DE2810851C2 - Einrichtung zur Kühlung des Wetterstromes im Untertagebergbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlung, insbesondere des für eine Bauabteilung des Untertagebergbaus benötigten Einziehwetterstromes mittels einer untertätigen stationären Kälteerzeugung, die mit einem übertätigen Warmwasserkreislauf und mindestens einem Wetterkühler aufweisenden Kaltwasserkreislauf verbunden ist.

Die gattungsmäßig beschriebene Form der untertägigen Wetterkühlung ist in dem »Handbuch der Kältetechnik«, R. Plank, Springer-Verlag, Berlin 1967, auf den Seiten 458 bis 462, insbesondere in der Beschreibung zur Abbildung 358 näher beschrieben.

Dabei geht man davon aus, daß für die Zwangsdurchführung der zu kühlenden Luft durch den Wärmetauscher Ventilatoren unbedingt erforderlich sind. So sind für die Kühlung einer Abteilung in Streb und Strecke eine Vielzahl Wärmetauscher und Ventilatoren sowie ,ein weitverzweigtes Rohrleitungsnetz für den Kaltwasserkreislauf erforderlich. Diese Art der Wetterkühlung ist mit einem schlechten Wärmeübergang und jeweils hohen Druckabfällen verbunden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugründe, eine Einrichtung zur Kühlung, insbesondere des für eine Bauabteilung des Untertagebergbaus erforderlichen Einziehwetterstromes zu schaffen, bei der auf die Vielzahl von Wetterkühlern mit den entsprechenden Nachteilen verzichtet werden kann und die einen besseren Wärmeübergang und einen niedrigeren Druckabfall mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der ein großes Durchlaufvermögen aufweisende Wetterkühler mit Ausnahme mindestens einer öffnung sich über den gesamten Streckenquerschnitt erstreckt, wobei die Tiefe des Wetterkühlers in Streckenlängsrichtung abhängig ist von der vorhandenen Drcpression der Wottermenge und der Kühlleistung.

Ein besonderet Vorteil der Erfindung ist darin zu se- b5 hen, daß der Wetterkühler über den Streckenqucr-,schnitt verteilt seitlich der öffnung über die Streckenhöhe eine parallel zueinander, vertikal und horizontal verlaufende und oberhalb der öffnung eine wabenförmig ausgebildete Rohranordnung aufweist

Der technische Fortschritt der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß aufgrund der stationären Anordnung eine einfache Wartung und Überwachung gewährleistet sowie eine Einsparung an Kosten erzielt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Funktionsbild der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kühlung des Einziehwetterstromes,

F i g. 2 die Ausbildung der erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher im Querschnitt und

Fig.3 die Anordnung der Wärmeaustauscher im Längsschnitt

Die erfindungsgemäße, Kaltwasser erzeugende Anlage 1 unter Tage besteht im wesentlichen aus den Hochdruckkondensatoren 2, den Verdampfern 5, den in den Kreislauf eingeschalteten Expansionsventilen 3 und Kompressoren 4 und den erfindungsgemäßen Wärmeaustauschern 10. Die Kaltwasser erzeugende Anlage 1 steht mit einer Rückkühlanlage 6, die in dem dargestellten Ausfühi-ungsbeispiel nach F i g. 1 über Tage angeordnet i^r.t, über entsprechende Leitungen 9,9' in Verbindung.

Die Rückkühlanlage 6, in Form eines Kühlturmes kann wiederum mit einer Wärmerückgewinnung 7 verbunden sein, über welche Wärme zu Heizzwecken bspw. von der Rückkühlanlage 6 zu nahegelegenen Gebäuden abgegeben werden kann.

Über die Rückkühlanlage 6 als geschlossenen Verdunstungskühler wird das Kühlwasser durch die Pumpe 8, die insbesondere zur Überwindung der Reibungsverluste vorgesehen ist, über die Leitung 9 den Hochdruckkondensatoren 2 zugeführt. Die Expansionsventile 3 sind erforderlich, um das Kältemittel zu entspannen.

Von den Verdampfern 5 wird das Kältemittel über Kompressoren 4 wieder den Hochdruckkondensatoren 2 zugeführt. Im Hochdruckkondensator erfolgt der Wärmeaustausch vom Kältemittel an das Kühlwasser, das über die Rücklaufleitung 9' der Wärmerückgewinnung 7 bzw. der Rückkühlanlage 6 zugeführt wird.

Wie aus den F i g. 2 und 3 zu entnehmen ist, bestehen die Wärmeaustauscher 10 aus einer Rohrführung, welche den gesamten Streckenquerschnitt (F i g. 2) einnimmt. Die Rohrführung der die Wärmeaustauscher 10 bildenden Rohre kann rippen-, lamellen- oder rohrbündelartig ausgebildet sein. Wie weiterhin das Ausführungsbeispiel in F i g. 2 zeigt, ist dabei eine waben- (a), eine längs- (b) oder eine quermusterartige (c) Anordnung vorstellbar.

Die Größe der Wärmeaustauscher 10 in Streckenlängsrichtung ist — wie aus F i g. 3 zu entnehmen ist — mit X bezeichnet und ist in Abhängigkeit von der vorhandenen Depression, von der Wettermenge, von der Kühlleistung und der sich daraus ergebenden Kühlfläche zu bilden.

Zur Durchführung der Förderung als auch der Fahrung sind innerhalb der Wand aus Wärmeaustauschern 10(Fig. 2)öffnungen 11 und 12 vorgesehen.

Die Durchführbarkeit und Wirkungsweise der erfinchingsgeniäßen Einrichtung des Gesamtwetterstromes basiert aiii dem physikalischen Effekt der Auskühlung des Streckenrandbereichs (Kühlmittel), so daß der Wiirnicfluß vom Gebirge in den Wetterstrom trotz der hohen Gebirgstemperatur nicht überproportional ansteigt. Die neuartig geformten Wärmeaustauscher 10

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weisen in Streckenlängsrichtung ein großes Durchlaß vermögen auf, so daß für den einziehenden Wetter strom nur mit einem geringen Druckabfall zu rechnen ist. Auf diese Weise wird der Wetterstrom allein durch die Unterdruckerzeugung des Hauptlüfteis durch den 5 oder die Wärmeaustauscher 10 geführt.	;■■ 15
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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Kühlung, insbesondere des für eine Bauabteilung des Untertagebaus benötigten Einziehwetterstromes, mittels einer untertägigen stationären Kälteerzeugung, die mit einem übertätigen Warmwasserkreislauf und mindestens einem Wetterkühler aufweisenden Kaltwasserkreislauf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ein großes Durchlaufvermögen aufweisende Wetterkühler (10) mit Ausnahme mindestens einer Öffnung (11,12) sich über den gesamten Streckenquerschnitt erstreckt, wobei die Tiefe (X) des Wetterkühlers (10) in Streckenlängsrichtung abhängig ist von der vorhandenen Depression, der Wettermenge und der Kühlleistung.

Z Einrichtung zur Kühlung n?ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wetterkühler (10) über den Streckenquerschnitt verteilt, seitlich der öffnung (11, i2) über die Streckenhöhe eine parallel zueinander vertikal (b) und horizontal (c) verlaufende und oberhalb der öffnung (11,12) eine wabenförmig (a) ausgebildete Rohranordnung aufweist.

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