UA61850A - Method of opeation of mine nitrogen-compressor unit - Google Patents
Method of opeation of mine nitrogen-compressor unit Download PDFInfo
- Publication number
- UA61850A UA61850A UA2003087401A UA2003087401A UA61850A UA 61850 A UA61850 A UA 61850A UA 2003087401 A UA2003087401 A UA 2003087401A UA 2003087401 A UA2003087401 A UA 2003087401A UA 61850 A UA61850 A UA 61850A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- air
- mine
- nitrogen
- compressor
- oxygen
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 107
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 47
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 11
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 11
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до гірничодобувної промисловості та може бути використаний при виробленні 2 газоподібного азоту безпосередньо із шахтної атмосфери для застосування його при профілактиці й гасінні підземних пожеж.The invention relates to the mining industry and can be used in the production of 2 gaseous nitrogen directly from the mine atmosphere for its use in the prevention and extinguishing of underground fires.
Відомий спосіб роботи й одержання газоподібного азоту для подачі в підземні виробки шахти з метою профілактики і гасіння підземних пожеж за допомогою поверхневих азотно-компресорних установок /1/. Спосіб реалізується за наступною схемою: до одного зі стволів шахти (або спеціальної свердловини) підвозиться 70 цистерна з рідким азотом, до цистерни підключають перетворювач рідкого азоту в газоподібний, який по трубопроводу, що прокладений по стволу і гірничим виробкам, подають у чистому виді або в спіненій пульпі до місця його викиду (подачі) в гірничу виробку (пожежонебезпечна дільниця) з метою профілактики, локалізації або гасіння пожеж.There is a known method of operation and production of gaseous nitrogen for supply to underground workings of a mine for the purpose of prevention and extinguishing of underground fires using surface nitrogen-compressor units /1/. The method is implemented according to the following scheme: a 70 tank with liquid nitrogen is brought to one of the shafts of the mine (or a special well), a converter of liquid nitrogen into gaseous nitrogen is connected to the tank, which is supplied in its pure form or in foamed pulp to the place of its discharge (feed) into the mine (fire hazard area) for the purpose of prevention, localization or extinguishing of fires.
Недоліком такого способу (технології) є: значна віддаленість джерела вироблення азоту від місця його споживання в шахті; необхідність попереднього одержання рідкого азоту на спеціалізованих заводах і доставки його в цистернах за допомогою автомобіля або залізничного транспорту на шахту для подальшого використання; потреба в додатковій установці для перетворення рідкого азоту в газоподібний стан; необхідність прокладки довгого трубопроводу з поверхні шахти від місця розташування цистерни по стволу та гірничим виробкам до місця подачі азоту на пожежонебезпечній дільниці.The disadvantage of this method (technology) is: significant distance of the source of nitrogen production from the place of its consumption in the mine; the need for preliminary production of liquid nitrogen at specialized plants and its delivery in tanks by car or rail transport to the mine for further use; the need for an additional installation for converting liquid nitrogen into a gaseous state; the need to lay a long pipeline from the surface of the mine from the location of the tank along the shaft and mine workings to the place of nitrogen supply in the fire-hazardous area.
Усе це приводить до необхідності витрати значного часу на заходи щодо профілактики, локалізації та гасіння пожеж з використанням азоту в гірничих виробках шахти, а це, у свою чергу, знижує ефективність цього способу, приводить до розростання пожежі та нанесення значного матеріального збитку.All this leads to the need to spend a significant amount of time on measures for the prevention, localization and extinguishing of fires with the use of nitrogen in the mine workings, and this, in turn, reduces the effectiveness of this method, leads to the spread of fire and causing significant material damage.
Відомий також спосіб роботи пересувної азотно-компресорної установки з подачею газу під тиском по 22 трубопроводу, який прокладений з поверхні шахти по стволу і гірничим виробкам до місця його споживання в « шахті /2/.The method of operation of a mobile nitrogen-compressor unit with gas supply under pressure through 22 pipelines, which is laid from the surface of the mine along the shaft and mine workings to the place of its consumption in the mine /2/, is also known.
Цей спосіб має також ряд істотних недоліків: необхідність прокладки і підтримки в робочому стані довгого трубопроводу з поверхні шахти для подачі газу в гірничі виробки; наявність утрат тиску і значних витоків газу по довжині трубопроводу; утрудненість у гнучкому регулюванні подачі газу в залежності від його споживання о через значну відстань до споживача, наприклад, під час проведення профілактичних робіт для попередження ою пожежі в гірничих виробках; значні габаритні розміри установки.This method also has a number of significant disadvantages: the need to lay and maintain a long pipeline from the surface of the mine to supply gas to the mine workings; the presence of pressure losses and significant gas leaks along the length of the pipeline; difficulty in flexible regulation of gas supply depending on its consumption due to a significant distance to the consumer, for example, during preventive works to prevent fires in mining operations; significant overall dimensions of the installation.
