DE1037985B - Heat exchanger for the circulating coolant of the drive device of a mining drill - Google Patents

Heat exchanger for the circulating coolant of the drive device of a mining drill

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DE1037985B
DE1037985B DEU3355A DEU0003355A DE1037985B DE 1037985 B DE1037985 B DE 1037985B DE U3355 A DEU3355 A DE U3355A DE U0003355 A DEU0003355 A DE U0003355A DE 1037985 B DE1037985 B DE 1037985B
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DE
Germany
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coal
plate
machine
base plate
oil
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Pending
Application number
DEU3355A
Other languages
German (de)
Inventor
George Theodore Felbeck
John Thomas Bowen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C35/00Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher für die Umlauf-Kühlfitissigkeit der Antriebsvorrichtung einer Gewinnungs-Bohrmaschine für Kohle od. dgl. mit einem Förderer mit Bodenplatte für das gewonnene Gut oder sonstiger Vorrichtungen. Eine solche Vorrichtung ist bekannt.The invention relates to a heat exchanger for the circulation cooling liquid of the drive device a mining drill for coal od. Like. With a conveyor with a base plate for the recovered goods or other devices. Such a device is known.

In letzter Zeit sind Gewinnungs-Bohrmaschinen bekanntgeworden (s. britische Patentschrift 672 403), die rotierende Messer aufweisen, welche an der Vorderseite eines Gestelles gelagert sind, das auf Raupenketten fortschreitend in das damit hergestellte Bohrloch hinein vorwärtsbewegt wird. Das geförderte Material (Kohle) wird über Austragungsvorrichtungen zu einem Förderer geleitet und ununterbrochen nach rückwärts abbefördert.Mining drilling machines have recently become known (see British patent specification 672 403), which have rotating knives which are mounted on the front of a frame which is on caterpillars is progressively advanced into the borehole thus produced. The funded material (Coal) is conveyed to a conveyor via discharge devices and continuously afterwards Backwards carried away.

Der Förderer besteht für gewöhnlich aus einem horizontalen Trog, in dem das stückige Material durch Ouerstege, die an einer endlosen Kette od. dgl. befestigt sind, befördert wird.The conveyor usually consists of a horizontal trough in which the lumpy material by Ouerstege, which od on an endless chain. The like. Is conveyed.

Die Antriebsmotore und -getriebe einer solchen Maschine werden im allgemeinen mit Hilfe einer Kühlflüssigkeit gekühlt, welche durch einen Wärmeaustauscher hindurchläuft, der seinerseits die an der Maschine aufgenommene Wärme an die umgehende Luft' abgeben kann. Solche Wärmeaustauscher sind jedoch nicht ganz befriedigend, und zwar wegen der erhöhten Temperatur der Luft, der räumlichen Beschränkung und des Umstandes, daß die Luftkanäle rund um die Kühlrohre sich leicht durch Teilchen des gewonnenen Materials zusetzen.The drive motors and gears of such a machine are generally with the help of a Cooling liquid cooled, which passes through a heat exchanger, which in turn, the Machine absorbed heat can release to the surrounding air '. Such heat exchangers are but not entirely satisfactory, because of the increased temperature of the air, the spatial restriction and the fact that the air ducts around the cooling tubes can easily be penetrated by particles of the add recovered material.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß Kohleflöze in praktisch horizontaler Lage, welche durch in geneigtem Gelände mündende Stollen, wie sie von einer Bohrmaschine der oben beschriebenen Art gewonnen werden würden, zugänglich sind, im allgemeinen eine verhältnismäßig niedrige, konstante Temperatur besitzen, und daß die Gewinnung der Kohle durch mechanische Mittel ihre Temperatur nur etwas, vielleicht um ein oder zwei Grad, erhöht. The present invention is based on the observation that coal seams in virtually horizontal Location, which through tunnels opening into sloping terrain, as described by a drill of the above Species would be obtained, are accessible, generally a relatively low one, have a constant temperature, and that the extraction of coal by mechanical means keeps its temperature just raised a little, maybe a degree or two.

