RU138823U1 - Энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления, содержащий камеру сгорания топлива, оборудованную топочным устройством, систему топливоподачи с устройством подачи топлива, дутьевой вентилятор, вентилятор подачи присадочного воздуха, который через камеру регулирования температуры дымовых газов соединен с топочным объемом, воздухоподогреватель с набором трубчатых элементов, соединенных газоходами с камерой сгорания топлива и с помощью дымососа - с атмосферой, вентилятор горячего воздуха, соединенный посредством воздуховодов с атмосферой, воздухоподогревателем и далее через воздуховод, шибер основного воздуховода - с воздухораспределителем, установленным в шахтном воздухозаборе, газоходы и контрольно-измерительную аппаратуру, отличающийся тем, что шахтный воздухозабор снабжен системой автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в шахте, содержащей устройство управления, соединенное с установленными в шахте воздухозабора датчиками температуры и давления, устройством подачи топлива, шибером основного воздуховода и дымососом.2. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что система автоматического управления и контроля выполнена с возможностью осуществления качественного регулирования температуры вентиляционного воздуха при постоянном объеме горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и температуры горячего воздуха, или количественного регулирования при постоянной температуре горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и объема горячего в

Description

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована для подогрева воздуха, подаваемого в шахту, а также для обогрева промышленных помещений большого строительного объема.

Известен способ воздушного теплоснабжения вентиляции подземных выработок горнорудных предприятий (пат. РФ №2478790, МПК E21F 1/08, опубл. 10.04.2013 г.), включающий сжигание топлива и удаление продуктов горения по газовой магистрали через теплообменник и дымосос в атмосферу. На входе в теплообменник устанавливают вентилятор поддува, с помощью которого в теплообменнике и на его выходе поддерживают постоянное повышенное давление и отводят по магистрали к камере предварительного смешения подогретый воздух. В камеру смешения по магистрали поступает подогретый воздух и через регулируемый клапан - атмосферный воздух, а суммарный поток вентиляционного воздуха отводят в вентиляционный ствол. С помощью контрольно-измерительной и регулирующей аппаратуры контролируют параметры потоков воздуха, изменяют давление, температуру и расход потоков воздуха.

К основному недостатку известного способа и устройства, его реализующего, следует отнести сложность технической реализации условий, находящихся во взаимном противоречии, поскольку вентилятор поддува обеспечивает постоянное повышенное давление горячего воздуха на выходе из теплообменника, а комплексная система безопасности должна обеспечить необходимое разрежение воздуха на выходе из теплообменника и контроль температуры подогретого воздуха на всем протяжении магистралей и газов на входе в дымовую трубу.

Известна установка для подогрева воздуха, подаваемого в шахту (пат. РФ №2189533, МПК F24D 15/00, F24H 3/02, E21F 1/00, опубл. 20.09.2002 г.), содержащая камеру сгорания, воздухоподогреватель, вентилятор, дымосос и трубопроводы. Установка снабжена воздухораспределительным устройством горячего воздуха и камерой смешения холодного и горячего воздуха, размещенными в воздухоподающем стволе перед шахтным вентилятором. Дымосос размещен на выходе газов и установлен с вентилятором с возможностью создания разрежения в потоке газа и давления в потоке воздуха, а воздухораспределительное устройство горячего воздуха выполнено в виде кольца из трубы, имеющей щель, направленную поперек потока холодного воздуха, и присоединенной к трубопроводу горячего воздуха.