Відомий також спосіб для одержання інертного газу безпосередньо в гірничій виробці шахти /З/. соThere is also a known method for obtaining inert gas directly in the mining production of the mine /З/. co
При цьому способі інертний газ одержують у спеціальному блоці (продукційному випарнику) шляхом подачі в -пе нього рідкого азоту з ємкостей, розташовуваних на пересувних платформах, з наступною подачею газоподібного азоту в колекторну трубу, а далі - в роздавальний колектор і до споживачів. оIn this method, the inert gas is obtained in a special unit (production evaporator) by supplying it with liquid nitrogen from containers located on mobile platforms, with subsequent supply of gaseous nitrogen to the collector pipe, and then to the distribution collector and to consumers. at
Цей спосіб має наступні недоліки: необхідність доставки в шахту спеціальних ємкостей з рідким азотом, який здобутий на спеціалізованих заводах, що вимагає значних витрат часу і коштів на придбання й транспортування азоту і знижує ефективність «Ф способу; З 50 вироблення обмеженої кількості газоподібного азоту внаслідок наявності обмеженої кількості рідкого азоту с в ємкостях, тобто процес вироблення газоподібного азоту за цим способом є перервним, що досить небажаноThis method has the following disadvantages: the need to deliver to the mine special containers with liquid nitrogen, which is obtained at specialized factories, which requires significant time and money for the purchase and transportation of nitrogen and reduces the effectiveness of the "F method; From 50, the production of a limited amount of gaseous nitrogen due to the presence of a limited amount of liquid nitrogen in tanks, that is, the process of producing gaseous nitrogen by this method is intermittent, which is quite undesirable
Із» при використанні газоподібного азоту для профілактики й гасіння пожеж.From" when using gaseous nitrogen for fire prevention and extinguishing.
Найбільш близьким до способу, що заявляється, є прийнятий за прототип спосіб роботи азотно-компресорної установки, розташовуваної на пересувній платформі, що включає забір повітря з атмосфери, стиснення його в компресорі, охолодження стиснутого повітря і робочої рідини в охолоджувачах, очищення повітря у б фільтрах-адсорберах, подачу охолодженої робочої рідини в циркуляційну систему охолодження, а стиснутого - очищеного повітря - на мембранний газороздільний модуль (блок) з наступним виділенням газоподібного азоту з повітря і подачею його в нагнітальну мережу, а суміші газів, що залишилася і яка збагачена киснем, - у бо навколишнє середовище /4/. сл 20 Цей спосіб роботи азотно-компресорної установки не дозволяє застосувати її в гірничих виробках шахти внаслідок того, що подача всього потоку повітря, який стиснутий в компресорі, на мембранний газороздільний с блок (модуль) приводить до необхідності збільшення розмірів мембран або збільшення тиску перед мембранами для здійснення способу одержання азоту необхідної концентрації й у необхідній кількості. Одержання азоту цим способом приводить до небажаного збільшення габаритів установки або енергетичних витрат. Крім того, викид 22 за мембранним блоком газової суміші, яка збагачена киснем, в атмосферу біля азотно-компресорної установки, в. розташовуваної в обмеженому просторі гірничої виробки, неприпустимий, тому що це може привести до контакту збагаченої киснем газової суміші з маслом, що викидається у виді парів і аерозолів з порожнин компресора при регулюванні і зупинках (це пожежо-вибухонебезпечно).The closest to the claimed method is the prototype method of operation of a nitrogen compressor unit located on a mobile platform, which includes taking air from the atmosphere, compressing it in the compressor, cooling the compressed air and working fluid in the coolers, cleaning the air in b filters - adsorbers, supply of cooled working fluid to the cooling circulation system, and compressed - purified air - to the membrane gas separation module (block) with the subsequent release of gaseous nitrogen from the air and its supply to the injection network, and the remaining gas mixture enriched with oxygen, - in the environment /4/. p. 20 This mode of operation of the nitrogen-compressor unit does not allow its use in mining operations of the mine due to the fact that the supply of the entire flow of air, which is compressed in the compressor, to the membrane gas-separating block (module) leads to the need to increase the size of the membranes or increase the pressure in front of the membranes for implementing a method of obtaining nitrogen of the required concentration and in the required quantity. Obtaining nitrogen in this way leads to an undesirable increase in the dimensions of the installation or energy costs. In addition, the release 22 behind the membrane block of the gas mixture, which is enriched with oxygen, into the atmosphere near the nitrogen compressor unit, in located in the limited space of the mine, is unacceptable, because it can lead to contact of the oxygen-enriched gas mixture with oil, which is emitted in the form of vapors and aerosols from the compressor cavities during adjustment and stops (this is a fire and explosion hazard).