Die Erfindung bezweckt daher, einen Wärmeaustauscher für die LTmlauf-Kühlflüssigkeit der Antriebsvorrichtung einer Gewinnungs-Bohrmaschine für Kohle od. dgl. zu schaffen, die mit einem Förderer vereinigt ist, der stückiges Material entlang einer Bodenplatte befördern kann. Gemäß der Erfindung ist die Bodenplatte des Förderers mit Längskanälen und Querkanälen, die mit dem Flüssigkeitskühlsystem verbunden sind, für den Kühlflüssigkeitsdurchfluß versehen, so daß die Wärme der Kühlflüssigkeit durch die Bodenplatte hindurch zu dem darauf beförderten Gut ableitbar ist.The invention therefore aims to provide a heat exchanger for the L T mlauf-cooling liquid of the drive device of a mining drilling machine for coal or the like, which is combined with a conveyor which can convey lumpy material along a base plate. According to the invention, the bottom plate of the conveyor is provided with longitudinal channels and transverse channels, which are connected to the liquid cooling system, for the flow of cooling liquid, so that the heat of the cooling liquid can be dissipated through the bottom plate to the goods being conveyed thereon.

Die Kanäle werden zweckmäßigerweise durch an der Unterseite der Bodenplatte angeschweißte Rohre Wärmeaustauscher für die Umlauf-KühlflüssigkeitThe channels are expediently through pipes welded to the underside of the base plate Heat exchanger for the circulating coolant

der Antriebsvorrichtung einer Gewinnungs-Bohrmaschinethe drive device of a mining drill

Anmelder:Applicant:

Union Carbide Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)Union Carbide Corporation, New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt, Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27Representative: Dipl.-Ing. H. Görtz, patent attorney, Frankfurt / M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 26. Mai 1954Claimed priority: V. St. v. America May 26, 1954

George Theodore Feibeck, Wernersville, Pa.,George Theodore Feibeck, Wernersville, Pa.,

und John Thomas Bowen, Pasadena, Calif. (V. St. Α.),and John Thomas Bowen, Pasadena, Calif. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

od. dgl. gebildet, die z. B. aus Winkeleisen bestehen, die mit ihren freien Längskanten an die Unterseite der Bodenplatte angeschweißt sind, wobei der von den Schenkeln des Winkeleisens und der Bodenplatte eingeschlossene, ζ. B. dreieckige Raum den Kanal bildet. Diese Ausführungsform der Kanäle zeichnet sich unter anderem durch Einfachheit sowie durch große mechanische Widerstandsfähigkeit aus, was vornehmlich für eine Gewinnungs-Bohrmaschine besonders vorteilhaft ist. Wärmeaustauscher mit Platten und an diese angeschweißten Rohren, auch aus Winkeleisen, sind an sich, jedoch nicht für mit über die obere Fläche der Platte bewegten, die Wärme aus dem die Kanäle durchfließenden Kühlmittel aufnehmenden, stückigen Fördergut, insbesondere gebrochene Kohle, bekannt ('s. schweizerische Patentschrift 223 394 und deutsche Patentschrift 514 550).Od. Like. Formed, the z. B. consist of angle iron with their free longitudinal edges to the bottom are welded to the base plate, the enclosed by the legs of the angle iron and the base plate, ζ. B. triangular space forms the channel. This embodiment of the channels is shown below among other things by simplicity as well as by great mechanical resistance, which is mainly for a mining drill is particularly advantageous. Heat exchangers with plates and welded to them Pipes, including those made from angle iron, are per se, but not for having over the upper surface of the Moved plate, the heat from the coolant flowing through the channels absorbing, lumpy Material to be conveyed, in particular broken coal, is known (see Swiss patent specification 223 394 and German Patent 514 550).