Наиболее близким к заявляемой группе полезных моделей является энергокомплекс для теплоснабжения горно-рудного предприятия (пат. РФ №91415, МПК F24H 3/06, опубл. 10.02.2009 г.), включающий топочное отделение с камерами сгорания топлива, оборудованными топочными устройствами, системами подачи топлива, дутьевыми вентиляторами и конвейерами золошлакоудаления, рекуперативные групповые теплообменники с набором трубчатых элементов, соединенных газоходами с камерами сгорания топлива и с помощью дымососов - с атмосферой, вентиляторы горячего воздуха, соединенные посредством воздуховодов с атмосферой, полостью рекуперативного группового теплообменника и далее - с воздухораспределителем, шиберы и контрольно-измерительную аппаратуру, при этом камеры сгорания на входе систем подачи топлива снабжены дробилками твердого топлива, а на входах в рекуперативные групповые теплообменники и в его трубчатые элементы установлены дополнительно системы золоудаления. Системы золошлакоудаления камер сгорания топлива, рекуперативных групповых теплообменников и их трубчатых элементов объединены в единую систему золошлакоудаления и соединены между собой транспортирующими устройствами, а камеры сгорания топлива снабжены вентиляторами подачи присадочного воздуха, которые через камеры регулирования температуры дымовых газов соединены с их топочными объемами.

Общим недостатком известных установок и прототипа является отсутствие возможности эффективного регулирования температуры воздуха в приемной камере шахтного воздухозабора и обеспечения стабильной температуры воздуха, подаваемого в шахту при изменении климатических условий и вариации нагрузок.

Основной задачей, на решение которой направлен каждый из вариантов группы заявляемых полезных моделей, является создание энергокомплекса для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления, обладающей высокой эффективностью и безопасностью.

Техническим результатом заявляемой группы полезных моделей является повышение эффективности процесса тепломассообмена в приемном устройстве шахтного воздухозабора путем оптимизации объемов масс греющего и нагреваемого теплоносителей, поддержания оптимальных физических параметров теплоносителей при изменении климатических условий и нагрузок и повышение безопасности путем исключения возможности попадания газов в воздуховод горячего воздуха и далее в шахтный воздухозабор.

Технический результат достигается тем, что в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления, содержащем камеру сгорания топлива, оборудованную топочным устройством, систему топливоподачи с устройством подачи топлива, дутьевой вентилятор, вентилятор подачи присадочного воздуха, который через камеру регулирования температуры дымовых газов соединен с топочным объемом, воздухоподогреватель с набором трубчатых элементов, соединенных газоходами с камерой сгорания топлива и с помощью дымососа - с атмосферой, вентилятор горячего воздуха, соединенный посредством воздуховодов с атмосферой, воздухоподогревателем и далее через основной воздуховод, шибер основного воздуховода - с воздухораспределителем, и контрольно-измерительную аппаратуру, шахтный воздухозабор снабжен системой автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в приемной камере, содержащей устройство управления, соединенное с установленными в шахте воздухозабора датчиками температуры и давления, устройством подачи топлива, шибером основного воздуховода и дымососом

Оптимально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления систему автоматического управления и контроля выполнить с возможностью осуществления качественного регулирования температуры вентиляционного воздуха при постоянном объеме горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и температуры горячего воздуха, или количественного регулирования при постоянной температуре горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и объема горячего воздуха, или смешанного регулирования путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов, объема и температуры горячего воздуха.

Рекомендуется энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления выполнить с возможностью регулирования температуры вентиляционного воздуха в ручном местном режиме, или в дистанционном местном режиме, или в автоматическом режиме по заданным алгоритмам.

Рекомендуется в камере сгорании топлива и/или камере регулирования температуры дымовых газов установить водонагревательный теплообменник.

Рационально энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления снабдить системой золошлакоудаления, в состав которой входят роторный затвор, конвейеры и бункер сбора и подачи золы и шлака, установленные на газоходе, соединяющем камеру сгорания топлива с воздухоподогревателем, а на входах в воздухоподогреватель и в его трубчатые элементы установить дополнительно устройства золоудаления.

Целесообразно камеру сгорания топлива снабдить устройством регулирования температуры газов, содержащим контроллер, подключенный к датчику температуры, установленному на газоходе, соединяющем камеру сгорания топлива и воздухоподогреватель, и с вентилятором подачи присадочного воздуха

Рекомендуется в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления систему топливоподачи снабдить приемным бункером и дробилкой.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить по форме кольца со щелевым соплом.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить по форме разорванного кольца со щелевым соплом.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить Т-образной формы со щелевым соплом.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить в виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения.