На компресорах об'ємного типу (поршневий, гвинтовий) характерним є викид в атмосферу з порожнин 60 компресорної установки повітря" забрудненого парами й аерозолями масла при її регулюванні й зупинках. Це забруднює атмосферу і знижує безпеку експлуатації установки, особливо в присутності збагаченої киснем газової суміші, яка викидається також в атмосферу, що неприпустимо у випадку застосування цього способу роботи установки в обмеженому просторі гірничої виробки.On compressors of the volumetric type (piston, screw) it is characteristic that air "contaminated by vapors and aerosols of oil" is released into the atmosphere from the cavities 60 of the compressor unit during its adjustment and stops. This pollutes the atmosphere and reduces the safety of operation of the unit, especially in the presence of an oxygen-enriched gas mixture , which is also emitted into the atmosphere, which is unacceptable in the case of using this method of operation of the installation in the limited space of the mine.
Відсутність резервування азоту, наприклад, в ємкостях за відомим способом може приводити до бо переривання його подачі до місця споживання (пожежі) у випадку припинення електроживлення установки, що неприпустимо при виникненні пожежонебезпечної ситуації у споживача.The absence of nitrogen reservation, for example, in containers by a known method can lead to the interruption of its supply to the place of consumption (fire) in the event of a power failure of the installation, which is unacceptable in the event of a fire-threatening situation at the consumer.
В основу винаходу поставлена задача: використовуючи відомий спосіб роботи азотно-компресорної установки, шляхом розміщення Її в гірничій виробці й відповідного вдосконалення забезпечити безперервність процесу вироблення газоподібного азоту з атмосферного повітря безпосередньо в гірничих виробках шахти, що підвищить ефективність і безпеку роботи.The invention is based on the task: using the known method of operation of a nitrogen-compressor unit, by placing it in a mine working and improving it accordingly, to ensure the continuity of the process of producing gaseous nitrogen from atmospheric air directly in the mining workings of the mine, which will increase the efficiency and safety of work.
Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі роботи шахтної азотно-компресорної установки, яка розміщена на пересувній платформі, що включає забір повітря з атмосфери, стиснення його в компресорі, охолодження стиснутого повітря і робочої рідини в охолоджувачах, очищення повітря у фільтрах-адсорберах, /о подачу охолодженої робочої рідини в циркуляційну систему охолодження, а стиснутого очищеного повітря - на мембранний газороздільний модуль з наступним виділенням газоподібного азоту з повітря і подачею його в нагнітальну мережу, а суміші газівд, що залишилася і яка збагачена киснем, - у навколишнє середовище, відповідно до винаходу азотно-компресорну установку розміщають у гірничій виробці шахти і компонують з функціонально зв'язаних модулів послідовно на малогабаритних пересувних платформах у максимально /5 Можливій близькості від місця споживання азоту, при цьому компресорний модуль розташовують першим в напрямку течії свіжого струменя повітря у виробці з відводом невикористовуваної відпрацьованої суміші газів з порожнин компресора під час його зупинок і регулювання в відпрацьований струмінь повітря, який виходить із шахти, а суміш газів, збагачену киснем, з газороздільного блока подають у спеціальний змішувач для зниження концентрації кисню в ній до безпечно припустимого значення шляхом примусового розбавлення її додатково 2о подаваним повітрям з наступною подачею повітряної суміші, що утворилася, в свіжий шахтний струмінь повітря, що надходить до дільниць шахти.The task is solved by the fact that in the known method of operation of a mine nitrogen compressor unit, which is placed on a mobile platform, which includes taking air from the atmosphere, compressing it in the compressor, cooling the compressed air and working fluid in the coolers, cleaning the air in filter-adsorbers, / about supplying the cooled working fluid to the cooling circulation system, and the compressed purified air to the membrane gas separation module, followed by the release of gaseous nitrogen from the air and its supply to the injection network, and the remaining mixture of gases, which is enriched with oxygen, to the environment, according to the invention, the nitrogen-compressor unit is placed in the mining workings of the mine and is composed of functionally connected modules in series on small-sized mobile platforms as close as possible to the place of nitrogen consumption, while the compressor module is placed first in the direction of the flow of fresh air in the workings with a disclaimer the spent mixture of gases from the cavities of the compressor during its stops and adjustment is stored in the spent air stream that comes out of the mine, and the gas mixture enriched with oxygen from the gas separation unit is fed into a special mixer to reduce the oxygen concentration in it to a safely acceptable value by forced dilution it is additionally supplied with supplied air with subsequent supply of the resulting air mixture into the fresh mine stream of air entering the mine sections.
