CS230158B1 - Chladicí zařízení pro chlazení důlních větrů - Google Patents

Description

Vynález se týká chladicího zařízení pro chlazení důlních větrů s povrchovou užitkovou vodou jako chladicím médiem.

Dosud známé aplikace stacionárního systému chlazení s chladicí stanicí na povrchu používají k ochlazování důlních větrů buď vysokotlaký tepelný výměník nebo Peltonovu turbínu. Prvý systém je tvořen jednak uzavřeným vysokotlakým primárním okruhem, umístěným na povrchu dolu a spojujícím výpairník chladicí jednotky s vysokotlakým tepelným výměníkem,, jednak nízkotlakým důlním sekundárním okruhem,na výstupu z vysokotlakého tepelného výměníku minimálně o 4 ⁰ K vyšší, než je teplota vody primárního okruhu při vstupu do výměníku, čímž se snižuje její chladicí účinek. Nevýhodou je také potřeba stálého chladicího výkonu chladicí jednotky na povrchu. Druhý systém má v primárním okruhu vřazenu Peltonovu turbínu. Voda sekundárního okruhu má sice přibližně stejnou teplotu jako voda primárního okruhu, avšak čerpání ohřáté vody zpět na povrch čerpadlem, poháněným Pcltonovou turbinou, a druhým pomocným čerpadlem s vlastním elektromotorem, je už při relativní hloubce 750 m neekonomické.

I u tohoto systému musí chladicí jednotka na povrchu pracovat se stálým, zpravidla velmi značným chladicím výkonem s velkou spotřebou elektrické energie. Společnou nevýhodou obou systémů je to, že k rozvodu chlazené vody v sekundárním okruhu je zapotřebí dvou samostatných potrubních tahů.

Výše uvedené nedostatky se odstraní zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že čerpaicí stanice užitkové vody je potrubím spojena s chladicí jednotkou v chladicí stanici, umístěné též na povrchu dolu, přičemž chladicí stanice je vysokotlakým přívodním potrubím,, umístěným v jámě dolu, spojena s Peitonovou turbínou, která se nachází s výhodou na nejnižším, patře dolu a jejíž vývod je zaústěn do tepelně izolované nádrže, umístěné pod Peltonovou turbínou, přičemž tepelně izolovaná nádrž je přes čerpadlo napoena na sekundární ,okruh, tvořený jednak vodovodním potrubím ústícím do chladičů důlních větrů, ma které jsou napo e sy vodní spotřebiče, a jednak novým- potrubím, spojujícími chladiče důlních větrů s nádrží, na níž je připojeno tuibočarpsdlo, na které je napojeno vysokotlaké půtrubí, umístěné v jámě dolu a vyústěné ma povrchu dolu v povrchových provozech, které jsou zároveň spojeny přímo samostatným potrubím s čerpací stánicí užitkové vody, zatímco vysoko230158 tlaké potrubí je na povrchu dolu přímo spojeno přípojným potrubím s chladicí stanicí.

Chladicí zařízení podle vynálezu má přednost v tom·, že podstatně snižuje energetickou náročnost celého systému v průběhu roku, A to proto, lže chladicí výkon, a tím i elektrický výkon chladicí jednotky, lze měnit podle teploty užitkové vody na povrchu, která kolísá podle ročního období zpravidla od 1 ^QC do 20 °C.

V důsledku toho například v zimě není třeba chladit tuto vodu vůbec, na jaře a na podzim jen omezeně a jen v létě je třeba plného výkonu chladicí jednotky. Navíc dochází k podstatným úsporám na Investičních nákladech na instalaci sekundárního okruhu. Další předností je lepší využití chladicího účinku chlazené vody při jejím použití k důlním technologickým účelům, což vede i ke snížení jejího množství, čerpaného zpět na povrch. Dále je dosaženo i většího teplotního rozdílu vody v sekundárním okruhu, což umožňuje dosažení stejného užitečného chladicího výkonu s menším průtočným množstvím vody, a to se projeví příznivě v čerpacích nákladech v tomto okruhu. Asi 20 °C toplá voda se s výhodou využije v mnohých povrchových provozech, zvláště tam, kde tato zvýšená teplota v zimních měsících přinese energetickou úsporu.

Na připojeném obrázku je schematicky znázorněno chladicí zařízení podle vynálezu.

