PL158456B1 - Uklad do odzyskiwania ciepla odpadowego ze schladzania sprezonego gazuzwlaszcza wsprezarkach wirnikowych PL PL PL - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

® OPIS PATENTOWY® PL® 158456 ® Bl

Numer zgłoszema: 275978

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej

Data zgłoszenia: 23.11.1988

IntCl⁵:

F04B 39/06

CZYTELNIA

OGÓLNA

Układ do odzyskiwania ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego gazu, zwłaszcza w sprężarkach wirnikowych

Zgłoszenie ogłoszono:

28.05.1990 BUP 11/90

Uprawniony z patentu:

Kopalnia Węgla Kamiennego Manifest

Lipcowy”, Jastrzębie Zdrój, PL

O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.09.1992 WUP 09/92

Twórcy wynalazku:

Krzysztof Gawliński, Rybnik, PL Henryk Adamowicz, Rybnik, PL Stefan Postrzednik, Zabrze, PL Janusz Piniożyński, Gliwice, PL Stanisław Chlebiński, Jastrzębie, PL

PL 158456 Bl

1. Układ do odzyskiwania ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego gazu, zwłaszcza w sprężarSjkach wirnikowych powietrza pracujących w ruchu ciągłym dla potrzeb urządzeń dołowych i powierzchniowych kopalni głębinowej, wyposażony w chłodnice międzystopniowe powietrza sprężonego zabudowane między stopniami sprężania oraz w chłodnicę końcową powietrza sprężonego zabudowaną na stopniu końcowym sprężania sprężarki wirnikowej, a których poszczególne obiegi wody chłodzącej są połączone ze sobą równolegle i włączone do wspólnego układu chłodzenia, znamienny tym, że ma pomiędzy wylotem sprężonego powietrza z końcowego stopnia sprężania (lc) sprężarki wirnikowej (1) a chłodnicą końcową (5) powietrza sprężonego włączony obwód wejściowy wymiennika ciepła (6) lub ma również pomiędzy wylotem pośredniego stopnia sprężania (la, lb) sprężarki wirnikowej (1) a chłodnicą międzystopniową (2, 3) powietrza sprężonego włączony obwód wejściowy oddzielnego wymiennika ciepła (17, 18), przy czym obwody wodne (6a, 17a, 18a) wymienników ciepła (6, 17, 18) są włączone swymi wlotami do obiegu zimnej wody użytkowej (9), zaś swymi wylotami są włączone oddzielnie lub równolegle do odbiorników ciepłej wody użytkowej (11) lub (15) lub (20, 22 i 24).

UKŁAD DO ODZYSKIWANIA CIEPŁA ODPADOWEGO ZE SCHŁADZANIA SPRĘŻONEGO GAZU, ZWŁASZCZA W SPRĘŻARKACH WIRNIKOWYCH

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do odzyskioania ciepła odpadooego ze schładzania sprężonego gazu, zołaszcza o sprężarkach oirnikooych powietrza pracujących o ruchu ciągłym dla potrzeb urządzeń dołooych i powierzchniooych kopalni głębinooej, uposażony o chłodnice międzystopniooe pooietrza sprężonego zabudowane między stopniami sprężania oraz o chłodnioę końcową powietrza sprężonego zabudooaną na stopniu końcooym sprężania sprężarki oirnikooej, a których poszczególne obiegi oody chłodzącej są połączone ze sobą róonoległe i lołączone do ospólnego układu chłodzenia, znamienny tym, że ma pomiędzy oylotem sprężonego powietrza z końcooego stopnia sprężania /lc/ sprężarki oirnikooej /1/ a chłodnicą końcooą /5/ powietrza sprężonego ołączony oboód oejściooy ^^t^i«^[^i^i.ka ciepła /6/ lub ma róonież pomiędzy oylotem pośredniego stopnia sprężania /la, lb/ sprężarki ^^rnl^^oosj /1/ a chłodnicę międzystopniooą /2, 3/ powietrza sprężonego ołączony oboód ^^jjścJ^i^wy oddzielnego oymecniika ciepła /17, 18/, przy ozym oboody oodne /6a, 17a, 18a/ oymiennikóo ciepła /6, 17, 18/ są ołączone soymi olotami do obiegu zimnej oody użytkoosj /9/, zaś soym. oylotami są ołączone oddzielnie lub róonoległe do odbiorni^o ciepłej oody użytkoosj /11/ lub /15/ lub /20, 22 i 24/.
2. 2. Układ do odzyskania ciepła odpadooego oedług zastrz. 1, znamienny t y m, że oboód oejściowy każdego oyrniennika ciepła /6, 7/ i /18/ ma od strony połączenia z danym stopniem sprężania /la, lb lub lo/ sprężarki oirnlkowθj /1/ ołączony posobnie zaoór odcinający /31/» zbocznikooany drugim zaoorem /32/, który Jest połączony szeΓβgowo poprzez trzeci zaoór lyil z olstem danej chłodnicy międzystopniowθj /2 lub 3/ ozględnie chłodnicy końcooej /5/, oraz róoi^o^lE^jgle poprzez czoarty zaoór /34/ z oylotem tej chłodnicy mędzystopniooej /2 lub 3/ ozględnie chłodnicy końco^^j /5/.