Крім того, можливі наступні варіанти способу роботи установки, коли: загальний потік очищеного повітря, що йде від компресора, подають не на загальний мембранний газороздільний блок, а на спеціальний роздільник потоку повітря, в якому загальний потік розділяють на окремі більш дрібні потоки, які подаються потім відокремлено по відводах на менші за габаритами у торцевому перерізі газороздільні мембрани, що автоматично відключаються від роздільника при зниженні споживання азоту або « подачі повітря компресором; на кожному відводі встановлюють регульований вентиль, імпульс сигналу керування на який подають із загального пульта керування або від системи, що контролює споживання азоту; о зо суміш газів після проходження газороздільного блока, яка збагачена киснем, не викидають безпосередньо в атмосферу біля установки, а подають у газорозширювач-охолоджувач, де її розширюють до атмосферного тиску юю і при цьому охолоджують робочу рідину (воду), що циркулює в системі охолодження, а потім відводять в свіжий со струмінь, який подають у гірничу виробку, збагачуючи при цьому його киснем, або видають на поверхню по свердловині або спеціальному трубопроводу, при цьому газову суміш, що викидається з порожнин компресора 787 зв при його регулюванні, відводять в окрему ємність з фільтром для відпрацьованого повітря, що після очищення «о подається в штрек з вихідним із шахти струменем повітря; суміш газів, яка збагачена киснем, після виходу її з газороздільного блока подають у ємкість з антипірогенами-поглиначами для зниження концентрації кисню в ній; азот, вироблений в установці, подають не безпосередньо споживачеві, а накопичують у спеціальних « ємкостях з автоматичним підживленням їх азотом у міру його споживання (подачі в мережу); з с азотно-компресорну установку розташовують у гірничій виробці з відокремленим провітрюванням і відводомIn addition, the following options for the operation of the installation are possible, when: the total flow of purified air coming from the compressor is not fed to the general membrane gas separation unit, but to a special air flow separator, in which the total flow is divided into separate smaller flows that are fed then it is separated along the taps into gas separation membranes smaller in size in the end section, which are automatically disconnected from the separator when nitrogen consumption is reduced or when air is supplied by the compressor; on each outlet, an adjustable valve is installed, a control signal pulse is applied to it from the general control panel or from the system that controls nitrogen consumption; After passing through the gas separation unit, the gas mixture, which is enriched with oxygen, is not released directly into the atmosphere near the installation, but is fed into the gas expander-cooler, where it is expanded to atmospheric pressure and at the same time cools the working fluid (water) circulating in the cooling system , and then diverted into a fresh stream, which is fed into the mine, while enriching it with oxygen, or released to the surface through a well or a special pipeline, while the gas mixture ejected from the cavities of the 787 zv compressor during its adjustment is diverted to a separate a container with a filter for used air, which, after cleaning, is fed into the stream with the stream of air leaving the mine; the gas mixture, which is enriched with oxygen, after leaving the gas separation unit, is fed into a container with antipyrogen absorbers to reduce the oxygen concentration in it; the nitrogen produced in the installation is not supplied directly to the consumer, but is stored in special "tanks with automatic feeding of nitrogen as it is consumed (supplied to the network); with the nitrogen-compressor unit is located in the mine with separate ventilation and drainage
Й відпрацьованого струменя повітря, який омиває установку, в вентиляційну струмину, що відводиться із шахти по а вентиляційному штреку або свердловині.And the spent air stream, which washes the installation, into the ventilation stream, which is diverted from the mine through a ventilation stretch or a well.
Компонування азотно-компресорної установки функціонально зв'язаними модулями, послідовно розташовуваними на пересувних платформах в гірничій виробці, дозволяє істотно скоротити її габаритиThe composition of the nitrogen-compressor unit with functionally connected modules, sequentially located on mobile platforms in mining, allows to significantly reduce its dimensions
Ге» завширки і застосувати в шахті (габарити завдовжки в шахті не настільки обмежені, як габарити заввишки і завширки кожного модуля щодо гірничої виробки). - Розташування компресорного блока першим в напрямку течії свіжого струменя повітря, який подається у о виробку з азотно-компресорною установкою, дозволяє забезпечити кращий тепловий режим для роботи Компресора, а також подавати у всмоктувальний патрубок компресора повітря, яке не підігріте іншими блоками 1 установки, що буде сприяти, як відомо, підвищенню його масової продуктивності. о Поділ загального потоку стиснутого повітря, що надходить від компресора, на окремі струмені (більш дрібні повітряні потоки) дозволяє використовувати для одержання певної кількості азоту (при рівній продуктивності порівнюваних установок) мембранні газороздільні модулі менших габаритів, при цьому модулі можуть ов розміщатися на декількох послідовно розташованих платформах, що дозволяє використовувати азотно-компресорну пересувну установку в гірничих виробках малого перерізу і максимально наблизитиGe" widths and apply in the mine (the dimensions of the length in the mine are not as limited as the dimensions of the height and width of each module in relation to the mine). - The location of the compressor unit first in the direction of the flow of the fresh air stream, which is supplied to the production with a nitrogen-compressor unit, allows to ensure a better thermal regime for the operation of the compressor, as well as to supply air to the suction pipe of the compressor, which is not heated by other units 1 of the unit, which will contribute, as is known, to increasing its mass productivity. o The division of the total flow of compressed air coming from the compressor into separate jets (smaller air flows) allows the use of membrane gas separation modules of smaller dimensions to obtain a certain amount of nitrogen (with equal performance of the compared units), while the modules can be placed on several in a row located platforms, which allows you to use a nitrogen-compressor mobile installation in mining operations of a small cross-section and to get as close as possible
Р джерело вироблення газоподібного азоту до місця його споживання в шахті. Крім того, з'являється можливість більш гнучкого регулювання кількості вироблюваного азоту шляхом виборчого автоматичного відключення ряду мембранних модулів, що, у свою чергу, дозволяє знижувати подачу компресора і споживану ним потужність, бор тобто підвищується ефективність роботи установки.P is the source of production of gaseous nitrogen to the place of its consumption in the mine. In addition, it becomes possible to more flexibly regulate the amount of produced nitrogen by selective automatic shutdown of a number of membrane modules, which, in turn, allows to reduce the supply of the compressor and the power consumed by it, which means that the efficiency of the installation increases.