Na povrchu dolu je umístěna čerpací stanice 1 užitkové vody a je potrubím 2 spojena s chladicí jednotkou v chladicí stanici

3. Vysokotlakým přívodním potrubím 4, které je umístěno v jámě dolu, je chladicí stanice 3 spojena s Peltonovou turbínou 5, která se nachází na nejnižším patře dolu. Vývod z Peltonovy turbíny 5 je zaústěn do tepelně izolované nádrž© 6, která je přes čerpadlo 7 napojena ina sekundární okruh. Ten je tvořen jednak vodovodním potrubím 8, které ústí do chladičů 10 důlních větrů, na něž jsou napojeny vodní spotřebiče 11, jednak novým potrubím 9, které spojuje chladiče 10 důlních větrů s nádrží 12, umístěnou výše než tepelně izolovaná nádrž 6. K nádrži 12 je připojeno turbočerpadlo 13 a náhradní turboěerpadlo 14 poháněné elektromotorem 15. Na turboěerpadlo 13 je napojeno vysokotlaké potrubí 16, umístěné v jámě dolu a vyústěné na povrchu dolu v povrchových provozech 17. Vysokotlaké potrubí 16 je ina povrchu dolu také spojeno přípojným potrubím 18 s chladicí stanicí 3 a povrchové provozy 17 jsou přímo spojeny s čerpací stanicí 1 užitkové vody samostatným potrubím 19. Čerpací stanice 1 užitkové vody je také přímo spojena pomocí vodovodního potrubí 20 umístěného v jámě dolu přípojkami 21 a 22 so sekundárním okruhem.

Užitková voda je z čerpací stanice 1 vedena potrubím 2 do chladicí jednotky v chladicí stanici 3, odkud ochlazena je vysokotlakým přívodním potrubím 4 vedena jámou dolu do Peltonovy turbíny 5. Voda vytékající z Peltonovy turbíny 5 do tepelně izolované nádrže 6 je čerpadlem 7 čerpána do sekundárního okruhu. Chlazená voda je přiváděna do chladičů 10 důlních větrů a do různých vodních spotřebičů 11. Z chladičů 10 důlních větrů proudí oteplená zpět do nádrže 12, odkud je čerpána turbočerpadlem 13 přes vysokotlaké potrubí 16 zpět na povrch do povrchových provozů 17 k dalšímu využití.

Jestliže je teplota povrchové užitkové vody, přiváděné do chladicí stanice· 3, vyšší než teplota vody čerpané z dolu, pak je tato voda z dolu vedena do čerpací stanice 3 potrubím 18, zatímco povrchový provoz 17 je zabezpečován vodou z čerpací stanice 3 samostatným potrubím 19. V tomto případě se doplňuje chlazené voda, spotřebovaná v důlních vodních spotřebičích 11, z čerpací stanice 1 potrubím 2. V havarijních případech a při zastavení práce chladicího zařízení se přepojí sekundární okruh na vodovodní potrubí 20 v jámě dolu přípojkami 21 a 22.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Chladicí zařízení pro chlazení důlních větrů s (povrchovou užitkovou vodou jako chladicím médiem, obsahující čerpací a chladicí stanici, Peltonovu turbínu, čerpadla, pohóňy a potrubí, vyznačené tím, že čerpací stanice (1) užitkové vody je potrubím (2] spojena s chladicí jednotkou v chladicí stanici (3), umístěné též na povrchu dolu, přičemž chladicí stanice (3) je vysokotlakým přívodním potrubím (4], umístěným v jámě dolu, spojena s Peltonovou turbínou (5), která se nachází s výhodou na nejnižším patře dolu a jejíž vývod je zaústěn do tepelně izolované nádrže (6), umístěné pod Peltonovou turbínou (5), přičemž tepelně izolovaná nádrž (6) je přes čerpadlo (7) vynalezu napojena na sekundární okruh, tvořený jednak vodovodním potrubím (8) ústícím do chladičů (10) důlních větrů, na které jsou napojeny vodní spotřebiče (11), jednak novým potrubím (9), spojujícím chladiče (10) důlních větrů s nádrží (12), na níž je připojeno turboěerpadlo (13), na které je napojeno vysokotlaké potrubí (16), umístěné v jámě dolu a vyústěné na povrchu dolu v povrchových provozech (17), které jsou zároveň spojeny přímo samostatným potrubím (19) s čerpací stanicí (1) užitkové vody, zatímco vysokotlaké potrubí (16) je na povrchu dolu přímo spojeno přípojným potrubím (18) s chladicí stanicí (3).

   1 list výkresů