Оптимально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления камеру сгорания топлива выполнить с возможностью переработки твердого, или жидкого, или газообразного или комбинированного топлива.

Рекомендуется энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления снабдить системой топливоподачи, выполненной с возможностью подачи твердого, или жидкого, или газообразного или комбинированного топлива.

Рационально в энергокомплексе водонагревательный теплообменник выполнить с возможностью использования нагретой воды для теплофикации поверхностных зданий и сооружений

Технический результат достигается также тем, что в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления по второму варианту, содержащем камеру сгорания топлива, оборудованную топочным устройством, систему топливоподачи с устройством подачи топлива, дутьевой вентилятор, вентилятор подачи присадочного воздуха, который через камеру регулирования температуры дымовых газов соединен с топочным объемом, и конвейер золошлакоудаления, воздухоподогреватель с набором трубчатых элементов, соединенных газоходами с камерой сгорания топлива и с помощью дымососа - с атмосферой, вентилятор горячего воздуха, соединенный посредством воздуховодов с атмосферой, воздухоподогревателем, камера сгорания топлива снабжена устройством регулирования температуры газов, содержащим контроллер, подключенный к датчику температуры, установленному на газоходе, соединяющем камеру сгорания топлива и воздухоподогреватель, и с вентилятором подачи присадочного воздуха, в приемной камере шахтного воздухозабора установлен конвективный теплообменник, вход которого соединен с выходом основного воздуховода, выход через обратный воздуховод соединен со входом вентилятора подачи нагретого воздуха, а энергокомплекс снабжен системой автоматического регулирования, содержащей устройство управления, соединенное с датчиками температуры, установленными в шахтном воздухозаборе и на обратном воздуховоде, с устройством подачи топлива, шибером основного воздуховода и дымососом.

Целесообразно на входе конвективного теплообменника установить датчик давления, соединенный с устройством управления.

Рекомендуется энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления снабдить системой золошлакоудаления, в состав которой входят роторный затвор, конвейеры и бункер сбора и подачи золы и шлака, установленные на газоходе, соединяющем камеру сгорания топлива с воздухоподогревателем, а на входах в воздухоподогреватель и в его трубчатые элементы установить дополнительно устройства золоудаления.

Целесообразно в камере сгорании топлива и/или камере регулирования температуры дымовых газов установить водонагревательный теплообменник.

Рекомендуется в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления систему топливоподачи снабдить приемным бункером и дробилкой.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить по форме кольца со щелевым соплом.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить по форме разорванного кольца со щелевым соплом.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить Т-образной формы со щелевым соплом.

Рационально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления воздухораспределитель выполнить в виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения.

Оптимально в энергокомплексе для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления камеру сгорания топлива выполнить с возможностью переработки твердого, и/или жидкого, и/или газообразного и/или комбинированного топлива.

Рекомендуется энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления снабдить системой топливоподачи, выполненной с возможностью подачи твердого, и/или жидкого, и/ли газообразного и/или комбинированного топлива.

Рационально в энергокомплексе водонагревательный теплообменник выполнить с возможностью использования нагретой воды для теплофикации поверхностных зданий и сооружений.

Высокая эффективность энергокомплекса обеспечивается тем, что в камере сгорании топлива и/или камере регулирования температуры дымовых газов установлен водонагревательный теплообменник, шахтный воздухозабор снабжен системой автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в приемной камере, камера сгорания топлива снабжена устройством регулирования температуры газов, а воздухораспределительное устройство горячего воздуха выполнено по форме кольца со щелевым соплом или по форме разорванного кольца со щелевым соплом или Т-образной формы со щелевым соплом или в виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения.