Відвід невикористовуваної відпрацьованої суміші газів, яка забруднена масляними аерозолями, з порожнин компресора в відпрацьований вентиляційний струмінь повітря, що відводиться із шахти (у вентиляційний штрек), дозволяє підвищити екологічність і безпеку роботи установки в місці її розміщення в гірничий виробці.The removal of the unused spent gas mixture, which is contaminated with oil aerosols, from the compressor cavities into the spent ventilation stream of air discharged from the mine (into the ventilation shaft) allows to increase the environmental friendliness and safety of the installation at the place of its placement in the mine.
Підвищенню ефективності, екологічності та безпеки роботи установки сприяє також подача збагаченої б5 Киснем суміші газів після проходження газороздільного блока в спеціальну ємкість для зниження концентрації кисню в ній шляхом застосування антипірогенів або розрідження додатково подаваним повітрям на газорозширювач-охолоджувач, у якому здійснюється додаткове охолодження циркулюючої в системі охолодження установки робочої рідини або води за рахунок розширення суміші газів до атмосферного тиску, а стиснуте повітря, забруднене аерозолями і парами масла, з порожнин компресора відводиться в спеціальнуIncreasing the efficiency, environmental friendliness and safety of the installation is also facilitated by the supply of a mixture of gases enriched with b5 oxygen after passing through the gas separation unit into a special container to reduce the concentration of oxygen in it by using antipyrogens or dilution with additionally supplied air to the gas expander-cooler, in which additional cooling of the circulating in the system is carried out cooling of the installation of the working fluid or water due to the expansion of the gas mixture to atmospheric pressure, and the compressed air, contaminated with aerosols and oil vapors, is discharged from the compressor cavities into a special
Ємкість для очищення відпрацьованого повітря з наступним викидом його у вентиляційний штрек.A capacity for cleaning the exhaust air with its subsequent release into the ventilation duct.
Накопичення азоту в спеціальних ємкостях дозволяє створювати його резерв і використовувати в тих випадках, коли з якої-небудь причини електроживлення азотно-компресорної установки тимчасово буде перервано, що забезпечить безперервність подачі азоту до пожежонебезпечних дільниць шахти, а також дозволить у ряді випадків подати в зону пожежі підвищену кількість азоту, накопиченого в ємкостях. 70 Проведений аналіз відомих способів роботи азотно-компресорних установок дозволив установити, що заявником не виявлений аналог, який характеризується ознаками, ідентичними всім істотним ознакам винаходу, що заявляється, отже, запропоноване технічне рішення відповідає критерієві "новизна". Порівняння істотних ознак запропонованого способу з ознаками відомих рішень дає підставу вважати, що запропоноване технічне рішення відповідає критеріям "винахідницький рівень" і "промислова застосовність".Accumulation of nitrogen in special containers allows you to create a reserve and use it in those cases when, for any reason, the power supply of the nitrogen-compressor unit will be temporarily interrupted, which will ensure the continuity of the supply of nitrogen to fire-hazardous areas of the mine, and will also allow in some cases to supply it to the fire zone increased amount of nitrogen accumulated in tanks. 70 The conducted analysis of the known methods of operation of nitrogen-compressor units made it possible to establish that the applicant has not discovered an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, therefore, the proposed technical solution meets the "novelty" criterion. A comparison of the essential features of the proposed method with the features of known solutions gives reason to believe that the proposed technical solution meets the criteria of "inventive level" and "industrial applicability".
Суть винаходу пояснюється кресленням.The essence of the invention is explained by the drawing.
На фіг. зображена азотно-компресорна установка, яку розмістили в гірничій виробці шахти. Повітря забирають зі свіжого струменя з гірничої виробки і подають у всмоктувальний патрубок компресора 1, у якому повітря стискають до необхідного тиску і подають на блок очищення 2, у якому з повітря видаляють більшу частину забруднень (грубе очищення), а потім - на фільтр-адсорбер 3, де повітря повністю очищають від забруднень (у тому числі від парів масла).In fig. shows the nitrogen-compressor installation, which was placed in the mine workings. Air is taken from a fresh jet from the mine and fed into the suction pipe of the compressor 1, in which the air is compressed to the required pressure and fed to the cleaning unit 2, in which most of the impurities are removed from the air (rough cleaning), and then to the filter-adsorber 3, where the air is completely cleaned of impurities (including oil vapors).
