PL220378B1 - Układ klimatyzacji centralnej wyrobisk górniczych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ klimatyzacji centralnej wyrobisk górniczych, zwłaszcza do schładzania górniczych wyrobisk kopalni.

Z polskiego opisu patentu nr PL 203181 znany jest układ do klimatyzacji wyrobisk górniczych zawierający powierzchniową stację klimatyczną, połączoną z chłodnicami przodkowymi przez trójkomorową śluzę ciśnieniową, który według wynalazku charakteryzuje się tym, że stacja klimatyczna, wyposażona w co najmniej jedną wieżę chłodniczą, jest połączona w układzie zamkniętym, przez rurociąg podający i rurociąg powrotny z trójkomorową śluzą ciśnieniową, która zaś połączona jest nadpoziomowym rurociągiem chłodniczym z chłodnicami przodkowymi usytuowanymi powyżej śluzy ciśnieniowej, a rurociągiem chłodniczym podpoziomowym jest połączona z chłodnicami przodkowymi usytuowanymi poniżej śluzy ciśnieniowej, przy czym wyloty chłodnic przodkowych są połączone ze śluzą ciśnieniową rurociągami powrotnymi przez pompy ssące.

Z opisu zgłoszeniowego zgłoszenia patentowego P-390340 znany jest układ klimatyzacji centralnej wyrobisk górniczych zawierający powierzchniową stację klimatyczną, połączoną w układzie zamkniętym z chłodnicami przodkowymi przez wymiennik ciśnieniowy, charakteryzujący się tym, że wymiennik ciśnieniowy połączony jest głównym rurociągiem chłodniczym z chłodnicami przodkowymi przy czym wyloty chłodnic przodkowych połączone są rurociągami powrotnymi przez zbiornik otwarty i układ pompowy, z agregatami chłodniczymi grupowymi, zaś wyloty zimnej wody agregatów chłodniczych grupowych połączone są rurociągiem z rurociągiem chłodniczym, natomiast wyloty ciepłej wody z agregatów chłodniczych grupowych połączone są rurociągiem chłodniczym dodatkowym z rurociągiem powrotnym oraz przez zbiornik otwarty i układ pompowy z wymiennikiem ciśnieniowym.

Z opisu zgłoszeniowego P-392196 znany jest układ klimatyzacji centralnej wyrobisk górniczych, który charakteryzuje się tym, że składa się z obiegu pierwotnego wysokociśnieniowego wyposażonego w co najmniej dwa wymienniki ciśnieniowe połączone z sobą równolegle i odseparowanego od niego obiegu wtórnego niskociśnieniowego połączonego w układzie pompowym z chłodnicami powietrza usytuowanymi w rejonach eksploatacyjnych.

Celem niniejszego wynalazku jest poprawa skuteczności chłodzenia na w rejonach eksploatacyjnych kopalni położonych na dużej głębokości lub w odległych od szybu rejonach eksploatacji przez odpowiednią konfigurację elementów układu, z wykorzystaniem wymienników ciśnieniowych płaszczowo-płytowych lub płytowych przeciwprądowych.

Układ klimatyzacji centralnej wyrobisk górniczych zawierający powierzchniową stację klimatyczną, połączoną, w układzie zamkniętym z chłodnicami przodkowymi przez wymiennik ciśnieniowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że zamknięty obieg pierwotny wysokociśnieniowy wyposażony w co najmniej jeden wymiennik ciśnieniowy połączony jest z zamkniętym obiegiem pośrednim niskociśnieniowym wyposażonym w co najmniej jeden wymiennik ciśnieniowy, przez który połączony jest z zamkniętym obiegiem wtórnym niskociśnieniowym połączonym w układzie pompowym z chłodnicami powietrza usytuowanymi w rejonach eksploatacyjnych.

Korzystnie zamknięty obieg pierwotny wysokociśnieniowy wyposażony jest w dwa wymienniki ciśnieniowe połączone z sobą równolegle.

Korzystnie wymienniki ciśnieniowe stanowią wymienniki płaszczowo-płytowe.

Korzystnie wymiennik ciśnieniowy obiegu pierwotnego wysokociśnieniowego stanowi wymiennik płytowy przeciwprądowy.

Korzystnie wymiennik ciśnieniowy obiegu pośredniego niskociśnieniowego stanowi wymiennik płytowy przeciwprądowy.

