Pierwszenstwo: Opublikowano: 16.Vin.1969 58020 KI. 5 a, 43/28 MKP E 21 b kb Cl i i LumIA Wtótt Wspótwórcy wynalazku: mgr inz. Gustaw Rózycki, mgr inz. Wlodzimierz Sroka Wlasciciel patentu: Zjednoczenie Kopalnictwa Rud Zelaza (Biuro Dostaw Kompletnych Obiektów Górniczo-Przeróbczych „Rudex"), Czestochowa (Polska) Urzadzenie do termicznej eksploatacji podziemnych, zawodnionych zlóz siarki przy pomocy otworów wiertniczych z kontaktowa wymiana ciepla Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ter¬ micznej eksploatacji podziemnych, zawodnionych zlóz siarki przy pomocy otworów wiertniczych z kontaktowa wymiana ciepla. Urzadzenie to zalo¬ zone w siarkowym zlozu w otworze wiertniczym umozliwia przeprowadzenie eksploatacji zlóz siar¬ ki przy pomocy z zewnatrz dostarczonego medium grzewczego znajdujacego sie w zamknietym obiegu cyrkulacyjnym. Urzadzenie kontaktujace sie z wo¬ dami stanowiacymi naturalne zawodnienie zloza oddaje im cieplo, powodujac tym samym wytapia¬ nie siarki.Wprawdzie znany jest elektryczny grzejnik wprowadzony do zawodnionego zloza i podgrze¬ wajacy te wody az do doprowadzenia do wytopie¬ nia sie siarki z rudy, jednak ze wzgledu na znacz¬ ne róznice w cenie energii elektrycznej a cena energii cieplnej zawartej w wodzie podgrzanej bez¬ posrednio paliwem stalym lub gazem, ekonomicz¬ nie aktualnie nie uzasadniaja jego stosowania. In¬ ne sposoby polegajace na wtlaczaniu goracej wody o temperaturze do 170°C wprost do zloza sa wprawdzie wypróbowane i niezawodne, prowadza jednak do operowania ogromnymi ilosciami wód, które nalezy wtloczyc pod ziemie i ponownie od¬ pompowywac na powierzchnie, nastepnie oczyscic z siarkowodoru, chlorków i soli przed ich zrzu¬ tem do scieków naturalnych, co w sumie jest kosztowne i technicznie uciazliwe.Celem wynalazku jest unikniecie ujemnych cech 10 15 20 25 sposobów podanych wyzej przez podgrzewanie wo¬ dy juz znajdujacej sie w zlozu przez grzejnik wod¬ ny lub parowy. Woda zlozowa jest wykorzystana jako nosnik ciepla niezbednego do wytopienia siar¬ ki z bezposredniego sasiedztwa otworu, w którym zalozono urzadzenie wedlug wynalazku.Cel ten zostal osiagniety przez urzadzenie do termicznej eksploatacji podziemnych, zawodnionych zlóz siarki umieszczone w otworach wiertniczych, a skonstruowane w postaci sekcji splotów rur wypelnionych medium grzewczym bedacym w cyr¬ kulacyjnym obiegu. Sekcja splotów rurowych na¬ winieta jest na rurociagu siarkowym na odcinku przebiegajacym w zlozu, z wylaczeniem odcinka tegoz rurociagu przebiegajacego w skalach nad zlozem. Na odcinku pomiedzy zlozem a powierz¬ chnia sekcja splotów rurowych posiada proste po¬ laczenia rurowe umozliwiajace cyrkulacje medium grzewczego pomiedzy zródlem ciepla na powierz¬ chni a grzejnikiem ze 'splotów rurowych w zlo¬ zu siarkowym.W ten sposób zostal spelniony podstawowy cel wynalazku polegajacy na przeniesieniu energii cieplnej z powierzchni do wód zlozowych pod ziemia z ominieciem wtlaczania ogromnych mas wody z zewnatrz i konsekwentnie z tego wynika¬ jacej koniecznosci ich nastepnego usuniecia przez odpompowanie.