Устройство для получения инертного газа в шахте

 

Изобретение относится к горной промети и м. б. использовано при производстве горноспасательных работ по тушению подземных пожаров. Цель - повышение эффективности газификации за счет интенсификации процесса обмена. Для этого устр-во имеет дополнительный трубопровод 4 и расположенный внутри него дополнительный теплообменник . Он имеет входной 6 и выходной 7 патрубки и выполнен в виде змеевика 5. Внутри дополнительного теплообменника соосно с ним закреплен газификатор 1. Патрубок 6 соединен с трубопроводом подачи жидкого азота. Патрубок 7 соединен с входным 19 патрубком теплообменника газификатора 1. Последний имеет входной патрубок 2, который соединен с трубопроводом 21 подачи воды. Теплообменник газификатора выполнен в виде кассеты продольных труб со спиральными теплообменными ребрами. Трубопровод 4 является магистральным вентиляционным трубопроводом шахты. Посредством одновременного активного воздействия трех факторов - скоростного потока волы и тепловых потоков воздуха тру- 6onp()i();ui 24 и вентиляционного потока горной выработки обеспечивается процесс газификации жидкого азота с получением положительной т-ры газообразного продукта . Для получения газообразного продукта с низкой температурой возможен его съем уже после первой ступени газификации, непосредственно с патрубка 7. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 10 1Z

Iud.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4024540/22-03 (22) 14.02.86 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Восточное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института горноспасательного дела (72) А. E. Чуприков (53) 622.817 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1142642, кл. E 21 F 5/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1160051, кл. Е 21 F 5/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ИНЕРТНОГО ГАЗА В ШАХТЕ (57) Изобретение относится к горной промсти и м. б. использовано при производстве горноспасательных работ по тушению подземных пожаров. Цель — повышение эффективности газификации за счет интенсификации процесса обмена. Для этого устр-во имеет дополнительный трубопровод 4 и расположенный внутри него дополнительный теплообменник. Он имеет входной 6 и выход„„SU„„1460332 (So 4 Е 21 F 5/00 ной 7 патрубки и выполнен в виде змеевика 5.

Внутри дополнительного теплообменника соосно с ним закреплен газификатор 1. Патрубок 6 соединен с трубопроводом подачи жидкого азота. Патрубок 7 соединен с входным 19 патрубком теплообменника газификатора 1. Последний имеет входной патрубок 2, который соединен с трубопроводом 21 подачи воды. Теплообменник газификатора выполнен в виде кассеты продольных труб со спиральными теплообменными ребрами.

Трубопровод 4 является магистральным вентиляционным трубопроводом шахты. Посредством одновременного активного воздействия трех факторов — скоростного потока воды и тепловых потоков воздуха трубопровода 24 и вентиляционного потока горной выработки обеспечивается процесс газификации жидкого азота с получением положительной т-ры газообразного продукта. Для получения газообразного продукта с низкой температурой возможен его съем уже после первой ступени газификации, непосредственно с патрубка 7. 1 3. п. ф-лы, 2 ил.

1460332

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при производстве горноспасательных работ по тушению подземных пожаров.

Цель изобретения — повышение эффек5 тивности газификации за счет интенсификации процесса теплообмена.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — газификатор, продольный разрез.

Устройство содержит газификатор 1 с !О входным 2 и выходным 3 патрубками для воды, дополнительный трубопровод 4 с вмонтированным в него дополнительным теплообменником в виде кольцевого змеевика 5, с входным 6 и выходным 7 патрубками, раздаточный коллектор 8 газообразного азота, контрольно-измерительный блок 9, включающий манометр 10, термометр 11 и вентиль 12. Входной патрубок 6 соединен с трубопроводом подачи жидкого азота (не показан). 20

Газификатор 1 включает цилиндрический корпус 13, переходники 14, теплообменную камеру !5, теплообменник 16, выполненный в виде кассеты продольных труб с теплообменными ребрами 17, ресивер 18, входной 19 и выходной 20 патрубки.

