet and outlet openings of a rectangular cross section and radial partitions forming chambers in the heater room [2]. This design eliminates the blowing of the air heater at atmospheric air at a strong wind speed due to the division of the internal space of the installation by radial partitions into relatively insulated chambers.
Однако и она не лишена недостатка, в качестве которого можно отметить неравенство потоков воздуха, проходящих через калориферы с подветренной, наветренной и боковых сторон установки, особенно при сильном ветре. При прочих равных условиях с наветренной стороны количество воздуха, проходящее через калорифер, больше, чем количество воздуха, проходящее через калорифер с подветренной стороны. Это количество воздуха больше проектного и воздух, прошедший через калорифер, не получает достаточного количества теплоты и не нагревается до заданной температуры, а греющий теплоноситель отдает такое количество теплоты, что сам остывает до температуры ниже проектной.However, it is not without a drawback, which can be noted as the inequality of the air flows passing through the heaters from the leeward, windward and sides of the installation, especially in strong winds. Other things being equal, on the windward side, the amount of air passing through the air heater is greater than the amount of air passing through the air heater on the windward side. This amount of air is larger than the design air and the air passing through the air heater does not receive enough heat and does not heat up to the set temperature, and the heating coolant gives off such heat that it cools to a temperature lower than the design temperature.
С подветренной стороны, в силу меньшей разницы давлений до и после калорифера по ходу воздуха, количество, прошедшего через калорифер воздуха, меньше проектного и, хотя, нагревается он до температуры, выше заданной, но его количество теплоты не может компенсировать дефицит теплоты воздуха с наветренной стороны.On the leeward side, due to the smaller pressure difference before and after the air heater, the amount of air passing through the air heater is less than the design one and, although it heats up to a temperature higher than the set value, its amount of heat cannot compensate for the deficit of air heat from the windward side.
С боковых сторон, в силу наличия аэродинамического сопротивления калориферов и повышенной скорости касательного воздушного потока, количество воздуха, проходящего через калориферы, также меньше проектного.On the sides, due to the presence of aerodynamic resistance of heaters and increased tangential air flow velocity, the amount of air passing through the heaters is also less than the design one.
Таким образом, налицо неравенство потоков воздуха через калориферы, снижающее эффективность работы калориферной установки.Thus, there is an inequality of air flows through the heaters, which reduces the efficiency of the air heater.
Цель изобретения - повышение эффективности работы калориферной установки путем перераспределения потоков воздуха, проходящих через калориферы, размещенные с наветренной и подветренной сторон, а также по боковым сторонам, за счет введения дополнительных аэродинамических сопротивлений.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the air heater by redistributing the air flows passing through the air heaters placed on the windward and leeward sides, as well as on the sides, due to the introduction of additional aerodynamic drags.
Поставленная цель достигается тем, что в шахтной калориферной установке, включающей калориферное помещение, выполненное в виде ограждения цилиндрической формы, с калориферами, размещенными в один ряд в два и более ярусов в помещении по периметру ограждения, боковые прямоугольные проемы в ограждении, равномерно распределенные по его периметру, входной в перекрытии и выходной в донной части проемы прямоугольного сечения, радиальные перегородки, образующие в калориферном помещении камеры, прямой и обратный трубопроводы греющего теплоносителя, каждая камера снабжена диагональной непроницаемой шторкой, установленной поперек продольной оси камеры от перекрытия до уровня верхнего края нижнего яруса калориферов. Вокруг ограждения на вертикальных опорах установлены две кольцевые направляющие, одна выше верхнего уровня бокового прямоугольного проема, другая - ниже нижнего. В пространстве между верхней и нижней кольцевыми направляющими установлен кинематически связанный с ними гаситель скорости ветра, включающий полупроницаемый щит, плотный щит, кольцевой каркас и привод его поворота. Полупроницаемый щит выполнен в виде сегмента и установлен на каркасе вертикально, концентрично ограждению и с зазором к нему. Плотный щит выполнен в виде сегмента и установлен на каркасе вертикально, концентрично ограждению и с зазором к нему с диаметрально противоположной стороны.This goal is achieved by the fact that in a mine air heater installation, including a heater made in the form of a cylindrical fence, with heaters placed in one row in two or more tiers in the room along the perimeter of the fence, rectangular rectangular openings in the fence, evenly distributed over it perimeter, inlet in the floor and outlet in the bottom of the openings of rectangular cross section, radial partitions, forming chambers in the heater room, direct and return pipelines of the heating coolant Iteli, each chamber is equipped with a diagonal impermeable curtain installed across the longitudinal axis of the chamber from overlapping to the level of the upper edge of the lower tier of heaters. Around the fence on the vertical supports two ring guides are installed, one above the upper level of the lateral rectangular opening, the other below the lower. In the space between the upper and lower annular guides, a kinematically connected wind speed damper is installed, including a semipermeable shield, a tight shield, an annular frame and a drive for turning it. The semi-permeable shield is made in the form of a segment and is mounted on the frame vertically, concentrically to the fence and with a gap to it. The dense shield is made in the form of a segment and is mounted on the frame vertically, concentrically to the fence and with a gap to it from the diametrically opposite side.