Далі потік очищеного повітря подають в роздільник потоку 4, де його розділяють на окремі струмені (більш дрібні потоки), що потім через регульовані вентилі 5, 6, 7 і по трубопроводах відокремлено подають на мембранні газороздільні модулі 8, 9, 10, у яких повітря розділяють на газоподібний азот і суміш газів, збагачену киснем. Азот, отриманий у кожному з мембранних модулів, подають у спільний трубопровід і далі - до об Місця споживання його в гірничих виробках або в накопичувальні ємкості у випадку відсутності потреби в азоті на даний момент часу з наступною витратою його в міру необхідності. «Next, the flow of purified air is fed into the flow separator 4, where it is divided into separate jets (smaller flows), which are then separately fed through adjustable valves 5, 6, 7 and through pipelines to membrane gas separation modules 8, 9, 10, in which air divided into nitrogen gas and a mixture of gases enriched with oxygen. The nitrogen obtained in each of the membrane modules is fed into a common pipeline and further - to the places of its consumption in mining operations or into storage tanks in the event that there is no need for nitrogen at the moment of time, with the subsequent consumption of it as necessary. "
Збагачену киснем газову суміш, що виходить з кожного мембранного модуля, подають у змішувач 11, де її розбавляють додатково подаваним повітрям (наприклад, за допомогою вентилятором), а потім відводять у гірничу виробку зі свіжим струменем повітря, що йде до дільниці шахти. Це дозволить збагатити свіжий струмінь о зо повітря киснем. З іншого боку, розбавлення збагаченої киснем суміші газів до безпечної його концентрації безпосередньо на виході з установки підвищує її безпеку роботи в шахті. оThe oxygen-enriched gas mixture coming out of each membrane module is fed into the mixer 11, where it is diluted with additional supplied air (for example, with the help of a fan), and then it is taken to the mine workings with a fresh stream of air going to the mine site. This will enrich the fresh stream of air with oxygen. On the other hand, diluting the oxygen-enriched gas mixture to a safe concentration directly at the outlet of the installation increases its safety in the mine. at
При регулюванні або зупинках компресора стиснуте повітря з його порожнин відводять у ємкість з фільтром со (на фіг. не показаний), де повітря розширюють до атмосферного тиску і при цьому охолоджують, потім очищене за допомогою фільтра повітря подають у вихідний струмінь повітря. Це підвищує екологічність роботи установки -- і запобігає можливості змішування в гірничій виробці забрудненого маслом повітря із сумішшю газів, збагаченою «о киснем (така суміш вибухонебезпечна), тобто підвищується безпека.When adjusting or stopping the compressor, the compressed air from its cavities is diverted to a container with a filter so (not shown in the figure), where the air is expanded to atmospheric pressure and at the same time cooled, then the air purified by the filter is fed into the output stream of air. This improves the environmental friendliness of the installation - and prevents the possibility of mixing oil-contaminated air with a mixture of gases enriched with oxygen (such a mixture is explosive) in mining, i.e. increases safety.
За допомогою газоаналізатора 12, що встановлюють у мережі подачі азоту, з установки визначають концентрацію азоту і подають сигнал на пульт керування процесом одержання азоту, крім того, контролюють витрату повітря. «With the help of gas analyzer 12, which is installed in the nitrogen supply network, the nitrogen concentration is determined from the installation and a signal is sent to the control panel of the nitrogen production process, in addition, the air flow is monitored. "
Заявлений спосіб здійснюється таким чином. У шахтну гірничу виробку з відокремленим провітрюванням з с доставляють наступні модулі (блоки й агрегат) азотно-компресорної установки: ц компресорний блок на пересувній платформі продуктивністю 15-4О0мУхв.! наприклад, виробництва фірми "» СМН-КАМО (Німеччина) або компресор типу УКВШ виробництва концерну "Укрросметал" Україна або компресор типу 788-40/6НУ виробництва НВО "Казанькомпресормаш" (Росія). Компресор повинний мати всмоктувальну систему з повітряним фільтром і всмоктувальним клапаном, привідний електродвигун, систему розвантаження б під час холостого ходу, систему охолодження повітря, що нагнітається, систему видалення вологи з повітря, що з нагнітається компресорним агрегатом, систему керування і захисту; холодильний осушувач на пересувній платформі (температура повітря на виході не більше 50"); (ее) мембранні модулі, наприклад, типу МБа виробництва ВАТ "Кріогенмаш" (Росія), змонтовані на пересувній платформі. і-й Усе перераховане вище устаткування випускається серійно. Модулі (блоки) розташовують у гірничій виробці о послідовно на пересувних платформах, при цьому компресорний блок встановлюють першим в напрямку подачі свіжого струменя повітря у виробку. Після цього модулі з'єднують (повітропроводами, маслопроводами, електрокабелями й ін.) функціонально один з одним. Роблять пробні пуски установки і налагодження вузлів і систем. Після повної готовності установки до функціонування її вмикають г вона починає працювати в постійному або періодичному режимі.The claimed method is carried out as follows. The following modules (blocks and unit) of the nitrogen-compressor plant are delivered from c to the mine workings with separate ventilation: c compressor unit on a mobile platform with a capacity of 15-4O0mUhv.! for example, produced by the company "» SMN-KAMO (Germany) or a compressor of the UKVSh type produced by the concern "Ukrrosmetal" Ukraine or a compressor of the 788-40/6NU type produced by NVO "Kazankompressormash" (Russia). The compressor must have a suction system with an air filter and a suction valve , drive electric motor, unloading system b during idling, system for cooling air that is injected, system for removing moisture from air that is injected with a compressor unit, control and protection system; refrigerating dryer on a mobile platform (outlet air temperature no more than 50" ); (ee) membrane modules, for example, type MBa produced by JSC "Kryogenmash" (Russia), mounted on a mobile platform. i-y All the above equipment is produced in series. Modules (blocks) are placed in the mine in a row on mobile platforms, while the compressor unit is installed first in the direction of the supply of fresh air into the mine. After that, the modules are functionally connected to each other (by air ducts, oil ducts, electrical cables, etc.). They perform trial runs of installations and debugging of nodes and systems. After the installation is fully ready for operation, it is turned on and it begins to work in a constant or periodic mode.
Р» Повітря, забране з гірничої виробки, перед подачею в компресор очищають від пилу (граничний зміст пилу в усмоктуваному компресором повітрі не повинно перевищувати 2мг'м"), наприклад, за допомогою інерційних фільтрів. Стиснуте у компресорі повітря подають у холодильник (радіатор), а потім - на фільтр 60 конденсатовідвідника, де його цілююм очищають від вологи. Потім очищене стиснуте повітря подають на спеціальний роздільник потоку (який являє собою трубу з декількома відводами, на яких встановлені регульовані вентилі). Після поділу по кожному відводу частина потоку повітря подається на окремі мембранні газороздільні блоки, де з повітря одержують 95-9895 азоту, що потім подають у загальний колектор і далі до місця його споживання або в спеціальні накопичувальні ємкості для резервування. Ємкості можуть розташовуватися в 65 гірничій виробці біля азотно-компресорної установки або на деякій відстані від неї (у віддаленому для використання місці, у т.ч. і безпосередньо у споживача). Ємкості виготовляються зручними для транспортування їх на платформах шахтної вагонетки (для зручності доставки в шахту). Вихідна з мембранних модулів збагачена киснем суміш в одному з варіантів здійснення способу розбавляється відразу ж додатково подаваним повітрям, наприклад, за допомогою вентилятора до безпечної концентрації.Р» The air taken from the mine is cleaned of dust before being fed into the compressor (the limit of dust content in the air sucked in by the compressor should not exceed 2 mg'm"), for example, with the help of inertial filters. The air compressed in the compressor is fed to the refrigerator (radiator) , and then - to the filter 60 of the condensate drain, where its cell is cleaned of moisture. Then the cleaned compressed air is fed to a special flow separator (which is a pipe with several branches on which adjustable valves are installed). After separation on each branch, part of the air flow is supplied to separate membrane gas separation units, where 95-9895 nitrogen is obtained from the air, which is then supplied to the general collector and further to the place of its consumption or to special storage tanks for backup. distance from it (in a place remote for use, including directly at the consumer). and are made convenient for their transportation on mine trolley platforms (for ease of delivery to the mine). The oxygen-enriched mixture from the membrane modules in one of the variants of the method is immediately diluted with additionally supplied air, for example, with the help of a fan, to a safe concentration.
Таким чином, пропонований спосіб реалізується цілююм з використанням агрегатів, що випускаються промисловістю, пристроїв, модулів.Thus, the proposed method is fully implemented with the use of aggregates produced by industry, devices, modules.