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Darstellungen eines Ausführungsbeispiels sowie aus der folgenden Beschreibung zu ersehen. Es zeigtFurther features of the invention are evident from the illustrations of an exemplary embodiment and from FIG can be seen in the following description. It shows

Fig. 1 einen horizontalen Teilschnitt eines Kohlenflözes mit einer im Grundriß veranschaulichten Gewinnungs-Bohrmaschine gemäß der Erfindung in einem von dieser im Flöz erzeugten Bohrloch, undFig. 1 is a horizontal partial section of a coal seam with a mining drilling machine illustrated in plan according to the invention in a borehole produced by this in the seam, and

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 mit Einzelheiten des un-Fig. 2 is an enlarged partial view in cross section along the line 2-2 of FIG. 1 with details of the un-

S09 600/1S09 600/1

Claims (2)

mittelbar hinter einer solchen Maschine befindlichen Förderers. Wie in der Fig. 1 veranschaulicht, ist die Gewinnungs-Bohrmaschine 10 mit vier Stirnmessern 12 versehen, die von Motoren angetrieben werden, die innerhalb der Maschine angeordnet sind. Während des Betriebes der Messer 12 wird die ganze Maschine von Raupenketten 14 bewegt, welche die Maschine gegen den Boden des entstehenden Bohrloches 16 abstützen, wobei diese Ketten ebenfalls von im Innern der Maschine vorgesehenen Motoren angetrieben werden. Als Beispiel ist nur ein Antriebsmotor 18 veranschaulicht. Ein derartiger Motor neigt dazu, während des Betriebes sehr warm zu werden, wird jedoch wirksam von einer zweckentsprechenden Flüssigkeit, wie z. B. öl, das aus einem von der Maschine getragenen Behälter 20 geliefert wird, gekühlt. Das öl wird von einer Pumpe 22 in Umlauf gesetzt, die von demselben Motor 18 über eine Kreislauf anlage angetrieben wird, die ein mit dem Behälter verbundenes Einlaßrohr 24 aufweist sowie ein Auslaßrohr 26, das an den Wärmeaustauscher 28 angeschlossen ist, ferner eine Rücklaufleitung 30 für das gekühlte öl, die von dem Wärmeaustauscher zurück zu den mit dem Motor 18 verbundenen ölkühlkanälen führt, und ein Rohr 32, welches das verhältnismäßig heiße öl zurück zum Behälter 20 leitet. Die Kreislaufanlage besitzt außerdem einen Filter 34 in der Leitung 30, um das öl sauberzuhalten. Der Wärmeaustauscher 28 gemäß der Erfindung weist einen tragbaren Förderer 36 auf, welcher im veranschaulichten Ausführungsbeispiel an der Rückseite der Maschine 10 angebracht ist zur dauernden Weiterleitung der durch die Maschine geförderten Kohle 38 nach rückwärts durch das Bohrloch 16. Der Kohleförderer besitzt eine Metallbodenplatte 40, wie in Fig. 2 dargestellt, auf welcher die Kohle 38 durch Querglieder 41, deren Enden mit endlosen Ketten 44 verbunden sind, fortbewegt wird. Diese Ketten werden durch entsprechende Kettenräder zwischen Seitenrahmen 46 geführt und im Gleichlauf von einem geeigneten Motor 47 (Fig. 1) angetrieben. An der Unterseite der Bodenplatte 40 sind mehrere im räumlichen Abstand angeordnete parallele Kanäle angeschweißt, deren entgegengesetzte Enden durch Querkanäle 48 derart verbunden sind, daß das öl unter der Bodenplatte 40 hin und her fließt, wobei es gekühlt wird, indem die Wärme durch die Bodenplatte 40 hindurch direkt auf die Kohle 38 übertragen wird, während letztere entlang bewegt wird und mit der Oberfläche der Bodenplatte 40 in Berührung steht. Im besonderen tritt das öl an einem Ende des Kanals ein, durchfließt den Kanal in seiner ganzenLänge und wird zu seiner Quelle mit niedriger Temperatur zurückgeführt. Die veranschaulichten Kanäle sind dadurch gebildet, daß Winkeleisen von V-Querschnitt mit der Bodenplatte verschweißt sind, so daß eine Art Rohrschlange entsteht. Es können jedoch auch andere Mittel angewandt werden, z. B. eine an die Platte oder eine Doppelplatte angeschweißte Leitung oder Rohr, um auf diese Weise den thermischen Kontakt zwischen der umlaufenden Flüssigkeit und der