Технологическая схема по использованию устройства в конкретной горной выработке содержит пожарно-оросительный трубопровод 21 с задвижкой 22 и отводным патрубком 23, магистральный вентиляционный трубопровод 24 и установку транспортирования и хранения жидкого азота в шахте (не показана).

Устройство работает следующим образом.

В горной выработке шахты вблизи от места производства горноспасательных работ, например, по разборке завала или тушению пожара инертной пеной, газификатор 1 в сборе со звеном вентиляционной трубы 4 и кольцевым змеевиком 5 вмонтирывают в магистральный трубопровод 24 проветривания горной выработки. Затем посредством пожарного гидрант-пистолета производят гидроразрыв пожаро -оросительного трубопровода 21 и обеспечивают отвод воды на патрубок 2 газификатора 1, к патрубку 6 подсоединяют трубопровод подачи жидкого 45 азота от установки транспортирования и хранения жидкого азота в шахте (не показана).

Для газификации азота, последний в жидком состоянии подают через патрубок 6 на кольцевой змеевик 5, одновременно обес- 50 печивают подачу воды из пожарно-оросительного трубопровода 21 в газификатор 1, при этом для обеспечения активного теплосьема задвижку 22 полностью или частично закрывают, использованную воду через патрубок 3 сбрасывают в водосливную канавку 55 или при необходимости посредством пожарного рукава направляют на тушение пожара.

Жидкий азот, проходя через кольцевой змеевик 5, за счет тепла вентиляционного потока воздуха внутри трубы 4 и обдува змеевика 5 вентиляционным потоком горной выработки снаружи газифицируется и под давлением с температурой, регистрируемой контрольноизмерительным блоком 9, поступает в теплообменник 16. Вода при своем движении через теплообменную камеру 15 в турбулентном режиме, создаваемом навивкой теплообменных ребер 17, обеспечивает активный теплосъем на повышение температуры газифицируемого азота. При этом охлажденные потоки воды отбрасываются к стенкам корпуса 13, где дополнительно подогреваются посредством активного ее обдува теплым воздухом вентиляционного потока магистрального трубопровода 24. Посредством одновременного активного воздействия трех факторов — скоростного потока воды и тепловых потоков воздуха магистрального вентиляционного трубопровода 24 и вентиляционного потока горной выработки обеспечивается процесс газификации жидкого азота с получением положительной температуры газообразного продукта на раздаточном коллекторе 8 его выдачи на потребитель (пневмомеханизмы, генератор инертной пены для тушения пожаров, шлюзовые устройства аварийного участка и др.).

Для получения газообразного продукта низкой температуры, например для генерирования пены, возможен его съем уже после первой ступени газификации, непосредственно с выходного патрубка 7.

Формула изобретения

1. Устройство для получения инертного газа в шахте, включающее газификатор, состоящий из цилиндрического корпуса с входным и выходным патрубками для воды, внутри которого установлен теплообменник, имеющий входной и выходной патрубки для жидкого азота и трубопровод подачи жидкого азота, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности газификации за счет интенсификации процесса теплообмена, устройство снабжено дополнительным трубопроводом и расположенным внутри него дополнительным теплообменником, имеющим входной и выходной патрубки и выполненным в виде кольцевого змеевика, а газификатор закреплен внутри дополнительного теплообменника соосно ему, при этом входной патрубок дополнительного теплообменника соединен с трубопроводом подачи жидкого азота, его выходной патрубок соединен с входным патрубком теплообменника газификатора, а трубопровод для подачи воды соединен с входным патрубком корпуса газификатора, причем теплообменник газификатора выполнен в виде кассеты продольных труб, имеющих спиральные теплообменные ребра.

1460332

75 7б 7

Составитель В. Баранов

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 444/36 Тираж 410 Подл и сное

ВНИИПИ Государственного комитета яо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 l 3035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительным трубопроводом является магистральный вентиляционный трубопровод шахты.