Джерела інформації: 1. Чуприков А.Е., Мячин В.В. Технологическая схема тушения подземньїх пожаров через скважинь! с поверхности. // Безопасность труда в промьішленности. - 2000. - Моб. - С.45-46. 70 2. А.с. СРСР Мо1173043, МКИ Е21Е5/, 1985. 3. А.с. СРСР Мо1439263, МКИ Е21Е5/00, 1988. 4. Патент КО Мо2189264 (13) С2, МКИ Аб62С3/02Sources of information: 1. Chuprikov A.E., Myachin V.V. Technological scheme of extinguishing underground fires through wells! from the surface // Labor safety in industry. - 2000. - Mob. - P.45-46. 70 2. A.s. USSR Mo1173043, MKY E21E5/, 1985. 3. A.s. USSR Mo1439263, MKY E21E5/00, 1988. 4. Patent KO Mo2189264 (13) C2, MKY Ab62S3/02
Claims (7)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003087401A UA61850C2 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Method for operation of a mine nitrogen-compressor unit |
| RU2003130668/03A RU2262600C2 (en) | 2003-08-05 | 2003-10-16 | Method of mining nitrogen compressor plant operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003087401A UA61850C2 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Method for operation of a mine nitrogen-compressor unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61850A true UA61850A (en) | 2003-11-17 |
| UA61850C2 UA61850C2 (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=34392700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003087401A UA61850C2 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Method for operation of a mine nitrogen-compressor unit |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262600C2 (en) |
| UA (1) | UA61850C2 (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2410143C2 (en) | 2005-11-10 | 2011-01-27 | Эйрбас Дойчланд Гмбх | System and method of fire fighting |
| DE102005053692B3 (en) | 2005-11-10 | 2007-01-11 | Airbus Deutschland Gmbh | Fire protection system for reducing the fire risk in an airplane, ship or building comprises a fuel cell for producing nitrogen-enriched cathode outgoing air and a line for feeding the outgoing air into a space |
| CN102828767A (en) * | 2012-07-19 | 2012-12-19 | 大同煤矿集团有限责任公司 | Gob natural fire control method |
| CN103306701B (en) * | 2013-04-28 | 2016-01-27 | 中国矿业大学(北京) | Large regions controls pressure balance for air control system automatically |
| CN103573282B (en) * | 2013-11-04 | 2016-04-27 | 冯琛 | The liquid gaseity converter of carbon dioxide/nitrogen and converting system |
| CN108915770A (en) * | 2018-06-12 | 2018-11-30 | 山西太钢工程技术有限公司 | Underground coal mine fire extinguishing system and method |
| CN108868864B (en) * | 2018-06-21 | 2019-09-10 | 辽宁工程技术大学 | A kind of contiguous seams multiple spot self feed back nitrogen injection system and control method |
| US11014039B2 (en) * | 2018-07-06 | 2021-05-25 | Praxair Technology, Inc. | Nitrogen service supply system |
| RU183558U1 (en) * | 2018-07-24 | 2018-09-25 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Nitrogen Compressor Unit |
| RU192071U1 (en) * | 2019-06-27 | 2019-09-03 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Nitrogen Compressor Unit |
-
2003
- 2003-08-05 UA UA2003087401A patent/UA61850C2/en unknown
- 2003-10-16 RU RU2003130668/03A patent/RU2262600C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2262600C2 (en) | 2005-10-20 |
| RU2003130668A (en) | 2005-04-10 |
| UA61850C2 (en) | 2005-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA61850A (en) | Method of opeation of mine nitrogen-compressor unit | |
| US5888271A (en) | Ozone storing method and ozone storage system | |
| US20140161698A1 (en) | System and method for processing recirculation air | |
| WO2012017972A1 (en) | Exhaust system | |
| US8840708B1 (en) | Landfill gas treatment | |
| US9945609B2 (en) | Alkalinity control agent supply method and apparatus for compressor impurity separation mechanism | |
| RU135015U1 (en) | COMPRESSOR STATION TRANSPORTABLE | |
| AU2014279321A1 (en) | Device for removing impurities from water-containing gas and impurities removal system | |
| RU2654561C2 (en) | Method of air cooling of a motor compartment of a gas transmission unit and a pressure supply ventilation system for its implementation | |
| DE2148326A1 (en) | Process and device for filling or emptying low-oxygen protective gas in or from ship hold (s) | |
| RU2405114C1 (en) | Method of extracting methane from mine methane-air mix and installation to this end | |
| JP3676668B2 (en) | Air separation device | |
| UA78041C2 (en) | Method of operation of mine underground nitrogen-compressor refrigeration complex | |
| RU2145030C1 (en) | Method and device for emptying of pipe-line sections from gas in multiple-line systems of gas conduits | |
| CA1187421A (en) | Method and apparatus for treating natural gas from gas wells for safe transportation in pressure vessels | |
| JP2014213297A (en) | Method and apparatus of preventing corrosion in compressor impurity separation mechanism | |
| RU2732862C1 (en) | Method of emptying and recycling gas from process line of low-temperature separation plant | |
| KR102212853B1 (en) | Urea Cooling Equipment for Selective Catalytic Reduction System for a Ship | |
| RU2272974C2 (en) | Mode of drainage of cavities of pipelines and an arrangement for its execution | |
| JPH10122539A (en) | Discharged gas processing device | |
| RU2539213C1 (en) | Air-nitrogen compressor station for space rocket launching complex | |
| SU1583625A1 (en) | Method of airing open mines | |
| RU2649496C1 (en) | Liquefied flammable gas discharge and tanks degassing system | |
| CN115501637B (en) | VOC condensation recovery system and corresponding VOC condensation recovery method | |
| RU2342525C1 (en) | Method of preparing acid gas for pumping into reservoir through pressure well |