DE1269077B

DE1269077B - Process for the air conditioning of pits with a circulating refrigerant

Info

Publication number: DE1269077B
Application number: DE19661269077
Authority: DE
Inventors: Paul Weuthen
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1966-03-04
Filing date: 1966-03-04
Publication date: 1968-05-30

Description

Verfahren zur Klimatisierung von Gruben mit einem im Kreislauf geführten Kältemittel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung von Gruben mit Hilfe von Kaltdampf-Kältemaschinen, in denen einem im Kreislauf geführten Kältemittel in einem Verflüssiger die zur Klimatisierung der Grube aufgenommene Wärme mit Kühlwasser entzogen wird.Process for air conditioning of pits with a circulating Refrigerant The invention relates to a method for air conditioning pits with The help of cold vapor refrigeration machines in which a refrigerant is circulated in a condenser, the heat absorbed to air-condition the pit with cooling water is withdrawn.

Wegen der von Jahr zu Jahr steigenden Klimatisierungsschwierigkeiten steigen Zahl und Leistung der eingesetzten Klimatisierungsanlagen im Bergbau und damit auch die abzuführenden Wännemengen. Sie müssen nach über Tage abgeleitet werden. So wird nach bekannten Verfahren das Kühlwasser in einer Hochdruckringleitung mit einem Hochdruckwärmeaustauscher im Schacht zu einer Rückkühlanlage nach über Tage geführt. Solche Anlagen sind sehr kostspielig. Das gilt im Ergebnis auch für ein ebenfalls vorbekanntes Verfahren, bei dem das Kühlwasser in Rückkühlanlagen nach Art von Kühltürmen unter Tage geführt und die Wärme an Grubenwetter abgegeben wird.Because of the increasing air conditioning difficulties from year to year The number and performance of air conditioning systems used in mining and thus also the amount of heat to be discharged. They have to be derived after days. Thus, according to known methods, the cooling water is in a high pressure ring line with a high-pressure heat exchanger in the shaft to a recooling system after days guided. Such systems are very expensive. In the end, this also applies to a also previously known method in which the cooling water in recooling systems after Type of cooling towers run underground and the heat is given off to mine weather.

Nach einem noch nicht zum Stande der Technik gehörigen Verfahren benutzt man ein Unterdruckleitungssystem, in dem das Kühlwasser bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen in Dampf übergeht und in diesem Zustand beladen mit der abzuführenden Wärme nach über Tage geführt wird, um dort wieder kondensiert und flüssig zurückgeführ-t zu werden. Dieses Verfahren setzt das Vorhandensein eines Unterdruckrohrleitungssystems voraus.Used according to a method not yet known in the art one a negative pressure pipe system in which the cooling water at comparatively low Temperatures turns into steam and in this state loaded with the to be discharged Heat is carried out for days, and there it is condensed again and returned as a liquid to become. This procedure assumes the presence of a vacuum piping system in advance.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Klimatisierungsverfahren für Graben anzugeben, bei dem vom Kühlwasser die erforderlichen großen Wärmemengen abgeführt werden können, ohne daß es dazu eines kostspieligen Rohrleitungssystems und der in fast allen Fällen bei Vorhandensein eines solchen außerdem erforderlichen Pumpen oder Lüfter bedarf.The invention has set itself the task of an air conditioning method for trenches, in which the cooling water provides the necessary large amounts of heat can be discharged without the need for an expensive pipeline system and, in almost all cases, this is also necessary if one is present Pumps or fans required.

Diese Aufgabe löst die Erfindung gemäß ihrem Grundgedanken dadurch, daß der Kältemittelkreislauf mit so hohen Verflüssigungstemperaturen betrieben wird, daß das dem Verflüssiger zugeführte Kühlwasser darin verdampft, und daß die dem Kältemittel entzogene Wärme zusammen mit dem Kühlwasserdampf in bekannter Weise in den Ausziehwetterstrom geleitet wird.According to its basic idea, the invention solves this problem in that that the refrigerant circuit is operated at such high condensing temperatures, that the cooling water supplied to the condenser evaporates therein, and that the Heat extracted from the refrigerant together with the cooling water vapor in a known manner is passed into the exhaust stream.

Bei diesem Verfahren ergeben sich lediglich Energiekosten für den Antrieb der Kältemaschine, da der Kühlwasserdampf frei in den Ausziehwetterstrom abgeführt werden kann. Zwar werden die aufzuwendenden Energiemengen für den Antrieb der Kältemaschinen verhältnismäßig hoch, da die spezifische Kälteleistung bei großen Unterschieden zwischen Verdampfungs- und Verflüssigungstemperatur klein wird. Unter den besonderen Bedingungen des Bergbaus können die gesamten Kosten für die Kälteerzeugung jedoch bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich gesenkt werden. Das ist eine Folge der erheblich geringeren Anlagekosten, da solche für das Kühlwasser und dessen Aufbereitung praktisch nicht benötigt werden.With this method there are only energy costs for the Drive of the refrigeration machine, as the cooling water vapor freely enters the exhaust air flow can be discharged. It is true that the amounts of energy required for the drive of the refrigeration machines relatively high, since the specific refrigeration capacity is large Difference between evaporation and condensation temperature becomes small. Under The particular conditions of the mining industry can reduce the total cost of refrigeration however, can be reduced considerably when using the method according to the invention. This is a consequence of the considerably lower system costs, since those for the cooling water and its preparation are practically not required.