Повышение безопасности обеспечивается тем, что в камере сгорании топлива и/или камере регулирования температуры дымовых газов установлен водонагревательный теплообменник, в приемной камере шахтного воздухозабора установлен конвективный теплообменник, вход которого соединен через основной воздуховод и шибер основного воздуховода с воздухоподогревателем, выход через обратный воздуховод соединен со входом вентилятора подачи нагретого воздуха, на входе конвективного теплообменника установлен датчик давления, в шахтном воздухозаборе и на обратном воздуховоде установлены датчики температуры, датчики температуры и давления соединены с устройством управления, выходы которого соединены с устройством подачи топлива, шибером основного воздуховода и дымососом.

Полезная модель поясняется чертежами, где

на фиг. 1 представлена обобщенная схема энергокомплекса для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления по первому варианту,

на фиг. 2 приведен воздухораспределитель, выполненный в форме кольца со щелевым соплом;

на фиг. 3 показан воздухораспределитель, выполненный по форме разорванного кольца со щелевым соплом;

на фиг. 4 представлен воздухораспределитель, выполненный Т-образной формы со щелевым соплом;

на фиг. 5 приведен воздухораспределитель, выполненный в виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения.

на фиг. 6 показана обобщенная схема энергокомплекса по второму варианту с конвективным теплообменником, установленным в приемной камере шахтного воздухозабора.

Энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления содержит (фиг. 1, 6) камеру сгорания топлива 1, оборудованную топочным устройством, и камерой регулирования температуры 2, систему топливоподачи с приемным устройством 3, устройством подготовки топлива 4 и устройством подачи топлива 5, привод которого снабжен частотным преобразователем (на чертежах не показан). В соответствии с управляющим сигналом, поступающим от устройства управления 40, на выходе частотного преобразователя изменяется частота напряжения питания привода, в результате чего изменяется производительность устройства подачи топлива 4 и объем подаваемого в камеру сгорания 1 топлива.

Дутьевой вентилятор 6 обеспечивает подачу атмосферного воздуха через воздуховод 7 в камеру сгорания 1. Вентилятор подачи присадочного воздуха 8 через воздуховод 9 и шибер 10 подает воздух в камеру регулирования температуры дымовых газов 2, соединенную с топочным объемом камеры сгорания топлива 1. К выходу камеры регулирования температуры дымовых газов подсоединен газоход 11 с установленным на нем датчиком температуры 12, и газоход 14. Выход датчика температуры 12 подключен к устройству ввода контроллера 13, вырабатывающего сигнал управления, который через устройство вывода передается на частотный преобразователь (на рисунках не показан) привода шибера 10.

В камере сгорании топлива 1 и/или в камере регулирования температуры дымовых газов 2 установлен водонагревательный теплообменник 27, при помощи которого снижается температура дымовых газов, а нагретая вода может быть использована для теплофикации поверхностных зданий и сооружений предприятия.

Воздухоподогреватель 15 снабжен набором трубчатых элементов, соединенных газоходами 11, 14 с камерой сгорания топлива 1 и с помощью газохода 16, дымососа 17 через газоход 18 и дымовую трубу 34 - с атмосферой. Привод дымососа 17 снабжен частотным преобразователем (на чертежах не показан), при помощи которого под действием сигнала управления, поступающего от устройства управления 40, осуществляется изменение скорости вращения дымососа 17 и объема дымовых газов, отбираемых из воздухоподогревателя 15 и подаваемых через газоход 18 в дымовую трубу 34.

Для подачи чистого воздуха вход 19 воздухоподогревателя 15 через воздуховод 21, вентилятор горячего воздуха 25, и воздуховод 26 соединен с атмосферой. Контроль давления на входе 19 и температуры на выходе 20 воздухоподогревателя 15 осуществляется при помощи датчика давления 22 и датчика температуры 23.

Дополнительные воздуховоды 28, 29 и растопочный шибер 31 используются при запуске установки и выводе ее на рабочий режим.