Korzystnie w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym medium chłodzące stanowi glikol, a w obiegu wtórnym niskociśnieniowym medium chłodzące stanowi woda.

Korzystnie w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym medium chłodzące stanowi woda lodowa.

Korzystnie w obiegu pośrednim niskociśnieniowym medium chłodzące stanowi glikol, lub inny czynnik chłodzący.

Korzystnie w obiegu pośrednim niskociśnieniowym na odcinku rurociągu powrotnego, pomiędzy wymiennikami obiegu pierwotnego wysokociśnieniowego a wymiennikami obiegu pośredniego niskociśnieniowego jest zabudowany układ pompowy i filtr zgrubny.

Korzystnie na rurociągu głównym między wymiennikami ciśnieniowymi obiegu pierwotnego wysokociśnieniowego a wymiennikiem obiegu pośredniego niskociśnieniowego zabudowane są zawory odcinające.

PL 220 378 B1

Korzystnie na rurociągu głównym między wymiennikami ciśnieniowymi obiegu pierwotnego wysokociśnieniowego a wymiennikiem obiegu pośredniego niskociśnieniowego zabudowany jest przepływomierz, miernik ciśnienia oraz miernik temperatury.

Korzystnie w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym na rurociągu łączącym wymienniki ciśnieniowe zabudowane są zawory kulowe wysokociśnieniowe.

Na podstawie doświadczenia eksploatacyjnego, stwierdzono, że przeciętnie na rurociągach następuje strata w układzie chłodzenia o 1°C na odcinku 1 km.

Praca w kopalni na coraz większych głębokościach i na polach eksploatacji coraz bardziej oddalonych od szybu wymusiła opracowanie nowych, efektywnych sposobów klimatyzacji.

Podstawową zaletą wynalazku jest odseparowanie obiegu pierwotnego wysokociśnieniowego od obiegu wtórnego niskociśnieniowego, dodatkowym zamkniętym obiegiem pośrednim niskociśnieniowym, który eliminuje straty w układzie chłodzenia. Możliwe to było dzięki zastosowaniu nowych wymienników ciśnieniowych płaszczowo-płytowych i płytowych przeciwprądowych. Nieoczekiwanie okazało się, że zabudowanie dodatkowego zamkniętego obiegu pośredniego niskociśnieniowego umożliwia to zróżnicowanie mediów chłodzących w każdym zamkniętym niezależnym obiegu. Dodatkowo wykorzystanie wymienników ciśnieniowych o mniejszej mocy, ale połączonych równolegle umożliwia włączenie w układ dowolnej ich ilości i przez układ zaworów regulowanie mocą chłodniczą w zależności od aktualnych potrzeb klimatyzacji. Ponadto wymienniki te ze względu na mniejsze gabaryty wymagają mniej miejsca w wyrobisku, co jest istotnym argumentem w warunkach eksploatacji wyrobiska, w stosunku do wymienników znanych ze stanu techniki.

Przedmiot wynalazku w nie ograniczających go przykładach realizacji jest odtworzony na rysunku, na którym:

fig. 1 - przedstawia schemat ideowy układu do klimatyzacji wyrobisk górniczych;

fig. 2 - przedstawia schemat wymiennika ciśnieniowego z obiegiem pierwotnym wysokociśnieniowym i obiegiem pośrednim niskociśnieniowym; fig. 3 - przedstawia schemat wymiennika ciśnieniowego z obiegiem pośrednim niskociśnieniowym i wtórnym niskociśnieniowym.