Сущность изобретения поясняется схемами. На фиг.1 показана схема помещения калориферной установки, снабженной дополнительными аэродинамическими сопротивлениями (вид в плане); на фиг.2 - то же (вид по стрелке А); на фиг.3 - продольное сечение камеры (сечение Б-Б).The invention is illustrated by diagrams. Figure 1 shows the layout of the room of the air heater, equipped with additional aerodynamic drags (plan view); figure 2 is the same (view along arrow A); figure 3 is a longitudinal section of the camera (section BB).
Шахтная калориферная установка включает помещение, выполненное из ограждения 1 цилиндрической формы с проемами прямоугольной формы 2, распределенными равномерно по периметру и обеспечивающими поступление воздуха во внутренне пространство помещения в зимний (отапливаемый) период времени. Во внутреннем пространстве помещения 1 по периметру ограждения установлены в один ряд и три яруса секции калориферов 3, соединенные между собой системой прямого 4 и обратного 5 трубопроводов. По центральной оси помещения 1, на крыше, выполнен входной проем 6 с воздухозаборником 7, обеспечивающий поступление воздуха во внутреннее пространство в летний (не отапливаемый) период времени; в донной части - проем прямоугольного сечения 8, обеспечивающий поступление воздуха в шахту. В проем 8 вставлен патрубок 9 квадратного сечения, обеспечивающий забор подогретого воздуха не с донной, а из верхней части помещения.The mine air heater includes a room made of a
Вокруг ограждения 1 на опорах 10 установлены две направляющие 11 и 12, образующие сплошные кольца концентричные ограждению 1, одно из которых (11) установлено ниже нижнего края проема 2, а другое (12) - выше верхнего края аналогичного проема. В пространстве между верхней и нижней направляющими 11 и 12 установлен кинематически связанный с ними гаситель скорости ветра. Гаситель включает полупроницаемый щит 13, плотный щит 14, лопасть 15 (привод, обеспечивающий поворот гасителя вокруг вертикальной оси за счет силы ветра) и кольцевой каркас 16. Каркас 16 выполнен в виде жесткой конструкции из металлического прутка, образующей окружность концентричную направляющим 11 и 12, большего диаметра. Разница диаметров каркаса 16 и ограждения 1 (зазор) обеспечивает доступ персонала и возможность проведения ремонтно-профилактических работ калориферной установки с наружной стороны. К каркасу жестко прикреплен вертикальный полупроницаемый щит 13, выполненный в виде сегмента, длина которого составляет не менее четверти длины окружности каркаса. Диаметрально противоположно полупроницаемому щиту 13 к каркасу 16 прикреплен вертикально плотный щит 14, выполненный в виде сегмента, длина которого также не менее четверти длины окружности каркаса. Далее по линии того же диаметра к каркасу жестко прикреплена вертикальная лопасть 15.Around the
Внутреннее пространство помещения 1 разделено плотными радиальными перегородками 17 на четыре равные камеры 18, 19, 20 и 21, в каждой из которых от перекрытия до уровня верхнего края нижнего яруса калориферов установлена диагональная шторка 22.The internal space of the
При слабом ветре или штилевой погоде атмосферный воздух за счет разницы давлений, обусловленной депрессией шахты, поступает в проемы 2 примерно равномерно со всех сторон ограждения 1 (например, в камеру 18), проходит через калориферы 3 и нагревается. На выходе из калориферов второго и третьего ярусов воздух диагональной шторкой 22 направляется вниз, где смешивается с воздухом, прошедшим через калориферы первого яруса. Далее воздух движется вверх и поступает в патрубок 9 входного проема 8, где смешивается с воздухом, нагретым в камерах 19, 20 и 21.In light winds or calm weather, atmospheric air, due to the pressure difference due to the depression of the shaft, enters the
При сильном ветре (скорость ветра 10 и более м/с) лопасть 15 повернет каркас 16 вокруг вертикальной оси и установит полупроницаемый щит 13 у проемов 2 с наветренной стороны, плотный щит 14 - у аналогичных проемов с подветренной стороны. Полупроницаемый щит 13 погасит скорость движения воздуха, прошедшего через него, и частично отклонит набегающий воздушный поток в стороны. Воздух, прошедший через щит 13, поступит в проемы 2 с наветренной стороны ограждения 1 с пониженной скоростью; воздух, отклоненный щитом 13, дойдя до края щита 13, отклонится в сторону ограждения 1 и поступит в его боковые проемы 2, также потеряв скорость. Плотный щит 15 уловит часть воздушного потока, прошедшего вблизи ограждения 1 и направит ее в проемы 2 с подветренной стороны.With a strong wind (wind speed of 10 or more m / s), the
За счет возведения сегмента полупроницаемого щита с наветренной стороны калориферной установки при сильном ветре количество воздуха, поступающего в калориферы с этой стороны, останется примерно тем же, как при слабом ветре; а завихрения воздуха по боковым сторонам ограждения компенсируют его унос от сильного ветра.Due to the construction of a segment of a semi-permeable shield on the windward side of the air heater in strong winds, the amount of air entering the air heaters from this side will remain approximately the same as in light wind; and air swirls on the sides of the fence compensate for its ablation from strong winds.
