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Verfahren zur Kühlung von Grubenluft, In den Kohlengruben sowie in
den KaU;-zechen herrschen an den Arbeitsstellen teilweise Temperaturen, die eine
Durchführung der normalen Arbeitszeit verhindern. Sobald an einer Arbeitsstelle
eine Temperatur von :!8'C herrscht, muß die Arbeitszeit daselbst von sieben auf
sechs Stunden verkürzt werden. Der dadurch entstehende Arbeitsausfall ist bei heißen
Gruben sehr beträchtlich.-Man hat deshalb versucht, durch verschiedene Einrichtungen
die Grubenluft zu kühlen. Es sind z. B. Kühlanlagen mit Eismaschinenbetrieb vorgesehen
worden, die der Grubenluft eine entsprechende Abkühlung geben sollen. Mit solchen
Anlagen ist es möglich, die an den einzelnen- Betriebspunkten eintretende Grubenluft
auf 15 bis 16'C abzukühlen und dadurch an der Arbeitsstelle die Luft auf einer für
die Arbieit günstigen. Temperatur zu halten. Die Anlagen sind aber teuer sowohl
in den Beschaffungskosten als auch im Betrieb.
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Es ist ferner bekannt, ,die Grubenluft vor Ort mit Hilfe von festeingebauten
oder fahrbaren Verdunstungskühlern herabzukühlen, in denen mit Hilfe verschiedener
Mittel fein verteiltes Wasser durch künstlichen Luftzug gekühlt wird.
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Auch diese Einrichtungen haben sich nicht bewährt, weil sie einerseits
zu hohe Betriebskosten verlangen, anderseits aber auch nicht die nötige Temperaturherabsetzung
bringen. Auch Verdunstungskühlungen in anderer Form haben im allgemeinen versagt,
ebenso das Einpressen von kalter Luft durch Leitungen.
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Die Erfindung geht von dem bekannten. Verfahren aus, Luft durch Verdunstungskühlung
in einem wasserberieselten Turm zu kühlen. Hierbei geht der entstehende Wasserdampf
in die Luft über und sättigt diese. Je mehr Wasserdampf in die Luft übergehen kann,
bevor diese gesättigt ist, um so größer ist die Wärmeentziehung, also auch die Kühlung
von Wasser und Luft.
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Wird beispielsweise atmosphärische Luft von 28° C und 5o Prozent relativer
Feuchtigkeit durch einen wasserberieselten Kühlturm geschickt, so kann im günstigsten
Falle eine Abkühlung auf 2 i ° C erreicht werden. Eine derartige Abkühlung würde
aber für die Kühlung der Grubenluft zu gering sein.
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Vermindert man aber die relative Feuchtigkeit von 5o Prozent auf 25
Prozent, so. ist eine Kühlung im Kühlturm auf 16,5" ' C möglich. Diese Temperatur
wird bei noch weitergehender Trocknung der Luft vor dem Eintritt in den Verdunstungskühler
noch ni,-drig er.
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Die Erfindung besteht darin, daß die gesamte Grubenluft vor Eintritt
in den Schacht zunächst einer Trocknung und gleichzeitigen Vorkühlung durch wasseraufnehmende
Salze, insbesondere Chlorkalzium oder Chlormagnesium, und hierauf einer werteren
kühlung durch Verdunstung unterworfen wird. Diese Salze nehmen aus der Luft lebhaft
Feuchtigkeit auf. Durch die _Aufuahme-_von Feuchtigkeit- lösen sich die -Salze allmählich,
und dadurch wird wiederum Lösungswärme gebunden, _- so daß- also mit der Trocknung
der Luft durch feuchtigkeitentziehende Salze zugleich schon eine Vorkühlung verbunden
ist.
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Die also getrocknete Luft wird dann durch einen Verdunstungskühler
an sich bekannter, Artgeschickt und erfährt hier eine Abkühlung auf etwa 16'
C, d. h. eine Temperatur, die eine ausreichende Kühlung auch der heißesten Grubenorte
gewährleistet.
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Die Abkühlung von Luft durch Verdunstungskühlung nach vorausgegangener
Trocknung mit Hilfe von hygroskopischen Chemikalien ist an sich bekannt. Sie ist
an sich umständlich und scheint angesichts der riesigen für die Grubenluft benötigten
Luftmengen praktisch .kaum durchführbar. Indessen hat eine reclulerische Nachprüfung
ergeben, daß dieses Trocknungsverfahren für die zentrale Kühlung von Grubenluft
doch mit guter Wirtschaftlichkeit durchführbar ist, da einerseits auf den Zechen
erhebliche Mengen der hygroskopischen Salze und ausreichende Wärmemengen für ihre
Regenerierung zur Verfügung stehen und anderseits die Kalizechen hygroskopische
Salze in ausreichenden Mengen an Ort liefern, so daß auch die Beschaffung dieser
Stoffe keine Schwierigkeiten macht. Dazu kommt noch, daß die Kalisalze, insbesondere
Chlormagnesium und Chlorkalzium, zwecks Weiterverarbeitung auf der Kalizeche an
sich schon mit Wasser versetzt werden müssen, so daß die Weiterverwendung dieser
Salze durch die Vorverwendung als trocknende Salze gefördert @vird.
