PL200559B1 - Układ urządzeń do ochładzania i osuszania powietrza w kopalniach podziemnych - Google Patents

Abstract

1. Układ urządzeń do ochładzania i osuszania powietrza w kopalniach podziemnych, podłączony do rurociągów zimnej wody systemu klimatyzacji kopalni, który składa się z pośredniczącego zespołu ochładzania wody pośredniczącej, który zawiera połączone między sobą wodny wymiennik ciepła, pompowy zestaw pośredniczący, filtry wody, odmulacze, zawory odcinające i zawór regulacyjny, znamienny tym, że zespół ochładzający i osuszający powietrze wentylujące kopalnię składa się z co najmniej dwóch złóż fluidalnych (6), wypełnionych pierścieniami stalowymi i/lub ceramicznymi, dysz zraszających (7), które są zasilane wodą pośredniczącą w otwartym obiegu, tacy zbiorczej (8), przy czym dysze zraszające złoża fluidalne i taca zbiorcza są zamontowane na wspólnej ramie nośnej o gabarytach umożliwiających zabudowę w przekroju poprzecznym wyrobisk korytarzowych kopalni.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ urządzeń przeznaczonych do ochładzania i osuszania powietrza przewietrzającego rejony robót w kopalniach podziemnych. Źródłem energii chłodniczej, dopływającej do przedmiotowego układu urządzeń jest woda chłodnicza ochłodzona w urządzeniach chłodniczych znajdujących się na powierzchni ziemi lub na dole kopalni. Woda ta jest doprowadzana do poszczególnych rejonów kopalni przy pomocy sieci rurociągów szybowych i rurociągów w wyrobiskach górniczych.

W znanych rozwiązaniach technicznych dotyczących ochładzania powietrza kopalnianego, nośnikiem zimna jest czynnik chłodniczy (freon), zimna woda lub lód (woda lodowa). Ochładzanie powietrza następuje najczęściej na ściankach wężownic, wewnątrz których przepływa odparowujący czynnik chłodniczy lub zimna woda. W pierwszym z tych przypadków, chłodnice są jednocześnie parownikami urządzeń chłodniczych, zlokalizowanych blisko miejsc ochładzania powietrza. W drugim przypadku zimna woda zasilająca wężownice chłodnic powietrza może być ochłodzona na parownikach urządzeń chłodniczych, zlokalizowanych w pobliżu chłodnic (przypadek klimatyzacji zdecentralizowanej), lub w parownikach urządzeń chłodniczych, zlokalizowanych centralnie w stosunku do całego klimatyzowanego rejonu - pod ziemią lub na powierzchni. W niektórych kopalniach na świecie (np. RPA), gdzie urządzenia chłodnicze bardzo dużej mocy na powierzchni ziemi, służą do produkcji lodu wodnego dostarczanego na dół kopalni i wykorzystuje do ochładzania powietrza poprzez natrysk zimnej wody w całym przekroju wyrobiska górniczego. Stosuje się w tym celu stałe komory zraszania, zasilane zimną wodą dopływającą z lokalnych lub centralnych urządzeń chłodniczych lub z akumulatorów zimna - zbiorników wody lodowej. Rozwiązania te mają wiele poważnych niedogodności technicznych.

Jak pokazuje dotychczasowa praktyka w zakresie stosowania wężownicowych chłodnic powietrza w trudnych warunkach górniczych, jak np. w kopalniach rud miedzi, w trakcie ich działania występują takie zjawiska jak rozszczelnienie wężownic wskutek korozji i agresywnego oddziaływania powietrza, uszkadzanie mechaniczne wężownic oraz zanieczyszczanie powierzchni wymiany ciepła, co powoduje utratę wydajności. Proponowany układ urządzeń do ochładzania i osuszania powietrza w kopalniach podziemnych nie ma tych wad.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest układ urządzeń do ochładzania i osuszania powietrza w kopalniach podziemnych, podłączony do rurociągów zimnej wody systemu klimatyzacji kopalni. Składa się on z pośredniczącego zespołu ochładzania wody pośredniczącej. Zespół ten zawiera połączone pomiędzy sobą wodny wymiennik ciepła, pompowy zestaw pośredniczący, filtry wody, odmulacze, zawory odcinające i zawór regulacyjny, które są połączone elastycznymi przewodami wodnymi z zespołem ochładzającym i osuszającym powietrze wentylujące kopalnię. Zespół ten składa się ze złóż fluidalnych wypełnionych pierścieniami stalowymi i ceramicznymi. Złoża fluidalne są zraszane wodą pośredniczącą poprzez dysze zraszające w otwartym obiegu. Wykorzystana woda pośrednicząca jest zbierana na tacę, z której powraca do wodnego wymiennika ciepła. Złoża fluidalne, dysze, taca są zamontowane na wspólnej ramie nośnej o gabarytach przystosowanych do przekroju poprzecznego korytarzy kopalni. Zespoły mają konstrukcję modułową, są przystosowane do łatwego przemieszczania ich w korytarzach kopalni. Rama nośna jest przystosowana do zabudowania w niej typowych wentylatorów lutniowych oraz lutni wentylacyjnych stosowanych w typowych układach odrębnej wentylacji w kopalniach podziemnych.