За счет возведения сегмента плотного щита с подветренной стороны ограждения, количество воздуха, поступающего в калориферы с этой стороны, увеличится.Due to the construction of a dense shield segment on the leeward side of the fence, the amount of air entering the heaters on this side will increase.
То есть применение гасителя скорости ветра описанной конструкции, обеспечит перераспределение набегающего потока воздуха по сторонам калориферной установки. Примерное равенство количества воздуха, поступающего в проемы с наветренной, подветренной и боковых сторон ограждения установки обеспечивает равенство условий работы всех калориферов установки.That is, the use of a wind damper of the described design will ensure the redistribution of the incoming air flow on the sides of the air heater. The approximate equality of the amount of air entering the openings from the windward, leeward and lateral sides of the installation fence ensures that the working conditions of all air heaters are equal.
Кроме того, использование в конструкции установки диагональной шторки в каждой камере обеспечивает примерное равенство условий работы калориферов одной камеры, установленных в разных ярусах.In addition, the use in the design of the installation of a diagonal curtain in each chamber provides an approximate equality of the operating conditions of the heaters of one chamber installed in different tiers.
Таким образом, введение в конструкцию калориферной установки дополнительных аэродинамических сопротивлений обеспечивает при сильном ветре примерное равенство условий работы не только калориферов, установленных во внутреннем пространстве помещения с наветренной, подветренной и боковых сторон относительно направления ветра, но и калориферов, установленных в разных ярусах одной камеры. А это, в свою очередь, повышает эффективность работы всей калориферной установки и обеспечивает достижение цели изобретения.Thus, the introduction of additional aerodynamic drags into the design of the air heater installation provides strong approximate equality of working conditions not only for air heaters installed in the interior of the room with the windward, leeward and side sides relative to the wind direction, but also for air heaters installed in different tiers of the same chamber. And this, in turn, increases the efficiency of the entire air heater and ensures the achievement of the objectives of the invention.
Источники информацииInformation sources
1. Триллер Е.А. Опыт эксплуатации калориферных установок в условиях шахты «Красноармейская-Западная №1» / Е.А.Триллер, Т.В.Алтухова; http:ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/3636, доступ 29.02.2012 (аналог).1. Thriller EA Operational experience of air-heating units in the conditions of the Krasnoarmeyskaya-Zapadnaya No. 1 mine / E.A. Triller, T.V. Altukhova; http: ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/3636, access 29.02.2012 (analogue).