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Es kommen also für die Kühlung drei Vorgänge in Frage i. die Trocknung
der Luft und damit die
Herabsetzung ihrer relativen Feuchtigkeit,
d. h. Erhöhung der Verdunstung, 2. die Lösung der wasserentziehenden Salze und damit
gleichzeitig eine Wärmeentziehung aus der trocken werdenden Luft, 3. die ,an sich
bekannte Verdunstungskühlung, die jedoch infolge der vorübergehenden. Trocknung
bei gleichzeitiger Vorkühlung ganz besonders niedrige Lufttemperaturen erzeugt.
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Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten
V orrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Hier zeigt Abb. i die
gesamte Anlage im senkrechten Mittelschnitt, Abb.2 einen vergrößerten Schnitt durch
die Trockenhorden.
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Die Trocken- und Kühlvorrichtung ist von einem gemeinsamen Dach a
bedeckt. Der Kern der Anlage ist ein Berieselungskühler b, auf dessen Horden oder
Wänden das Kühlwasser durch Verteilungsvorrichtungen c an sich bekannter und beliebiger
Art fein verteilt wird. Der Rieseleinbau ist nach außen hin abge-chlossen durch
eine äußere Wand d, die im unteren Teil durch eine Öffnung e die Verbindung mit
der Trockenanlage herstellt.
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Nach dem Innern der Anlage hin ist die Wasserterieselung abgeschlossen
durch eine Innenwand e'.
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Im Kühlteil fällt das Rieselwasser in zinen gemeinsamen Sammelkanal
m, aus dem es ohne weiteres wieder in die Verteilungsvorrichtung c hochgepumpt wird,
da es ja während =seiner Berührung rn;it der Luft nicht erwärmt wird.
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Die Trockenvorrichtung besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus einem Rinnengerüst, das den Berieselungskühler vollständig umgibt. Oberhalb
des Rinnengerüstes laufen Schienenstränge f, auf denen kleine Kippwagen g verfahren
werden, die das zur Trocknung der Luft benutzte Salz, beispielsweise Chlorkalzium,
über den Rinnenbau entleeren. Die Anordnung der Rinnen ist aus Abb.2 ersichtlich.
Sie sind in Reihen untereinander gegeneinander versetzt angeordnet, so daß das von
oben aufgeschüttete Salz, zwischen den Rinnen hindurchfallend, die einzelnen Rinnengruppen
füllt.
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In den Rinnen lt lagert das Salz auf Siebflächen i, so daß die sich
bildende Salzlösung am Grunde der Rinne abströmen kann. Alle Rinnen sind zweckmäßig
nach außen derart geneigt, daß die abfließende Salzlösung in einen ringsum führenden
Sammelkanal k entl_e--rt wird, aus dem die Salzlösung mit Hilfe einer Pumpe L abgepumpt
und einer Regenerierungsanlage, beispielsweise einer Eindampfpfanne, zwecks Rückgewinnung
des Trockensalzes zugepumpt wird.
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lach außen wird die Trocknerei abge--ihlossen durch Wänden, die bis
zur Höhe der Schüttglei-ze f hochgeführt sind und zwit7chen diesen und dem Dach
die Eintrittsöffnung 9 für den Eintritt der Luft offen lasen.
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An den Kernraum der Anordnung ist der Schacht eingeschlossen, in den
die Grubenventilatoren die Luft ansaugen.
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Die Luft < t: ömt, sobald die Ventilatoren anfangen zu arbeiten,
durch die Öffnung a ein und durchzieht in Richtung der eingezeichneten Pfeile zunächst
die Trocknerei. Hierbei gibt sie Feuchtigkeit an die in den Rinnen liegenden Salze
ab, die teilweise gelö_t werden und dadurch Lösungswärme binden. Die getrocknete
und in ihrer Temperatur herabgesetzte Luft tria dann durch die Querschnitte o zu
dem Rieselkühler, verläßt diesen im oberen Teil und strömt in den, Schacht ein.
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Die Erfindung ist an die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung
nicht gebunden. Wesentlich ist für ihre Durchführung das Verfahren, die Luft vor
der Verdunstungskühlung einer wirksamen Trocknung, insbesondere durch wasserbindende
Salze, zu unterwerfen, durch deren Anwendung gleichzeitig eine Vorkühlung der Luft
vor ihrem Eintritt in den Verdunstungskühler erfolgt.