В первом варианте реализации энергокомплекса для теплоснабжения с системой автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в приемной камере (фиг. 1) выход 20 воздухоподогревателя 15 через основной воздуховод 24, шибер основного воздуховода 32 и дополнительный шибер 33 соединен с воздухораспределителем 35, который установлен в шахтном воздухозаборе и в различных вариантах может быть выполнен по форме кольца со щелевым соплом (фиг. 2), или по форме разорванного кольца со щелевым соплом (фиг. 3), или по Т-образной форме со щелевым соплом (фиг. 4), или виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения (фиг. 5).

Система автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в приемной камере содержит устройство управления 40, содержащее микроконтроллер, блок памяти, блок ввода аналоговых и цифровых сигналов, блок вывода аналоговых и цифровых сигналов, таймер, дисплей и клавиатуру (на рисунках не показаны). Блок ввода аналоговых и цифровых сигналов устройства управления 40 соединен с установленными в шахтном воздухозаборе датчиками давления 37 и температуры 38, а блок вывода аналоговых и цифровых сигналов соединен с устройством подачи топлива 5, шибером основного воздуховода 32 и дымососом 17. Подача холодного воздуха в приемную камеру осуществляется через шиберы 36.

Применение системы автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в приемной камере, устройства регулирования температуры газов и воздухораспределительного устройство горячего воздуха выполненного по форме кольца со щелевым соплом, или по форме разорванного кольца со щелевым соплом, или Т-образной формы со щелевым соплом, или в виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения, обеспечивают значительное повышение эффективности энергокомплекса. Применение камере сгорании топлива 1 и/или в камере регулирования температуры дымовых газов водонагревательного теплообменника снижающего температуру дымовых газов, позволяет повысить безопасность и эффективность энергокомплекса.

В другом варианте реализации энергокомплекса (фиг. 6) в приемной камере шахтного воздухозабора установлен конвективный теплообменник 41, вход которого соединен с основным воздуховодом 30, а выход через обратный воздуховод 45 и воздуховод 26 со входом вентилятора подачи нагретого воздуха 25. На входе конвективного теплообменника 41 установлен датчик давления 43, а в шахтном воздухозаборе и на обратном воздуховоде 45 установлены датчики температуры 38, 42. Выходы датчиков температуры 38, 42 и датчика давления 43 соединены с блоком ввода аналоговых и цифровых сигналов устройства управления 44, управляющие воздействия которого подаются через блок вывода аналоговых и цифровых сигналов на устройство подачи топлива 5, шибер основного воздуховода 32 и дымосос 17.

Достоинством этого варианта исполнения является полное исключение попадания дымовых газов в приемную камеру шахтного воздухозабора, что обеспечивает безопасность эксплуатации энергокомплекса.

В первом и втором вариантах энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления снабжен системой золошлакоудаления, в состав которой входят роторный затвор, конвейеры и бункер сбора и подачи золы и шлака (на рисунках не показаны), которые устанавливаются на газоходах 11, 14 соединяющих камеру сгорания топлива 1 с воздухоподогревателем 15, а на входах в воздухоподогреватель 15 и в его трубчатые элементы устанавливаются дополнительно устройства золоудаления (на чертежах не показаны).

Работает энергокомплекс для теплоснабжения следующим образом.

Топливо, в различном виде, в твердом, жидком или газообразном состоянии через приемное устройство 3, устройство подготовки топлива 4, при помощи устройства подачи топлива 5 подается в камеру сгорания топлива 1. Продукты сгорания - дымовые газы попадают в камеру регулирования температуры 2, для снижения температуры до уровня, безопасного для поверхности нагрева теплообменника 15, смешиваются с присадочным воздухом, подаваемым через воздуховод 9 вентилятором присадочного воздуха 8, и через газоходы 11, 14 поступают в газовый контур воздухоподогревателя 15. Наличие в камере сгорании топлива 1 и/или камере регулирования температуры дымовых газов 2 водонагревательного теплообменника 27 обеспечивает дополнительное снижение температуры дымовых газов и предотвращает перегрев газоходов 11, 14 и воздухоподогревателя 15, а нагретая вода может быть использована для теплофикации поверхностных зданий и сооружений предприятия.