   Przedmiotem oynalazku jest układ do odzyskioania ciepła odpadooego ze schładzania sprężonego gazu zołaszcza o sprężarkach oirnikooych» pracujących o ruchu citgjyym dla dostarczenia sprężonego powietrza do urządzeń dołooych i powierzchniooych kopalni głębinooej.

   Dotychczas stosooane o kopalniach głębinooych sprężarki oirnikooe do sprężania powietrza dla potrzeb zasilania urządzeń do^oych i powierzchniowłch pracują o ruchu ciągyym i oymagają intensywnego schładzania uzyskanego sprężonego powietrza. Schładzanie sprężonego powietrza odbyoa się pośrednio poprzez zabudooane na każdym stopniu pośrednim sprężania oraz stopniu końcooym sprężania chłodnice z oodą chłodzącą przyłączone do centralnego układu chłodzenia na zeornątrz do chłodni oentylatorowych. Intensyony przepłyo oody chłodzącej przez poszczególne chłodnice iiędzystopniowe i chłodnicę końcooego stopnia sprężania sprężarek o^d^oych powoduje, że pomimo dość ^sodej temperatury /p^yże;] 3⁷³°^{K/ s}pr^ężcceg^c powietrz ^l^ej^ego do t^ych chłodnic ^zyrosty tempa ratur^y oody chłodzącej są zaś sama temperatura oody Głodzącej nie przekracza 3O3°K, na cdpływie tych chłodnic do centralnego układu chłodzenia. Stąd praktyczne ^korzystanie tego ciepła z oody chłodzącej Jest znacznie utrudnione i ekonomicznie nieuzasadnione. W konsekwencji o.elka iloćć przekaz^onego tą drogą na zaostrz do chłodnic oentylatorowłch ciepła nie mogła byó cdpcwlednic wykoΓzystaca i zagcspcdarcoaca.

   158 456

   Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedogodności dotychczas atosowanyoh układów schładzania gazów a zwłaszcza sprężonego powietrza w. sprężarkach wirnikowych pracujących w ruchu ciągłym dla potrzeb urządzeń dołowych i powierzchniowych kopalni głębinowej i opracowanie takiego układu chłodzącego, który urnoożiwiłby równocześnie w sposób wysoce efektywny zagospodarowanie ciepła odpadowego dla potrzeb ogrzewczyoh.