2. Шахтная калориферная установка / Фрейдлих И.С., Гимелыпейн Л.Я., Быков Ю.И. Патент РФ 2013558; МПК E21F 1/08; Заявка №5037902/03 от 16.04.1992, опубл. 30.05.1994 (прототип).2. Mine air heater / Freidlikh I.S., Gimelypein L.Ya., Bykov Yu.I. RF patent 2013558; IPC E21F 1/08; Application No. 5037902/03 of 04.16.1992, publ. 05/30/1994 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115007/03A RU2494257C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Mine air-heating plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115007/03A RU2494257C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Mine air-heating plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2494257C1 true RU2494257C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012115007/03A RU2494257C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Mine air-heating plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494257C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2566546C1 (en) * | 2014-09-22 | 2015-10-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | System for control over air processing at underground mining plant |
RU2572265C1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Underground structure with natural heat-exchange ventilation |
CN113550779A (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-26 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | Anti-freezing method for air inlet shaft of underground mine in alpine region |
CN114151310A (en) * | 2021-11-24 | 2022-03-08 | 杭州佐帕斯工业有限公司 | Heating module for simulating air intake |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1314209A1 (en) * | 1985-10-01 | 1987-05-30 | Кузбасский Политехнический Институт | Shaft air heater |
SU1442795A1 (en) * | 1987-02-23 | 1988-12-07 | Кузбасский Политехнический Институт | Shaft air heating installation |
RU2013558C1 (en) * | 1992-04-16 | 1994-05-30 | Фрейдлих Илья Самуилович | Mine heater plant |
RU93005905A (en) * | 1993-02-01 | 1995-04-30 | А.В. Кривошапко | MINE HEATER INSTALLATION |
RU2047054C1 (en) * | 1992-12-23 | 1995-10-27 | Иван Васильевич Хохлов | Air heater |
JP2010236703A (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioning system |
-
2012
- 2012-04-16 RU RU2012115007/03A patent/RU2494257C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1314209A1 (en) * | 1985-10-01 | 1987-05-30 | Кузбасский Политехнический Институт | Shaft air heater |
SU1442795A1 (en) * | 1987-02-23 | 1988-12-07 | Кузбасский Политехнический Институт | Shaft air heating installation |
RU2013558C1 (en) * | 1992-04-16 | 1994-05-30 | Фрейдлих Илья Самуилович | Mine heater plant |
RU2047054C1 (en) * | 1992-12-23 | 1995-10-27 | Иван Васильевич Хохлов | Air heater |
RU93005905A (en) * | 1993-02-01 | 1995-04-30 | А.В. Кривошапко | MINE HEATER INSTALLATION |
JP2010236703A (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioning system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572265C1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Underground structure with natural heat-exchange ventilation |
RU2566546C1 (en) * | 2014-09-22 | 2015-10-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | System for control over air processing at underground mining plant |
CN113550779A (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-26 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | Anti-freezing method for air inlet shaft of underground mine in alpine region |
CN114151310A (en) * | 2021-11-24 | 2022-03-08 | 杭州佐帕斯工业有限公司 | Heating module for simulating air intake |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2494257C1 (en) | Mine air-heating plant | |
CN101535638B (en) | Vortex engine | |
CN103344130B (en) | Circulating water power generating system of hyperbolic cooling tower | |
CN102538571A (en) | Multifunctional compound air inlet control device of counterflow type natural ventilation cooling tower | |
CN105003289A (en) | Diffusion tower for mine air return and heat exchange | |
CN205642065U (en) | Inside and outside air guiding device of cooling tower | |
CN104034181B (en) | Indirect cooling tower based on three-tower-in-one and two-machine in one tower and use method of indirect cooling tower | |
CN103032932A (en) | Industrial workshop ventilation device | |
CN204730697U (en) | A kind of steam power plant cooling tower antifreezing regulator control system | |
CN102758733A (en) | Air channel device for chimney air draft equipment | |
CN105674764A (en) | Inner and outer air flow guiding device for cooling tower and flow guiding method | |
CN110501135B (en) | Mach number variable molded line wind tunnel high-temperature spray pipe wall array type enhanced heat exchange cooling structure | |
RU2561225C1 (en) | Mechanical-draft cooling tower | |
CN101836801B (en) | Adjustable air conditioning and supplying device at seat end | |
EP2503255B1 (en) | A system including a building ceiling having one or more integrated air inlet diffuser devices, and a metal ceiling plate for a suspended ceiling | |
CN207268528U (en) | A kind of air diffuser of air-cooled ducted air conditioner | |
CN203454841U (en) | Circulating water power generation system for hyperbolic cooling tower | |
DE102012022939A1 (en) | Solar heat collector for e.g. private building construction, has transparent insulating layer provided with movable inner surfaces to carry orientation, mobility and/or extract to change energy input to heat transfer medium | |
RU2435121C1 (en) | Aerodynamic plant | |
RU2674857C1 (en) | Combined ejection-tower cooling tower | |
CN104165425A (en) | Summer greenhouse cooling method and device based on wind-solar complementary forced ventilation system | |
RU2550580C2 (en) | Power plant - greenhouse | |
RU2373430C2 (en) | Solar thermal power station using vortex chambers | |
RU2244234C1 (en) | Sectional cooling tower | |
CN107388546A (en) | Intelligent distant control variable-flow type air hole |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140417 |