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania urzadzenia przedstawionego na 5802058020 rysunku, który przedstawia uklad konstrukcyjny i technologiczny pozwalajacy na przeprowadzenie wymiany ciepla bezposrednio w otworze wiert¬ niczym w zlozu, przy czym czynnikiem odbieraja¬ cym cieplo potrzebne do wytopienia siarki jest woda zlozowa.Technologia pracy polega na tym, ze przegrzana woda o temperaturze okolo 170°C wzglednie para przetlaczana jest w zamknietym obiegu cyrkula- cyjnym, .przez uklad kotlowo-pompowy 1, 2, 3 do zbiornika 4, bedacego dolna czescia pojemnika grzalki 6, wytworzonego przez nawiniete naokolo siarkowego rurociagu 7, rurowe sploty, do wnetrza których przetlaczana jest z kolei przegrzana wo¬ da lub para przewodem 8 i nastepnie splotami grzejnikowego pojemnika, przez cala wysokosc zloza od spagu do jego stropu, lub na jego czesci przekazujac kalorie ciepla wodzie zlozowej i po¬ kladowi siarki.Nastepnie woda lub para z grzejnika o obni¬ zonej temtperaturze, odpowiednio do postepujacego tempa wymiany cieplnej przetlaczana jest ruro¬ ciagiem 9 z powrotem do obiegu ukladu kotlowe¬ go 2, skad po regeneracji energii cieplnej do tem¬ peratury okolo 170°C, pompowy uklad 3 rozpoczy¬ na nowy zamkniety obieg wymiany cieplnej. W ten sposób wzrasta stopniowo temperatura ogrze¬ wanego zloza naokolo grzejnika 6 i po osiagnieciu temperatury powyzej 1!15°C plynna siarka o lep¬ kosci wody, ale o ciezarze wlasciwym 2,0 splywa przez otwory 19 rozmieszczone miedzy splotami rurowej grzejki w dolnej jego czesci, do ruro¬ ciagu siarkowego 7, z którego moze byc wypom¬ powana pneumatycznie, w znany sposób przez uklad kompresorowo-rurociagowy 10, 11. Plynna siarka przetlaczana zostaje w rurociagu 7 i 12 przy zamknietym zaworze 17, a otwartym zawo¬ rem 15 do zbiornika siarki 13 na powierzchni.Podgrzewanie zloza do temperatury uplynnienia siarki min. 115°C odbywa sie bez naruszenia wa¬ runków hydrostatycznych oraz struktury skal.Zloze ogrzewane jest intensywnie w sferze wiertniczego otworu, przez kontakt urzadzenia grzejnikowego 6, z woda zlozowa i promieniowa¬ nie.W miare splywu uplynnionej siarki ze zloza do otworów perforacji 19 uruchamia sie system pneu¬ matycznego pcmpcwania tak dlugo, jak dlugo trwa produktywnosc wiertniczego otworu. 4 Temperature plynnej siarki w granicach 120— —I55°C utrzymuja rurociagi Si 9, przez które przeplywa przegrzana woda lub para o tempera¬ turze okolo 130^-170°C, co nie dopuszcza do sca¬ lenia sie siarki w rurociagu 7 i 12.W przypadku, gdy cisnienie hydrostatyczne wód zlozowych jest wysokie, poziom wody w otworze eksploatacyjnym mozna dowolnie obnizyc, regu¬ lujac doplyw sprezonego powietrza rurociagiem 18 przy pomocy zaworu 1)4 az do obnizenia poziomu wody do stropu 5 pokladu siarki.Takie obnizenie poziomu wody w otworze moze byc konieczne, celem niedopuszczenia do wyrów¬ nania sie temperatur medium grzewczego w ru¬ rociagach 8 i 9.Przeprowadzajac eksploatacje zloza siarkowego urzadzeniem wedlug wynalazku w ukladzie scia¬ nowym o dowolnej ilosci otworów wiertniczych mozna uzyskac obok maksymalnego wykorzysta¬ nia zasobów siarki w zlozu, dowolna wydajnosc eksploatacyjna, w mozliwie najkrótszym czasie, przy czym eksploatacja niezalezna jest od wa¬ runków terenowych i moze byc prowadzona pod rzekami, jeziorami lub morzem. . PL