   Cel ten zoatał osiągnięty przez wynalazek nowego układu do odzyskania ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego gazu zwłaszcza w sprężarkach wirnikowych pracujących w ruchu ciągłym dla potrzeb urządzeń dołowych i powierzchniowych kopalni głębinowej, wyposażonego w chłodnice międzystopniowe powietrza sprężonego zabudowane m.ędzy stopniami sprężania oraz w chłodnicę końcową powietrza sprężonego zabudowaną na stopniu końcowym sprężania sprężarki wirnikowej, a których poszczególne obiegi wody chłodzącej są połączone ze sobą równooegłe i włączone do wspólnego układu chłodzenia. Układ ma pomiędzy wylotem sprężonego powietrza z końcowego stopnia sprężania sprężarki wirnikowej a ohłodnicą końcową powietrza sprężonego włączony obwód wejściowy wymiemaika ciepła, lub ma również pomiędzy wylotem pośredniego stopnia sprężania sprężarki wirnikowej a chłodnicą międzystopniową powietrza sprężonego włączony obwód wejściowy oddzielnego wymmeinaika ciepła. Obwody wodne wymienników ciepła są włączone swymi wlotami do obiegu zimnej wody użytkowej, zaś swymi wylotami są włączone oddzielnie lub równolegle do odbiorników ciepłej wody użytkowej. Obwód wejściowy każdego wymemnika ciepła ma od strony połączenia z danym stopniem sprężania sprężarki wirnikowej włączony posobnie zawór odcinająoy zbocznikowany drugim zaworem, który jest połączony szeregowo poprzez trzeci zawór z wlotem danej chłodnicy mlędzyetopniowej względnie chłodnicy końcowee, oraz równolegle poprzez czwarty zawór z wylotem tej chłodnicy międzystopniowej względnie chłodnicy końcowee. Zastosowanie powyższego układu ummUiwia odzyskanie i zagospodarowanie w sposób wysoce opłacalny znacznej ilości ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego powietrza w sprężarkach wirnikowych, a odprowadzonego dotychczas bezużytecznie przez wspólny układ chłodzenia na zewnątrz do atmosfery przez chłodnie wentylatorowe. Celowe wprowadzenie efektywnych 1 wysokowydaanych konstrukcji wymienników ciepła z obiegiem wtórnym podgrzewanej w nich wody użytkowee, połączonych izolowanymi rurociągami z odbiornikami ciepłej wody użytkowej zainstalowaπyii zwłaszcza w łaźni kopalnianej, obiegach centralnego ogrzewania lub u odbiorców komunalnych pozwala na uzyskanie znacznych oszczędności paliw i energii potrzebnych dla celów grzewczych.

   Przedm-ot wynalazku jest uwidoczniony echemBaycznie w przykaadowym wykonaniu na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat układu do odzyskania ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego powietrza w sprężarce wirnikowej dla potrzeb łaźni górniczej, fig.2 przedstawia schemat układu do odzyskania ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego powietrza w sprężarce wirnikowej dla podgrzewania wody uzupełniającej obieg centralnego ogrzewania, natomiast fig. 3 przedstawia schemat układu do odzyskania ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego powietrza w sprężarce wirnikowej do odbiorników ciepłej wody użytkowej w kopalni oraz odbiorców komt^l^^oh.

   Układ do odzyskania ciepła odpadowego według wynalazku jest zabudowany przy trzystopniowej sprężarce wirnikowej 1, zawierającej jedną chłodnicę międzystopniową 2 powietrza sprężonego przyłączoną do wylotu pierwszego stopnia sprężania la 1 wlotu drugiego stopnia sprężania lb oraz drugą chłodnicę międzystopniową 3 powietrza sprężonego przyłączoną do wylotu drugiego stopnia sprężania lb i wlotu trzeciego stopnia sprężania lc tej sprężarki wirnikowej 1. Natomiast przyłączona swym wylotem do sieci sprężonego powietrza 4 trzecia chłodnica końcowa 5 powietrza sprężonego jest połączona poprzez obwód wejściowy ^{ka c}iepł^a 6 ^z wyl^eni kocowego stopnia sprężania lc sprężarki wiroikowej 1. ^Obiegi ^wody chłodzącej 2a i 3a obu chłodnic mędzystopnlowych 2 i 3 są połączone równolegle z obiegiem wtjdy chodząca;] ^5a chodnicy kocowej 5 i włącz^e w obw^ód ws^ln^o ulcła^du chł^z^^ 7 stacji sprężarek wirnikowych wyprowadzonego na zewnątrz do chłodni wentylatorowej 8.

   158 456

   W przypadku wykorzystywania ciepła odpadowego ze schłodzenia sprężonego powietrza w eprężarce wirnikowej 1 dla potrzeb łaźni górniczej wymiemnik ciepła 6 ma swój obwód wodny 6a włączony swym wlotem do obiegu zimnej wody użytkowej 9, zaś swym wylotem poprzez izolowany rurociąg 10 przyłączony do odbiornika ciepłej wody użytkowej 11 w? postaci izolowanego zbiornika wodnego, skąd skumulowana woda podgrzana Jest podawana do rurociągu zasilającego bojlery łaźni górniczej 12 za pomocą pompy podającej 13.