Для поддержания заданного значения температуры дымовых газов и исключения перегрева газоходов 11, 14, и воздухоподогревателя 15 введен контур автоматического регулирования, содержащий датчик температуры 12, контроллер 13 и шибер 10. По сигналу датчика 12 контроллер 13 вырабатывает управляющее воздействие, в соответствии с которым шибер 10 устанавливается в положение, обеспечивающее приток в камеру регулирования температуры 2 необходимого объема атмосферного воздуха и снижение температуры дымовых газов на входах газоходов 11, 14 и воздухоподогревателя 15. Далее по газоходу 16 дымовые газы откачиваются дымососом 17, создающим разряжение на входе газохода 16, и через газоход 18 и дымовую трубу 34 отводятся в атмосферу.

Атмосферный воздух через воздуховод 26 вентилятором горячего воздуха 25 подается на вход воздушного контура 19 воздухоподогревателя 15, где происходит конвективный теплообмен между горячими дымовыми газами и холодным воздухом.

Подогретый в воздухоподогревателе 15 до заданной температуры воздух через выход 20 теплообменника, основной воздуховод 24, шибер основного воздуховода 32, основной воздуховод 30 и дополнительный шибер 33 подается через воздухораспределитель 35, выполненный в различных вариантах исполнения по форме кольца со щелевым соплом (фиг. 2), или по форме разорванного кольца со щелевым соплом (фиг. 3), или по Т-образной форме со щелевым соплом (фиг. 4), или в виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения в приемную камеру шахтного воздухозабора (фиг. 5) и смешивается с холодным атмосферным воздухом, поступающим через шиберы 36.

Возможен один из трех режимов работы энергокомплекса для теплоснабжения:

- Ручной местный режим, когда управление производительностью устройства подачи топлива 5, положением шибера основного воздуховода 32, и скоростью вращения дымососа 17 осуществляется с постов местного управления, расположенных в непосредственной близости от указанных исполнительных механизмов.

- Ручной дистанционный режим, предполагающий управление производительностью устройства подачи топлива 5, положением шибера основного воздуховода 32, и скоростью вращения дымососа 17 с пульта управления оператора.

В ручном местном и ручном дистанционном режимах оператор по показаниям контрольно-измерительной аппаратуры (в том числе с использованием информации, поступающей с датчиков температуры 12, 23, 3, 42 и датчиков давления 22, 37, 43) интуитивно устанавливает производительность устройства подачи топлива 5, положение шибера основного воздуховода 32, и скорость вращения дымососа 17.

- Автоматический режим, при котором автоматическое управление осуществляется по одному из заданных алгоритмов. Исходными параметрами, задаваемыми оператором с клавиатуры, являются объем, температура и давление горячего воздуха, подаваемого через шахтный воздухозабор в ствол 39.

Один из трех указанных режимов работы энергокомплекса для теплоснабжения устанавливается оператором на пульте управления.

В первом варианте реализации энергокомплекса для теплоснабжения с системой автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в приемной камере шахтного воздухозабора (фиг. 1) контроль и поддержание заданной температуры вентиляционного воздуха осуществляется устройством управления 40, на блок ввода аналоговой и цифровой информации которого поступает измерительная информация от установленных в приемной камере датчика давления 37 и температуры 38. Устройство управления 40 по заданному алгоритму вырабатывает управляющие воздействия, передаваемые через блок вывода аналоговой и цифровой информации, в соответствии с которыми устанавливаются необходимая производительность устройства подачи топлива 5, при помощи регулятора подачи топлива, требуемое положение шибера основного воздуховода 32, и с помощью частотного преобразователя (на чертеже не показан) устанавливается определенная скорость вращения дымососа 17. При этом система автоматического управления и контроля осуществляет регулирование температуры вентиляционного воздуха по одному из заданных алгоритмов:

- По алгоритму качественного регулирования при постоянном объеме горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и температуры горячего воздуха. Для этого оператор через клавиатуру устройства управления 40 задает значение температуры в приемной камере и при фиксированном положении шибера основного воздуховода 32 по управляющим сигналам устройства управления 40 осуществляется управление производительностью устройства подачи топлива 5 и с помощью частотного преобразователя (на чертеже не показан) устанавливается определенная скорость вращения дымососа 17.