Rozwiązanie według wynalazku posiada szereg bardzo istotnych zalet. Wielokrotnie przedłuża czas niezawodnego działania chłodnicy bezwężownicowej. Nie występuje tu perforacja ani też rozszczelnienie pakietu rurowego. Nie ma niebezpieczeństwa wycieku nośnika chłodu. Jest zachowana stała wydajność chłodnicza, nie występuje zjawisko zanieczyszczania powierzchni wymiany ciepła. Naprawy są bardzo łatwe bez konieczności posiadania specjalistycznego sprzętu.

Układ urządzeń do ochładzania i osuszania powietrza w kopalniach podziemnych jest pokazany na schematycznym rysunku i bliżej objaśniony w przykładzie wykonania.

Wynalazek wykorzystuje zjawisko ochładzania i osuszania powietrza na skutek bezpośredniego kontaktu powietrza i rozpylonej wody o niskiej temperaturze bez stosowania wężownic. W warunkach kopalń podziemnych otwarcie obiegu zimnej wody z rurociągów dołowych, prowadzących od centralnej stacji urządzeń chłodniczych nie jest rozwiązaniem właściwym. Woda dopływająca do dysz rozpylających w zespole ochładzającym i osuszającym pochodzi z obiegu pośredniczącego. Obieg pośredniczący jest realizowany w ten sposób, że woda pośrednicząca w wymienniku płytowym jest schładzana, oddając ciepło do wody chłodniczej dopływającej rurociągami z urządzeń chłodniczych systemu klimatyzacji,

PL 200 559 B1 a następnie dopływa do dysz rozpylających w chłodnicy zraszanej. Po odebraniu ciepła i jego ochłodzeniu, woda pośrednicząca zbiera się w tacy zbiorczej i poprzez filtry odmulacze oraz pompę jest ponownie kierowana do wymiennika płytowego. l tak układ urządzeń do ochładzania i osuszania powietrza składa się z wymiennika płytowego 1 typu woda-woda, zasilanego zimną wodą z rurociągów systemu klimatyzacji. W obwód wody pośredniczącej są włączone: pompowy zestaw pośredniczący 2, filtry-odmulniki 3, zawory odcinające 4 oraz zawór regulacyjny 5, a następnie elastycznym przewodem wodnym łączą się one z dyszami 7 rozpylającymi wodę pośredniczącą do dwóch złóż fluidalnych 6 wypełnionych pierścieniami stalowymi lub ceramicznymi. Złoża fluidalne 6 są usytuowane równolegle do kierunku przepływu powietrza i podobnie jak dysze rozpylające są zamocowane do wspólnej ramy nośnej. Dno ramy stanowi taca zbiorcza 8, do której skapuje pośrednicząca woda, podawana elastycznym przewodem wodnym do pompowego zestawu pośredniczącego 2. Zespół ochładzający powietrze jest przystosowany do zabudowy w ciągu wentylacji odrębnej z typowym wentylatorem lutniowym i lutniociągiem. Wymiary i modułowa konstrukcja zespołów, umożliwia ich łatwy transport i nie powoduje ograniczenia funkcji transportowo-przejazdowych wyrobisk górniczych w miejscu ich zabudowy.

Claims (4)

1. Układ urządzeń do ochładzania i osuszania powietrza w kopalniach podziemnych, p<^<^ł^c^^<^^ ny do rurociągów zimnej wody systemu klimatyzacji kopalni, który składa się z pośredniczącego zespołu ochładzania wody pośredniczącej, który zawiera połączone między sobą wodny wymiennik ciepła, pompowy zestaw pośredniczący, filtry wody, odmulacze, zawory odcinające i zawór regulacyjny, znamienny tym, że zespół ochładzający i osuszający powietrze wentylujące kopalnię składa się z co najmniej dwóch złóż fluidalnych (6), wypełnionych pierścieniami stalowymi i/lub ceramicznymi, dysz zraszających (7), które są zasilane wodą pośredniczącą w otwartym obiegu, tacy zbiorczej (8), przy czym dysze zraszające złoża fluidalne i taca zbiorcza są zamontowane na wspólnej ramie nośnej o gabarytach umożliwiających zabudowę w przekroju poprzecznym wyrobisk korytarzowych kopalni.

2. Ukkad według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół ochładzający i osuszający powietrze jest połączony z zespołem ochładzającym wodę pośredniczącą elastycznymi przewodami wodnymi.

3. Układ urządzeń według 1, zi^^i^i^i^i^^ tym, że zespoły mają konssrukcję moduuową i są przystosowane do łatwego przemieszczania ich w korytarzach kopalni.

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że rama nośna jest przystosowana do zabudowywania na niej typowych wentylatorów lutniowych oraz lutni wentylacyjnych stosowanych w typowych układach odrębnej wentylacji w kopalniach podziemnych.