P r z y k ł a d realizacji I

Układ klimatyzacji centralnej wyrobisk górniczych zawiera powierzchniową stację klimatyczną 6, połączoną w układzie zamkniętym przez wymienniki ciśnieniowe 4 płaszczowo-płytowe oraz wymiennik 5 płytowy przeciwprądowy z chłodnicami przodkowymi 7. Układ składa się z obiegu pierwotnego wysokociśnieniowego 1 wyposażonego w dwa wymienniki ciśnieniowe 4 połączone z sobą równolegle i odseparowanego od niego obiegu pośredniego niskociśnieniowego 2 wyposażonego w wymiennik 5 płytowy przeciwprądowy i układu wtórnego niskociśnieniowego 3 połączonego z chłodnicami powietrza 7 usytuowanymi w rejonach eksploatacyjnych. W obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym 1 medium chłodzące stanowi glikol, lód binarny lub woda lodowa, lub inny znany ze stanu techniki czynnik chłodzący o podobnych parametrach. W obiegu pośrednim niskociśnieniowym 2 czynnikiem chłodzącym jest glikol lub inny znany ze stanu techniki czynnik chłodzący o podobnych do glikolu param etrach. W obiegu wtórnym niskociśnieniowym 3 medium chłodzącym jest woda. W obiegu wtórnym niskociśnieniowym 3 na odcinku rurociągu powrotnego 8a, pomiędzy wymiennikami 4 i wymiennikiem 5 jest zabudowany układ pompowy 9 i filtr zgrubny 10, zaś na rurociągu głównym 8a między wymiennikami ciśnieniowymi 4 i wymiennikiem 5 zabudowane są zawory odcinające 11. Dodatkowo na rurociągu głównym 8a, między wymiennikami ciśnieniowymi 4, i wymiennikiem 5 zabudowany jest przepływomierz 12, miernik ciśnienia 13 oraz miernik temperatury 14. Dodatkowo w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym 1 na rurociągu 15 łączącym wymienniki ciśnieniowe 4 zabudowane są zawory kulowe wysokociśnieniowe 16 umożliwiające wykorzystywanie jednego lub dwóch wymienników, w zależności od zapotrzebowania mocy.

W układzie można zabudować dowolną ilość wymienników 4 i 5. Ilość zabudowanych wymienników w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym 1 oraz wtórnym niskociśnieniowym 2 zależna jest od zapotrzebowania mocy chłodniczej oraz od mocy chłodniczej wybranego typu wymienników.

Claims (12)

1. Układ klimatyzacji centralnej wyrobisk górniczych zawierający powierzchniową stację klimatyczną, połączoną, w układzie zamkniętym z chłodnicami przodkowymi przez wymiennik ciśnieniowy, znamienny tym, że zamknięty obieg pierwotny wysokociśnieniowy (1) wyposażony w co najmniej jeden wymiennik ciśnieniowy (4) połączony jest z zamkniętym obiegiem pośrednim niskociśnieniowym (2) wyposażonym w co najmniej jeden wymiennik ciśnieniowy (5), przez który połączony jest z zamkniętym obiegiem wtórnym niskociśnieniowym (3) połączonym z chłodnicami powietrza (7) usytuowanymi w rejonach eksploatacyjnych.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zamknięty obieg pierwotny wysokociśnieniowy (1) wyposażony jest w dwa wymienniki ciśnieniowe (4) połączone z sobą równolegle.

3. Układ według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że wymienniki ciśnieniowe (4) i (5) stanowią wymienniki płaszczowo-płytowe.

4. Układ według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że wymiennik ciśnieniowy (4) stanowi wymiennik płytowy przeciwprądowy.

5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiennik ciśnieniowy (5) stanowi wymiennik płytowy przeciwprądowy.

6. Układ według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym (1) medium chłodzące stanowi glikol, a w obiegu wtórnym niskociśnieniowym (3) medium chłodzące stanowi woda.

7. Układ według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym (1) medium chłodzące stanowi woda lodowa.

8. Układ według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że w obiegu pośrednim niskociśnieniowym (2) medium chłodzące stanowi glikol, lub inny czynnik chłodzący.

9. Układ według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że w obiegu pośrednim niskociśnieniowym (2) na odcinku rurociągu powrotnego (8a), pomiędzy wymiennikami (4) a wymiennikiem (5) jest zabudowany układ pompowy (9) i filtr zgrubny (10).

10. Układ według zastrz. 1 i 2 i 9, znamienny tym, że na rurociągu głównym (8a) między wymiennikami ciśnieniowymi (4) a wymiennikiem (5) zabudowane są zawory odcinające (11).

11. Układ według zastrz. 1 i 2 i 10, znamienny tym, że na rurociągu głównym (8a) między wymiennikami ciśnieniowymi (4) a wymiennikiem (5) zabudowany jest przepływomierz (12), miernik ciśnienia (13) oraz miernik temperatury (14).

12. Układ według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że w obiegu pierwotnym wysokociśnieniowym (1) na rurociągu (15) łączącym wymienniki ciśnieniowe (4) zabudowane są zawory kulowe wysokociśnieniowe (16).