Das spielt vor allem dann eine Rolle, wenn mit verhältnismäßig kurzer Lebensdauer der Klimatisierungsanlage zu rechnen ist, da man Jann der billigeren Anlage den Vorzug geben wird, selbst wenn die Betriebskosten höher sind als bei Anlagen, die nach Obigem erheblich höhere Anschaffungskosten erfordern.This is particularly important when it is relatively short Service life of the air conditioning system is to be expected, since one is Jann the cheaper Plant will give preference, even if the operating costs are higher than with Systems which, according to the above, require significantly higher acquisition costs.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert zwar hohe Energiemengen zum Antrieb der Kältemittelverdichter; ein Teil der Energie wird jedoch dadurch zurückgewonnen, daß die Wärme dem ausziehenden Wetterstrom zugeführt und der natürliche Auftrieb erhöht wird. Die allgemeine Wetterführung der Grube wird dadurch unterstützt, und die Wettermaschinen werden entlastet.The inventive method requires large amounts of energy to Drive the refrigerant compressor; however, some of the energy is recovered by that the heat is supplied to the outgoing stream of weather and the natural buoyancy is increased. The general weather management of the pit is supported by, and the weather machines are relieved.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles, das ganz schematisch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Klimatisierungsanlage wiedergibt, näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment, this very schematically an air conditioning system operating according to the method according to the invention reproduces, explained in more detail.

Die Tagesoberfläche ist bei 1 angenommen, wobei 2 einen Schacht für die ausziehenden Wetter wiedergibt.The daily surface is assumed to be 1 , with 2 representing a shaft for the moving weather.

Ein Kälteträgerkreislauf mit einer Pumpe 3, einem üblichen Wetterkühler 4 und einem Kältemittelverdampfer 5 dient zur Abführung von Wärme aus Grubenwettern.A refrigerant circuit with a pump 3, a conventional weather cooler 4 and a refrigerant evaporator 5 is used to dissipate heat from mine weather.

Ein erster Kältemittelkreislauf besitzt einen Verdichter 6, einen Kältemittelverflüssiger 7 und ein Drosselventil 8 und entzieht im Verdampfer 5 dem Kälteträger die aus den Grubenwettern entnommene Wärme. Diesem Kältemittelkreislauf ist ein weiterer Kältemittelkreislauf nachgeschaltet, der wiederum mit einem Verdichter 6 a, einem Kältemittelverflüssiger 7 a und einem Drosselventil 8 a arbeitet.A first refrigerant circuit has a compressor 6, a refrigerant condenser 7 and a throttle valve 8 and in the evaporator 5 extracts the heat extracted from the pit weather from the refrigerant. This refrigerant circuit is followed by a further refrigerant circuit, which in turn operates with a compressor 6 a, a refrigerant condenser 7 a and a throttle valve 8 a.

In dem letztgenannten Kältemittelkreislauf wird im Kältemittelverflüssiger 7a die Verflüssigungstemperatur so weit heraufgesetzt, daß in beliebiger Weise herangeführtes und in dem Kältemittelverflüssiger 7 a eingeleitetes Kühlwasser 9 verdampft. Die derart dem Kältemittel entzogene, Wärme wird zusammen mit dem Kühlwasserdampf abgeleitet, wie dies durch die Pfeile 10 angegeben ist.In the latter refrigerant circuit, the condensing temperature is as much increased in the refrigerant condenser 7a that zoom led and initiated a cooling water evaporates 9 in any manner in the refrigerant condenser. 7 The heat extracted from the refrigerant in this way is dissipated together with the cooling water vapor, as indicated by the arrows 10 .

Der bei 10 angedeutete Kühlwasserdampf wird zur Erwärmung der Grabenwetter herangezogen und unterstützt daher die allgemeine Wetterführung der Grube. Ein Teil der aufgewandten Energie wird dabei zurückgewonnen.The cooling water vapor indicated at 10 is used to heat the trench weather and therefore supports the general weather management of the pit. Part of the energy used is recovered.

Wie ersichtlich, liegt der Hauptvorteil des Verfahrens darin, daß es zwar höhere Betriebskosten erfordert, aber wesentlich geringere Anschaffungskosten verursacht als die vorbekannten Verfahren, weil insbesondere Leitungssysteme für das Kühlwasser völlig entfallen. Solche Anlage ist daher insbesondere als Anlage mit verhältnismäßig geringer Lebensdauer geeignet, bei der sich die erhöhten Betriebskosten im Vergleich zu vorbekannten Anlagen nur gering auswirken und vor allem die geringeren Anschaffungskosten ins Gewicht fallen.As can be seen, the main advantage of the method is that it does require higher operating costs, but significantly lower acquisition costs caused than the previously known method, because in particular line systems for the cooling water is completely omitted. Such a system is therefore particularly a system with a relatively short service life, with which the increased operating costs in comparison to previously known systems only have a minor impact and, above all, the lower ones Acquisition costs are significant.

Vorteilhaft ist es ferner, daß sich ein Teil der für die Kältemittelkreisläufe verwendeten Energie zurückgewinnen läßt, was auch auf anderem als dem dargelegten Wege erfolgen kann.It is also advantageous that part of the for the refrigerant circuits can recover used energy, what also on other than that stated Ways can be done.

Claims

Patent claim: A method for air conditioning trenches with a circulating refrigerant from which the heat absorbed to wimatize the pit is withdrawn with cooling water in a condenser, characterized in that the refrigerant circuit is operated at such high condensing temperatures that the cooling water supplied to the condenser is therein evaporated, and that the heat withdrawn from the refrigerant is conducted together with the cooling water vapor in a known manner in the exhaust stream. Contemplated Publications'. German Patent No. 921687; "Glückauf", 1962, p. 732; "VDI-Zeitschrift", 1962, p. 687; "Freiberger Forschungshefte", 1960, A 149, p. 98.