Plattenoberfläche herzustellen. Es besteht auch keine Notwendigkeit der Verwendung einer fortlaufenden, einbahnigen Schlange, weil ebensogut auch mehrere parallele Bahnen angewandt werden können. Die Kohle wird entlang der oberen Oberfläche der Bodenplatte durch Bewegung der Ketten und Querverbindungsglieder fortbewegt. Die Glieder und folglich auch die Kohle bewegen sich in diesem Fall mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 30,5 m/min, d. h. ziemlich schnell. Die lücklaufenden Ketten und Glieder bewegen sich unterhalb der Platte und der Kühlschlange. Auf der Platte bildet sich eine Decke aus bewegter Kohle, deren Teilchengröße von kleinen Partikelchen bis zu etwa 15 cm großen Brocken schwankt. Die Berührungszeit, die im Falle des Ausführungsbeispiels ungefähr 9 Sekunden beträgt, schwankt entsprechend der Geschwindigkeit des Förderers und der Länge der Platte. Diese Zeit reicht aus, um eine bestimmte Menge der Wärme von der Platte zu den Kohleteilchen abfließen zu lassen. Durch praktische Versuche ergab sich, daß bei ununterbrochener Förderung der Kohle die Temperatur der Kohlenmasse und die Berührungszeit derart sind, daß sie eine brauchbare Geschwindigkeit in der Wärmeübertragung ermöglichen und folglich auch einen zweckentsprechenden Temperaturrückgang der durch die Kühlkanäle laufenden Flüssigkeit. Von beiden Seiten der Bodenplatte wird, je nach den Umgebungsbedingungen, zusätzliche Wärme abgestrahlt und weggeleitet. Die Erfindung ist auf die Gewinnungs-Bohrmaschinen nicht beschränkt, sondern eignet sich auch für andere Materialbehandlungsvorrichtungen. Patent α χ s ρ r v c ii ε :conveyor located indirectly behind such a machine. As illustrated in Figure 1, the mining boring machine 10 is provided with four face cutters 12 which are driven by motors located within the machine. During the operation of the knives 12, the entire machine is moved by caterpillar chains 14 which support the machine against the bottom of the borehole 16 being created, these chains also being driven by motors provided inside the machine. Only one drive motor 18 is illustrated as an example. Such an engine tends to get very warm during operation, but is effectively supported by an appropriate liquid, such as e.g. B. oil supplied from a container 20 carried by the machine is cooled. The oil is set in circulation by a pump 22, which is driven by the same motor 18 via a circulation system which has an inlet pipe 24 connected to the container and an outlet pipe 26 which is connected to the heat exchanger 28, furthermore a return line 30 for the cooled oil, which leads from the heat exchanger back to the oil cooling ducts connected to the engine 18, and a pipe 32, which leads the relatively hot oil back to the container 20. The circulatory system also has a filter 34 in line 30 to keep the oil clean. The heat exchanger 28 according to the invention comprises a portable conveyor 36 which, in the illustrated embodiment, is attached to the rear of the machine 10 for the continuous forwarding of the coal 38 produced by the machine backwards through the borehole 16. The coal conveyor has a metal base plate 40, such as shown in Fig. 2, on which the coal 38 by cross members 41, the ends of which are connected with endless chains 44, is advanced. These chains are guided by appropriate chain wheels between side frames 46 and driven in synchronism by a suitable motor 47 (FIG. 1). On the underside of the base plate 40 several spaced parallel channels are welded, the opposite ends of which are connected by transverse channels 48 in such a way that the oil flows back and forth under the base plate 40, whereby it is cooled by the heat flowing through the base plate 40 is transferred through directly to the coal 38 while the latter is moved along and is in contact with the surface of the bottom plate 40. In particular, the oil enters at one end of the channel, flows through the channel for its entire