SU1717844A1

SU1717844A1 - Mine air cooler

Info

Publication number: SU1717844A1
Application number: SU894666081A
Authority: SU
Inventors: Михаил Николаевич Судиловский; Иван Иванович Кондратенко; Александр Ефимович Горбатенко; Александр Егорович Ильин
Original assignee: Центральный Штаб Военизированных Горноспасательных Частей Донбасса
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1992-03-07

Abstract

Использование: тушение подземных пожаров . Сущность изобретени : шахтный воздухоохладитель содержит теплоизолированную емкость, расположенные внутри нее теплообменники с входным и выходным коллекторами. Концы теплообменников развальцованы в стенках теплоизолированной емкости. Выходной коллектор теплооб- менников сообщен с всасывающим каналом эжектора, а входной - с атмосферой . В устройстве имеютс газоотвод щий трубопровод и баллоны высокого давлени , наполненные сжиженной углекислотой. Баллоны высокого давлени соединены с внутренней полостью, теплоизолированной емкости посредством трубопровода с гидравлическим замком, имеющим подпружиненный затвор, настроенный на давление тройной точки углекислоты. Газоотвод щий трубопровод воздухоохладител имеет возможность сообщени или с соплом эжектора, или с пневмодвигателем воздуходувки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. слUse: extinguish underground fires. The essence of the invention: the shaft air cooler contains a heat-insulated tank, heat exchangers located inside it with inlet and outlet headers. The ends of the heat exchangers are flared in the walls of the heat-insulated container. The output collector of the heat exchangers communicates with the suction channel of the ejector, and the input collector with the atmosphere. The device has a gas vent and high pressure cylinders filled with liquefied carbon dioxide. High-pressure cylinders are connected to the internal cavity of a thermally insulated container through a pipeline with a hydraulic lock having a spring-loaded gate that is adjusted to the pressure of the carbon dioxide triple point. The air cooler gas discharge pipe can communicate either with the ejector nozzle or with the blower air motor. 2 hp f-ly, 4 ill. cl

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при выполнении горноспасательных работ в услови х высоких температуры и влажности воздуха и при отсутствии энергоснабжени , например, при тушении подземных пожаров , спасении людей, застигнутых пожарами или взрывами горючих газов.The invention relates to the mining industry and can be used in the performance of mine-rescue operations in conditions of high temperature and air humidity and in the absence of power supply, for example, in extinguishing underground fires, saving people caught in fires or explosions of combustible gases.

Цель изобретени - повышение эффективности охлаждени воздуха при длительной .непрерывной работе воздухоохладител за счет использовани получаемого непосредственно в процессе охлаждени углекислотного льда,The purpose of the invention is to increase the efficiency of air cooling during long-term continuous operation of an air cooler due to the use of carbon dioxide ice obtained directly in the process of cooling.

На фиг. 1 представлена схема шахтного воздухоохладител ; на фиг. 2 - разрез А-АFIG. 1 shows a diagram of the mine air cooler; in fig. 2 - section aa

на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальна схема гидравлического замка; на фиг. 4 - воздухоохладитель с пневматической воздуходув- кой.in fig. one; in fig. 3 - schematic diagram of the hydraulic lock; in fig. 4 - air cooler with a pneumatic blower.

Шахтный воздухоохладитель состоит из теплоизолированной емкости 1, внутри которой расположены развальцованные в стенках емкости теплообменники 2 с входным 3, сообщающимс с атмосферой, и выходным 4 коллекторами, эжектора 5, всасывающий канал 6 которого сообщен с выходным коллектором 4 теплообменников, газоотвод щего трубопровода 7, сообщающего внутреннюю полость 8 теплоизолированной емкости 1 с соплом 9 эжектора 5, баллонов 10 высокого давлени , наполненVJThe shaft air cooler consists of a heat-insulated tank 1, inside of which are heat exchangers 2 expanded into walls of the tank, with an inlet 3 communicating with the atmosphere and an outlet 4 collectors, an ejector 5, the suction channel 6 of which is connected to the outlet collector 4 of heat exchangers, a vent pipe 7 that communicates internal cavity 8 of heat-insulated tank 1 with nozzle 9 of ejector 5, high-pressure cylinders 10, filled with VJ

0000

-N-N

NN

ных сжиженной углекислотой и соединенных с внутренней полостью 8 теплоизолированной емкости 1 трубопроводом 11 с гидравлическим замком 12, имеющим подпружиненный затвор 13, настроенный путем сжати пружины 14 на давление тройной точки углекислоты.liquefied carbon dioxide and connected to the internal cavity 8 of the thermally insulated tank 1 by pipe 11 with a hydraulic lock 12 having a spring-loaded gate 13, adjusted by compressing the spring 14 to the pressure of the triple point of carbon dioxide.

При необходимости увеличени подачи воздуха и изолированного отвода образующегос углекислого газа воздухоохладитель снабжен воздуходувкой 15, соединенной с входным коллектором 3 теплообменников и имеющей пневмодвигатель 16, сообщающийс посредством газоотвод щего трубопровода 7 с внутренней полостью 8 теплоизолированной емкости 1.If it is necessary to increase the air supply and the insulated exhaust of the carbon dioxide formed, the air cooler is equipped with a blower 15 connected to the inlet manifold 3 of heat exchangers and having an air motor 16, which communicates via the exhaust pipe 7 to the internal cavity 8 of the thermally insulated tank 1.

Воздухоохладитель работает следующим образом.The air cooler works as follows.

