CS224232B1

CS224232B1 - Apparatus for withdrawing condensation heat in subterranean space

Info

Publication number: CS224232B1
Application number: CS446882A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Ing Mayer; Jaroslav Ing Trachta; Jan Ing Zemanek
Original assignee: Rudolf Ing Mayer; Jaroslav Ing Trachta; Jan Ing Zemanek
Priority date: 1982-06-16
Filing date: 1982-06-16
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález řeší zařízení k odvodu kondenzačního tepla, zejména pro hlubinné doly, sestávající z rozvodných armatur, sprchové komory, eliminátoru, regulační stěny, usměrňovače větrů a deprasní stěny.The invention provides a device for the condensation heat removal, in particular for underground mines, consisting of manifolds, a shower chamber, an eliminator, a control wall, a wind deflector and a depression wall.

Při klimatizaci důlního ovzduší je značným problémem odvod kondenzačního tepla. Dosud se tento probiém řeší například umístěním chladicího zařízení na povrchu dolů s odvodem kondenzačního tepla v chladicích věžích s přirozeným nebo nuceným tahem vzduchu nebo umístěním chladicího zařízení do podzemí se zajištěním odvodu kondenzačního tepla bud do okruhu technologické vody pomocí průtočného chlazení nebo do zvláštního vodního okruhu se zabudovaným povrchovým rekuperačním bhladičem vody. Tyto způsoby odvodu kondenzačního tepla jsou technicky, investičně i provozně značně náročné a snižují výsledný chladicí efekt při klimatizaci hlubokých dolů. Především jsou však značně nákladné.In mine air conditioning, condensation heat removal is a major problem. So far, this problem has been solved, for example, by placing a cooling device on the surface of the downstream condensation heat sink in natural or forced draft cooling towers, or by placing the cooling device underground to ensure condensation heat removal either into the process water circuit by flow cooling or in a separate water circuit. built-in surface heat recovery water cooler. These methods of condensation heat removal are technically, investment and operationally demanding and reduce the resulting cooling effect in air-conditioning of deep mines. Above all, however, they are very expensive.

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení k odvodu kondenzačního tepla podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že v horizontálním důlním díle je mezi přívodní výdušnou cestou a výstupní výdušnou cestou instalována sprchová komora. Rozstřikovací jednotky sprchové komory jsou napojeny na alespoň jednu přívodní větev, která navazuje na hlavní přívod kondenzační vody. Vstup sprchové komory je tvořen alespoň jednou depresní stěnou, před níž je upravena regulační stěna a před regulační stěnou je instalován usměrňovač větrů. Výstup sprchové komory je tvořen alespoň jednou těsnící deskou a eliminátorem. Sprchová komora je opatřena sběrným kanálem. Sprchová komora může být tvořena alespoň dvěma sprchovými deskami, upevněnými alespoň jednou distanční podpěrou a šroubem. K hornímu okraji sprchové desky je přiřazena vymezovací trubka, opatřená převlečnými distančními nákružky. Na rozstřikovací jednotce může býtThe above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the condensation heat removal device according to the invention. Its essence lies in the fact that in the horizontal mine, a shower chamber is installed between the inlet and outlet outlets. The sprinkler units of the shower chamber are connected to at least one inlet branch which connects to the main condensation water supply. The inlet of the shower chamber is formed by at least one depressive wall, in front of which a control wall is provided and a wind deflector is installed in front of the control wall. The shower chamber outlet is formed by at least one sealing plate and eliminator. The shower chamber is provided with a collection channel. The shower chamber may be formed by at least two shower plates fastened by at least one spacer and a screw. The upper edge of the shower plate is associated with a spacer tube fitted with overlapping spacers. It may be on the spray unit

- 2 224 232 osazena alespoň jedna sprchová tryska, opatřená vířivou vložkou a omezovačem rozstřiku. Eliminátor může být tvořen soustavou zvlněných desek.At least one spray nozzle provided with a swirl insert and a spray limiter is provided with 2,224,232. The eliminator may consist of a plurality of corrugated plates.

Zařízení podle vynálezu tvoří křížoproudý kontaktní výměník voda-vzduch, který na principu výparného chlazení, to jest současné výměny tepla a hmoty mezi kondenzační vodou a výduěnými větry, zajišťuje převod tepelné energie z vody do výdušných větřů a tím i účinné chlazení kondenzační vody a to i při nízkých teplotních rozdílech mezi ochlazovanou vodou a chladicími výdušnými větry, které mají poměrně vysokou teplotu a relativní vlhkost. Další předností zařízení je, že proud výdušných větrů nevyžaduje další nucený pohon ventilátorem. Velkou předností tohoto zařízení je jeho vysoká účinnost, neboť je podstatně účinnější než uzavřené výměníky tepla, u kterých nedochází k pří mému kontaktu voda-vzdubh. Pro tuto účinnost je možno zařízení v dole umístit co nejblíže chladicím jednotkám, takže odpadá nutnost vedení kondenzační vody na povrch, což je obzvláště výhodné u hlubinných dolů. Tímto se také podstatně snižují náklady na energii, zejména elektrickou. Zařízení nevyžaduje náročnou obsluhu. K odvodu kondenzačního tepla je možno využít i výdušné větry, které jsou jinak bez dalšího užitku odváděny na povrchThe device according to the invention consists of a cross-flow water-to-air contact exchanger which, on the principle of evaporative cooling, i.e. the simultaneous exchange of heat and mass between the condensation water and the blowing winds, ensures the transfer of heat energy at low temperature differences between the cooled water and the cooling exhaust air having a relatively high temperature and relative humidity. Another advantage of the device is that the current of the blowing winds does not require additional forced fan drive. A great advantage of this device is its high efficiency as it is considerably more efficient than closed heat exchangers without direct water-air contact. For this efficiency, the device in the mine can be placed as close as possible to the cooling units, so that condensation water is not required to be conveyed to the surface, which is particularly advantageous for underground mines. This also greatly reduces energy costs, in particular electrical costs. The device does not require demanding operation. It is also possible to use exhaust air, which is otherwise discharged to the surface without any further benefit