length, and is returned to its low temperature source. The illustrated channels are formed in that angle irons of V cross-section are welded to the base plate, so that a kind of coiled pipe is formed. However, other means can also be used, e.g. B. a line or pipe welded to the plate or a double plate, in order in this way to establish thermal contact between the circulating liquid and the plate surface. There is also no need to use a continuous, single-lane queue, since several parallel lanes can just as easily be used. The coal is advanced along the top surface of the bottom plate by movement of the chains and cross links. The limbs and consequently the coal move in this case at a speed of approximately 30.5 m / min, i. H. quite fast. The returning chains and links move below the plate and cooling coil. A blanket of moving charcoal forms on the plate, the size of which varies from small particles to chunks about 15 cm in size. The contact time, which in the case of the embodiment is approximately 9 seconds, varies according to the speed of the conveyor and the length of the plate. This time is sufficient to allow a certain amount of heat to flow away from the plate to the coal particles. Practical tests have shown that, with uninterrupted conveyance of the coal, the temperature of the coal mass and the contact time are such that they allow a useful rate of heat transfer and consequently also an appropriate temperature drop in the liquid flowing through the cooling channels. Depending on the ambient conditions, additional heat is radiated and conducted away from both sides of the base plate. The invention is not limited to the mining drilling machines, but is also suitable for other material treatment devices. Patent α χ s ρ r v c ii ε: 1. Wärmeaustauscher für die Umlauf-Kühlflüssigkeit der Antriebsvorrichtung einer Gewinnungs-Bohrmaschine für Kohle od. dgl. mit einem Förderer mit Bodenplatte für das gewonnene Gut oder sonstiger Vorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (40) des Förderers mit Längskanälen (48a) und Querkanälen (48). die mit dem Flüssigkeits-Kühlsystem verbunden sind, für den Kühlflüssigkeitsdurchfluß versehen ist, so daß die Wärme der Kühlflüssigkeit durch die Bodenplatte hindurch zu dem darauf beförderten Gut ableitbar ist.1. Heat exchanger for the circulating coolant of the drive device of a mining drilling machine for coal or the like with a conveyor with a base plate for the material obtained or other devices, characterized in that that the bottom plate (40) of the conveyor with longitudinal channels (48a) and transverse channels (48). which are connected to the liquid cooling system, provided for the flow of cooling liquid is so that the heat of the cooling liquid carried through the bottom plate to that on it Can be derived well. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle aus an der Unterseite der Bodenplatte (40) mit ihren Längskanten angeschweißten Winkeleisen oder Rohren bestehen.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the channels on the underside the base plate (40) with their longitudinal edges are welded angle iron or pipes. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 514 550;
schweizerische Patentschrift Nr. 223 394;
britische Patentschrift Nr. 672 403.
Considered publications:
German Patent No. 514 550;
Swiss Patent No. 223 394;
British Patent No. 672 403.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © SOi 600/1 9.58© SOi 600/1 9.58
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE514550C (en) * 1926-08-13 1930-12-13 Richard Samesreuther Process for welding pipes along a surface line to surfaces or containers to be heated or cooled
CH223394A (en) * 1941-07-29 1942-09-15 Sulzer Ag Freezer.
GB672403A (en) * 1949-04-02 1952-05-21 Union Carbide & Carbon Corp Improvements in the boring of holes in geological strata and machines therefor

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