Открывают вентили баллонов 10, наполненных сжиженной углекислотой. Углекислота в жидкой фазе по сифонным трубкам поступает из баллонов 10 в трубопровод 11 и далее к гидравлическому замку 12, установленному во внутренней полости 8 тепло- изолированной емкости 1. После достижени давлени в трубопроводе 11 свыше давлени в тройной точке углекислоты (5, 28 эта), на которое настроен затвор 13 гидравлического замка 12, происходит дополнительное сжатие пружины 14 и открытие трубопровода 11. Жидка углекислота под давлением не ниже давлени тройной точки выбрасываетс из трубопровода 11 во внутреннюю полость 8 теплоизолированной емкости 1, где при резком падении давлени до атмосферного происходит ее возгонка с образованием газовой фазы (76%) и до 24% углекислотного льда. Образующа с во внутренней полости 8 теплоизолированной емкости 1 газова фаза углекислоты поступает по газоотвод щему трубопроводу 7 к соплу 9 эжектора 5 или в пневмодвигатель 16 воздуходувки 15, за счет работы которых происходит движение воздуха из атмосферы через теплообменники 2 к потребител м. Углекислотный лед накапливаетс во внутренней полости 8 теплоизолированной емкости 1, где при контакте с теплообменниками 2 сублимирует при -78°С и охлаждает циркулирующий в теплообменниках 2 воздух. Образующа с при сублимации углекислотного льда во внутренней полости 8 емкости 1 газова фаза продолжает поступать по газоотвод щему трубопроводу 7 к источнику т ги (эжектору или пневматической воздуходувке ), поддержива таким образом непрерывное движение воздуха из атмосферы черезOpen the valves of the cylinders 10 filled with liquefied carbon dioxide. Carbon dioxide in the liquid phase flows through siphon tubes from cylinders 10 to pipe 11 and then to hydraulic lock 12 installed in the inner cavity 8 of the heat-insulated container 1. After reaching pressure in pipe 11 above the pressure at the triple point of carbon dioxide (5, 28 this) the valve 13 of the hydraulic lock 12 is set on, the spring 14 is additionally compressed and the pipeline 11 is opened. Liquid carbon dioxide under pressure not lower than the triple point pressure is ejected from the pipe 11 into the internal cavity 8 Capacity 1, where with a sharp drop in pressure to atmospheric, it is sublimated to form a gas phase (76%) and up to 24% carbon dioxide ice. The gas phase of carbon dioxide produced in the inner cavity 8 of the heat insulated tank 1 flows through the gas discharge pipe 7 to the nozzle 9 of the ejector 5 or into the air motor 16 of the blower 15, due to the operation of which air flows from the atmosphere through the heat exchangers 2 to the consumers. Carbon dioxide ice accumulates the internal cavity 8 of the heat-insulated tank 1, where, when in contact with heat exchangers 2, sublimates at -78 ° C and cools the air circulating in the heat exchangers 2. The gas phase formed during the sublimation of carbon dioxide ice in the inner cavity 8 of the tank 1 continues to flow through the gas discharge pipe 7 to the source of draft (ejector or pneumatic blower), thus maintaining a continuous movement of air from the atmosphere through

теплообменники. При снижении давлени в трубопроводе 11, в котором расположен привод затвора 13 гидравлического замка 12, до давлени тройной точки углекислотыheat exchangers. With a decrease in pressure in the pipe 11, in which the shutter 13 of the hydraulic lock 12 is located, to the pressure of the triple point of carbon dioxide

происходит срабатывание гидравлического замка 12 и запирание трубопровода 11. При этом углекислота в трубопроводе 11 и в напорных полост х гидравлического замка 12 сохран етс в жидкой и газообразной фазе,the hydraulic lock 12 is activated and the pipeline 11 is locked. In this case, the carbon dioxide in the pipeline 11 and in the pressure cavities of the hydraulic lock 12 is maintained in the liquid and gaseous phase,

предупреждаетс образование углекислотного льда. Таким образом, устройство сохран ет посто нную готовность к работе и пропускную способность, трубопровод 11 снова автоматически откроетс при подсоединении дополнительно к системе новых уг- лекислотных баллонов 10 и открытии их вентилей.the formation of carbon dioxide ice is prevented. Thus, the device maintains constant availability for operation and throughput, pipeline 11 automatically reopens when new carbon dioxide cylinders 10 are connected in addition to the system and their valves are opened.

Степень охлаждени и осушени воздуха регулируетс изменением скорости движени воздуха в теплообменниках 2, количества установленных во внутренней полости 8 теплоизолированной емкости 1 теплообменников 2.The degree of cooling and dehumidification of the air is regulated by changing the speed of the air in the heat exchangers 2, the number of heat exchangers 2 installed in the internal cavity 8 of the heat-insulated tank 1.

Claims

1. A shaft air cooler including a heat-insulated tank, a heat exchanger inside it with an inlet and an outlet manifold, an ejector, the suction channel of which communicates with the outlet manifold of the heat exchanger, a gas outlet pipe and high-pressure cylinders, characterized in that, in order to increase efficiency

cooling during long-term continuous operation, the ends of the heat exchangers are flared in the walls of the heat-insulated tank, while the high-pressure cylinders are filled with liquefied carbon dioxide and

connected to the internal cavity of the heat-insulated tank, through a pipeline with a hydraulic lock having a spring-loaded gate, configured to pressure the triple point of carbon dioxide.

2. The air cooler of claim 1, wherein the inlet manifold of the heat exchangers is in communication with the atmosphere, while the internal cavity of the thermally insulated container is in communication with the nozzle of the ejector via the vapor pipe.

3. The air cooler of claim 1, wherein it is equipped with a blower with an air motor connected to the inlet manifold of the heat exchanger, the exhaust gas pipe communicating with the blower air motor.

1

## - Ј ft o ###

13

ҐW "

L

I

l

Fig.Z