- По алгоритму количественного регулирования при постоянной температуре горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и объема горячего воздуха. Для этого оператор через клавиатуру устройства управления 40 задает значение температуры в приемной камере и при фиксированной температуре горячего воздуха, подаваемого в приемную камеру и по управляющим сигналам устройства управления 40 осуществляется управление положением шибера основного воздуховода 32, производительностью устройства подачи топлива 5 и с помощью частотного преобразователя (на чертеже не показан) устанавливается определенная скорость вращения дымососа 17.

- По алгоритму смешанного регулирования путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов, объема и температуры горячего воздуха. Для этого оператор через клавиатуру устройства управления 40 задает значение температуры в приемной камере и по управляющим сигналам устройства управления 40 осуществляется управление положением шибера основного воздуховода 32, производительностью устройства подачи топлива 5 и с помощью частотного преобразователя (на чертеже не показан) устанавливается определенная скорость вращения дымососа 17.

Во втором варианте реализации энергокомплекса (фиг. 6) оператор через клавиатуру устройства управления 44 задает значение температуры в приемной камере и в соответствии с измерительной информацией, поступающей от датчика давления 43, установленного в шахтном воздухозаборе и датчиков температуры 38, 42, установленных на обратном воздуховоде, устройство управления 44 формирует управляющие воздействия, которые подаются на устройство подачи топлива 5, шибер основного воздуховода 32 и дымосос 17.

При реализации этого варианта исполнения исключается попадание дымовых газов в приемную камеру шахтного воздухозабора и обеспечивается безопасность энергокомплекса.

Предлагаемая полезная модель способствует созданию энергокомплекса для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления, обладающей высокой эффективностью и безопасностью.

Claims (22)

1. Энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления, содержащий камеру сгорания топлива, оборудованную топочным устройством, систему топливоподачи с устройством подачи топлива, дутьевой вентилятор, вентилятор подачи присадочного воздуха, который через камеру регулирования температуры дымовых газов соединен с топочным объемом, воздухоподогреватель с набором трубчатых элементов, соединенных газоходами с камерой сгорания топлива и с помощью дымососа - с атмосферой, вентилятор горячего воздуха, соединенный посредством воздуховодов с атмосферой, воздухоподогревателем и далее через воздуховод, шибер основного воздуховода - с воздухораспределителем, установленным в шахтном воздухозаборе, газоходы и контрольно-измерительную аппаратуру, отличающийся тем, что шахтный воздухозабор снабжен системой автоматического управления и контроля температуры вентиляционного воздуха в шахте, содержащей устройство управления, соединенное с установленными в шахте воздухозабора датчиками температуры и давления, устройством подачи топлива, шибером основного воздуховода и дымососом.

2. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что система автоматического управления и контроля выполнена с возможностью осуществления качественного регулирования температуры вентиляционного воздуха при постоянном объеме горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и температуры горячего воздуха, или количественного регулирования при постоянной температуре горячего воздуха путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов и объема горячего воздуха, или смешанного регулирования путем изменения объема подаваемого топлива, объема дымовых газов, объема и температуры горячего воздуха.

3. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью регулирования температуры вентиляционного воздуха в ручном местном режиме, или в ручном дистанционном режиме, или в автоматическом режиме по заданным алгоритмам.

4. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что камера сгорания топлива снабжена устройством регулирования температуры газов, содержащим контроллер, подключенный к датчику температуры, установленному на газоходе, соединяющему камеру сгорания топлива и воздухоподогреватель, и с вентилятором подачи присадочного воздуха.

5. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что в камере сгорании топлива и/или камере регулирования температуры дымовых газов установлен водонагревательный теплообменник.

6. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что он снабжен системой золошлакоудаления, в состав которой входят роторный затвор, конвейеры и бункер сбора и подачи золы и шлака, установленные на газоходе, соединяющем камеру сгорания топлива с воздухоподогревателем, а на входах в воздухоподогреватель и в его трубчатые элементы установлены дополнительно устройства золоудаления.

7. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что система топливоподачи снабжена приемным бункером и дробилкой.

8. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что воздухораспределитель выполнен в виде кольца со щелевым соплом.

9. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что воздухораспределитель выполнен в виде разорванного кольца со щелевым соплом.

10. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что воздухораспределитель выполнен Τ-образной формы со щелевым соплом.

11. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что воздухораспределитель выполнен в виде коллектора с разветвлением на воздуховоды меньшего сечения.

12. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что камера сгорания топлива выполнена с возможностью переработки твердого, и/или жидкого, и/или газообразного, и/или комбинированного топлива.

13. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что он снабжен системой топливоподачи, выполненной с возможностью подачи твердого, и/или жидкого, и/или газообразного, и/или комбинированного топлива.

14. Энергокомплекс по п.1, отличающийся тем, что водонагревательный теплообменник выполнен с возможностью теплофикации поверхностных зданий и сооружений.

15. Энергокомплекс для теплоснабжения и вентиляции подземных разработок и воздушного отопления, содержащий камеру сгорания топлива, оборудованную топочным устройством, систему топливоподачи с устройством подачи топлива, дутьевой вентилятор, вентилятор подачи присадочного воздуха, который через камеру регулирования температуры дымовых газов соединен с топочным объемом, воздухоподогреватель с набором трубчатых элементов, соединенных газоходами с камерой сгорания топлива и с помощью дымососа - с атмосферой, вентилятор горячего воздуха, соединенный посредством воздуховодов с атмосферой, воздухоподогреватель и далее через основной воздуховод, шибер основного воздуховода - с воздухораспределителем, газоходы и контрольно-измерительную аппаратуру, отличающийся тем, что в приемной камере шахтного воздухозабора установлен конвективный теплообменник, вход которого соединен с выходом основного воздуховода, выход через обратный воздуховод соединен со входом вентилятора подачи нагретого воздуха, а энергокомплекс снабжен системой автоматического регулирования, содержащей устройство управления, соединенное с датчиками температуры, установленными в шахтном воздухозаборе и на обратном воздуховоде, с устройством подачи топлива, шибером основного воздуховода и дымососом.

16. Энергокомплекс по п.15, отличающийся тем, что на входе конвективного теплообменника установлен датчик давления, соединенный с устройством управления.

17. Энергокомплекс по п.15, отличающийся тем, что камера сгорания топлива снабжена устройством регулирования температуры газов, содержащим контроллер, подключенный к датчику температуры, установленному на газоходе, соединяющем камеру сгорания топлива и воздухоподогреватель, и с вентилятором подачи присадочного воздуха.

18. Энергокомплекс по п.15, отличающийся тем, что он снабжен системой золошлакоудаления, в состав которой входят роторный затвор, конвейеры и бункер сбора и подачи золы и шлака, установленные на газоходе, соединяющем камеру сгорания топлива с воздухоподогревателем, а на входах в воздухоподогреватель и в его трубчатые элементы установлены дополнительно устройства золоудаления.

19. Энергокомплекс по п.15, отличающийся тем, что система топливоподачи снабжена приемным бункером и дробилкой.

20. Энергокомплекс по п.15, отличающийся тем, что камера сгорания топлива выполнена с возможностью переработки твердого, жидкого, газообразного или комбинированного топлива.

21. Энергокомплекс по п.15, отличающийся тем, что он снабжен системой топливоподачи, выполненной с возможностью подачи твердого, и/или жидкого, и/или газообразного, и/или комбинированного топлива.

22. Энергокомплекс по п.15, отличающийся тем, что водонагревательный теплообменник выполнен с возможностью теплофикации поверхностных зданий и сооружений.

Images