   W przypadku ^korzystania ciepła odpadowego ze sohładzania w sprężarce wirnikowej 1 sprężonego powietrza dla potrzeb podgrzewacie wody uzupełniającej obieg centralnego ogrzewania obwód wodny 6a wymmennika ciepła 6 Jest włączony swym wlotem do obiegu wody użytkowej 9, zaś swym wylotem poprzez izolowany rurociąg 14 do odbiornika ciepłej wody użytkowej 15 w poataci zbiornika ciepłej wody zapasowej dla obiegu centralnego ogrzewania 16.

   W przypadku wykorzystania ciepła odpadowego ze schładzania sprężonego powietrza w sprężarce wirnikowej dla potrzeb odbiorników ciepłej wody użytkowej w kopalni oraz odbiorów komuunlnych jest dodatkowo zagospodarowane ciepło odpadowe odbierane dotąd chłodnicami międzystopniowymi 2 i 3 przez włączenie pomiędzy wylot z pierwszego stopnia sprężania la sprężarki wirnikowej 1 i wlot pierwszej chłodnicy międzystopniowej 2 obwodu wyjściowego drugiego wymmennika ciepła 17, oraz włączenie pomiędzy wylot drugiego stopnia sprężania lb sprężarki wirnikowej 1 i wlot drugiej chłodnicy międzystopniowej 3 obwodu wejściowego trzeciego wymiennika ciepła 18. Obwody wodne 6a, 17a 1 18a wszystkich trzech wymienników ciepła 6, 17 i 18 są włączone swymi wlotami równolegle do obiegu wody użytkowej 9. Natomiast wylot obwodu wodnego 6a pierwszego wyrnmetuiika ciepła 6 jest połączony poprzez izolowany rurociąg 19 do odbiorników grzewczych 20 kopalni, wylot obwodu wodnego 17a drugiego imiennika ciepła 17 Jest podłączony poprzez drugi izolowany rurociąg 21 do odbiorników sanitarnych 22 kopalni, zaś wylot obwodu wodnego 18a trzeciego wyrnmeEniika ciepła 18 jest przyłączony poprzez trzeci izolowany rurociąg 23 do odbiorników komunalnych 24. Każdy izdowany rurociąg 19, 21 i 23 ma wbudowany zawór odcinający 25, 26 i 27, jak i Jest zbocznikowany następującymi zaworami. Zawór 28 bocznikuje pierwszy i drugi izolowany rurociąg 19 i 21, drugi zawór 29 bocznikuje pierwszy i trzeci izolowany rurociąg 19 i 23, zaś trzeci zawór 30 bocznikuje drugi i trzeci izdowany rurociąg 21 i 23· W ten sposób zestwwem zaworów odcinających 25, 26 i 27 oraz zaworów bocznikujących 28, 29 i 30 można elastycznie ustawić najkorzystniejsze drogi i ilości rozsyłu ciepłej wody użytkowej do odbiorników grzewczych 20, odbiorników sanitarnych 22 względnie odbiorników komunnlnych 24.

   Obwód wejściowy każdego wymiennika ciepła 5, 7 i 18 ma od strony połączenia z danym stopniem sprężania la, lb lub lc sprężarki wirnikowej 1 włączony postnie zawór odcinający 31» zbocznikowany drugim zaworem 32, który jest połączony szeregowo poprzez trzeci zawór 33 z wlotem danej chłodnicy mędzystopniowej 2 lub 3 względnie chłodnicy końcowej 5, oraz równolegle poprzez czwarty zawór 34 z wylotem tej chłodnicy międzystopniowej 2 lub 3 względnie chłodnicy końcowej 5. Powyższe zawory 31, 32, 33 i 34 pozwalają na włączenie do intensywnego schładzania powietrza sprężonego w zależności od potrzeb oddzielnie względnie razem danych wym^cników ciepła 6, 7 i 18 oraz chłodnic 2, 3 1 5.