Jeden z možných příkladů provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiložených výkresech. Na obr. 1 je nárys řezu celým zařízením, na obr. 2 je půdorys. Obr. 3 před stavuje řez tryskou s omezovačem rozstřiku. Na obr. 4 je část řezu deskovým systémem sprchové komory. Na obr. 5 je zobrazena vymezovací trubka s převlečnými distančními nákružky a na obr. 6 je část řezu deskovým systémem eliminátoru. Na obr. 7 je znázorněn řez distaňční podpěrou se sprchovými deskami.One possible embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings. Fig. 1 is a cross-sectional front view of the entire apparatus; Fig. 2 is a plan view. Giant. 3 is a cross-sectional view of a spray limiting nozzle. Fig. 4 is a sectional view of a shower chamber plate system. FIG. 5 shows a spacer tube with overlapped spacer collars; and FIG. 6 is a sectional view of the eliminator plate system. Fig. 7 shows a cross-section of a spacer with shower plates.

V horizontálním důlním díle 10, jehož stěny jsou zpevněny vyzdívkou 11, je mezi přívodní výdušnou cestou 12 a výstupní výdušnou oestou 1,3 instalována sprchová komora 30. Do rozstřikovgtcích jednotek 52 sprchové komory 30 je přiváděna kondenzační voda prostřednictvím alespoň jedné přívodní větve 2|. Přívodní větve 21 navazují na hlavní přívod 20 kondenzační vody. Vstup sprchové komory 30 je tvořen alespoň jednou depresní stěnou JO, před níž jsou upraveny regulační stěna 50 a usměrňovač větrů 60. Výstup sprchové komory 30 je tvořen alespoň jednou těsnicí deskou 41 a éliminátorem 40. Sprchová komora 30 je opatřenaIn the horizontal mine 10, the walls of which are reinforced with the lining 11, a shower chamber 30 is installed between the inlet duct 12 and the outlet duct 1.3. Condensation water is supplied to the spray units of the shower chamber 30 via at least one inlet branch 2 | The supply lines 21 are connected to the main condensation water supply 20. The inlet of the shower chamber 30 is formed by at least one depression wall 10, in front of which the control wall 50 and the wind deflector 60 are provided. The outlet of the shower chamber 30 is formed by at least one sealing plate 41 and eliminator 40. The shower chamber 30 is provided

224 232 ~ 3 sběrným kanálem 80 pro odvod ochlazené kondenzační vody do sběrné jímky. Sprchová komora 30 může být tvořena alespoň dvěma svisle uloženými sprchovými deskami 31, které jsou upevněny alespoň jednou distanční podpěrou 32 a šroubem 35. K hornímu okraji sprchové komory 31 může být přiřazena vymezovaeí trubka 33, opatřená převlečnými distančními nákružky. Na rozstřikovací jednotce 22 může být osazena alespoň jedna sprchová tryska224 232 ~ 3 through a collecting duct 80 for draining the cooled condensation water into the collecting well. The shower chamber 30 may be formed by at least two vertically mounted shower plates 31, which are fastened by at least one spacer 32 and a bolt 35. A spacer tube 33 provided with overlapping spacers may be associated with the upper edge of the shower chamber 31. At least one spray nozzle may be mounted on the spray unit 22

23, která je opatřena vířivou vložkou 24 a omezovačem rozstřiku 25. Eliminátor 40 může být tvořen soustavou zvlněných desek 42.23, which is provided with a swirl insert 24 and a spray suppressor 25. The eliminator 40 may comprise a plurality of corrugated plates 42.

Do zařízení se zavede proud výdušných důlních větrů, mající potřebnou velikost a požadovanou rychlost. Proud výdušných větrů je před vstupem do sprchové komory 30 usměrňován nastavením usměrňovače větrů 60 a regulován regulační stěnou 50, jíž prochází k depresním stěnám 70, které utěsňují volný prostor profilu důlního díla 10 kolem sprchové komory 30. Kolem depresních stěn JO je proud větrů dále veden do sprchové komory 30 mezi sprchové desky JI, z nichž pak odchází přes eliminátor 40 do expanzního prostoru, který je tvořen těsnícími deskami 41, které utěsňují celý prostor profilu důlního díla 10 kolem eliminátoru 40.A jet of mine winds having the required size and speed is introduced into the apparatus. Before entering the shower chamber 30, the flow of the blowing winds is rectified by adjusting the wind deflector 60 and controlled by a control wall 50 which passes to the depression walls 70 which seal the free space of the mine profile 10 around the shower chamber 30. into the shower chamber 30 between the shower plates 11, from which they then pass through the eliminator 40 to the expansion space, which is formed by sealing plates 41 which seal the entire space of the profile of the mine 10 around the eliminator 40.

Dále je větrný proud veden do výdušného systému větrání dolu.Further, the wind current is routed to the mine exhaust ventilation system.

Při průchodu výdušných větrů eliminátorem 40 se na jeho zvlněnýoh deskách 42 zachytí značná část vodních kapek, čímž se dosahuje nízké relativní vlhkosti a snížení úletu vody do důlních větrů. V expanzním prostoru dochází vlivem snížení tlaku a poklesu teploty větrů k dalšímu vysrážení vody z výdušných větrů.As the blowing winds pass through the eliminator 40, a considerable portion of the water droplets are retained on its undulating plates 42, thereby achieving a low relative humidity and reducing water drift into the mine winds. In the expansion space, water from the exhalation winds precipitates further due to the pressure drop and the temperature drop in the winds.

Za proudění výdušných důlních větrů zařízením se z hlavního přívodu 20 kondenzační vody vpustí teplá kondenzační voda do přívodních větví 21 a odtud do rozstřikovacíoh jednotek 22, z nichž se sprchovými tryskami 23, opatřenými vířivými vložkamiAs the mine winds flow through the apparatus, warm condensation water is admitted from the main condensation water inlet 20 to the inlet branches 21 and thence to the spray units 22, with spray nozzles 23 fitted with swirl inserts.

24, rozstřikuje na soustavu sprchových desek 31 do prostoru určeného omezovačem 25 rozstřiku, aby se dosáhlo co nejrovnoměrnějšího rozstřiku. Horní okraj sprchových desek 31 s vloženými vymezovacími trubkami 33 opatřenými převlečnými distančními nákružky J4 vytváří plochu, z níž rozstříknutá kondenzační voda rovnoměrně vytéká otvory mezi distančními převlečnými nákružky 34 plynule v proudu po povrchu sprchových desek 31 v uceleném vodním filmu zhora dolů a kape ze spodního okraje sprchových desek 31 na podlahu sprchové komory JO. Při stékání kondenzační vody v tenkém filmu po povrchu sprchových desek 31 dochází k velmi24, sprinkles onto the shower plate assembly 31 into the space designated by the spray limiter 25 to achieve the most uniform spray possible. The upper edge of the shower plates 31 with interposed spacing tubes 33 provided with overlapping spacers 14 creates a surface from which the sprayed condensation water evenly flows through the holes between the spacing overlap spacers 34 continuously in the flow over the surface of the shower plates 31. of shower plates 31 for the shower chamber floor JO. When the condensation water flows in a thin film over the surface of the shower plates 31, there is a great deal

224 232 intenzivnímu kontaktu kondenzační vody s proudem výduěných větrů a k přenosu tepla z kondenzační vody do proudu výduěných větrů. Z podlahy sprchové komory 30 stéká voda do sběrného kanálu 80, jímž pak proudí do sběrné jímky, odkud se čerpá do chladicí soupravy.224 232 intensive contact of the condensation water with the stream of blown winds and to transfer heat from the condensation water to the stream of blown winds. From the floor of the shower chamber 30, water flows to the collecting duct 80, through which it then flows into the collecting well from where it is pumped to the cooling unit.

Zařízení podle vynálezu je možné použít nejen při klimatizaci ovzduěí v hlubinných ddlech, nýbrž i v jiných provozech, například v systému klimatizace horkých strojních provozů a pod.The device according to the invention can be used not only in air conditioning in deep wells, but also in other operations, for example in the air conditioning system of hot machinery and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A device for the removal of condensation heat, in particular for underground mines, consisting of a plumbing fitting, a shower chamber and an eliminator, characterized in that a horizontal mine (10) is installed between the inlet (12) and the outlet (13). a shower chamber (30), the spray units (22) of which are connected to at least one inlet branch (21) adjoining the main condensation water supply (20), the inlet of the shower chamber (30) having a collecting channel (80) being formed by at least one depressing wall (70), upstream of which the regulating wall (50) and the wind deflector (60) are provided upstream of the regulating wall (50), while the outlet of the shower chamber (30) is formed by at least one sealing plate (41); eliminator (40).

Device according to claim 1, characterized in that the shower chamber (30) comprises at least two shower plates (31), fastened by at least one spacer (32) and a screw (35), the upper edge of the shower plate (31) being associated with a spacer tube (33) provided with spacers (34).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that at least one spray nozzle (23) is provided on the spraying unit (22) and is provided with a swirl insert (24) and a spray limiter (25).

4. Device according to claim 1, characterized in that the eliminator (40) is formed by a set of corrugated plates (42).