Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

10264

132 views

Published on

Патент на полезную модель Республики Беларусь

Published in: Science
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

10264

  1. 1. (19) BY (11) 10264 (13) U (46) 2014.08.30 (51) МПК F 02C 6/18 (2006.01) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12) РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (54) ЭНЕРГОУСТАНОВКА ПОДОГРЕВА ШАХТНОГО ВОЗДУХА (21) Номер заявки: u 20131137 (22) 2013.12.27 (71) Заявитель: Открытое акционерное общество "Белгорхимпром" (BY) (72) Авторы: Шемет Сергей Федорович; Лихолап Владислав Владимирович; Щербич Антон Вячеславович; Шутин Сергей Георгиевич (BY) (73) Патентообладатель: Открытое акцио- нерное общество "Белгорхимпром" (BY) (57) 1. Энергоустановка подогрева шахтного воздуха, включающая устройство для полу- чения газообразного теплоносителя, газовоздушный теплообменник, газоход, дымовую трубу, воздуховод, воздухозаборное устройство горячего воздуха ствола, отличающаяся тем, что устройство для получения газообразного теплоносителя выполнено в виде газо- вой турбины, которая связана напорным газоходом с газовоздушным теплообменником, подогревающим подаваемый в шахту воздух, при этом в качестве газообразного теплоно- сителя использованы горячие уходящие газы газовой турбины, сочлененной с устройст- вом, преобразующим энергию вращения турбины в иные виды энергии. 2. Устройство по п. 1, снабженное смонтированным на одном с ней валу электрогене- ратором. (56) 1. Николаев А.В., Постникова М.Ю., Мохирев Н.Н. Сравнительный анализ потребле- ния тепло- и энергоресурсов шахтными калориферными установками // Вестник пермско- го национального исследовательского политехнического университета. - 2010. - № 5. 2. Патент RU 2236396, МПК7 C 07C 41/06, C 07C 1/20, C 07C 2/04, 2004 (прототип). BY10264U2014.08.30
  2. 2. BY 10264 U 2014.08.30 2 Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности в горной промышленности к процессам подогрева воздуха, поступающего в шахту. Известен газовый калорифер для подогрева воздуха, поступающего в шахту, за счет теплоты продуктов сгорания природного газа в газовой горелке, подаваемых нагнетатель- ным вентилятором в газовоздушный теплообменник [1]. Известно устройство для подогрева воздуха, поступающего в шахту, включающее ус- тановку для получения газообразного теплоносителя на базе двигателя внутреннего сго- рания и электрогенератора, связанную с газовоздушным теплообменником, который соединен с вентилятором горячего дутья и дымососом с дымовой трубой, с воздухозабор- ным устройством горячего воздуха для ствола шахты [2] (прототип). Недостатком прототипа и аналога является значительный расход электроэнергии на привод тягодутьевых машин. Задачей заявляемой полезной модели является повышение энергетической эффектив- ности процесса подогрева воздуха, поступающего в шахту. Решение поставленной задачи достигается тем, что в энергоустановке подогрева шахт- ного воздуха, включающей устройство для получения газообразного теплоносителя, газо- воздушный теплообменник, газоход, дымовую трубу, воздуховод, воздухозаборное устройство горячего воздуха ствола, устройство для получения газообразного теплоноси- теля выполнено в виде газовой турбины, которая связана напорным газоходом с газовоз- душным теплообменником, подогревающим подаваемый в шахту воздух, при этом в качестве газообразного теплоносителя использованы горячие уходящие газы газовой тур- бины, сочлененной с устройством, преобразующим энергию вращения турбины в иные виды энергии. В одном из вариантов полезной модели для преобразования энергии вращения турби- ны в электрическую энергию на одном валу с турбиной установлен электрогенератор для выработки электроэнергии на нужды рудника. Таким образом, отпадает необходимость в использовании тягодутьевых механизмов для транспортировки газообразного теплоносителя и повышается энергетическая эффек- тивность процесса подогрева воздуха, поступающего в шахту. На фигуре изображена энергоустановка подогрева шахтного воздуха. Энергоустановка подогрева шахтного воздуха включает газовую турбину 1, электро- генератор 2, напорный газоход 3, газовоздушный теплообменник 4, дымовую трубу 5, воз- духовод 6, воздухозаборное устройство горячего воздуха ствола шахты 7. Энергоустановка подогрева шахтного воздуха работает следующим образом. Природный газ под давлением подается в газовую турбину 1, где происходит его сжи- гание и преобразование тепловой энергии продуктов сгорания в механическую и электри- ческую энергию вращения вала газовой турбины, сочлененной с устройством, преобразующим энергию вращения турбины в иные виды энергии, например с электроге- нератором 2. После газовой турбины 1 раскаленные уходящие газы за счет избыточного давления по напорному газоходу 3 направляются в газовоздушный теплообменник 4, в котором отдают свою теплоту атмосферному воздуху и удаляются через дымовую трубу 5. Атмосферный воздух, подогретый до требуемой температуры, подается по воздуховоду 6 в воздухозаборное устройство горячего воздуха ствола шахты 7. Электрическая энергия, вырабатываемая электрогенератором 2, используется на нужды рудника. Пример. При эксплуатации шахт в горной промышленности в холодный период происходит обмерзание шахтных стволов, налипание льда на оборудовании ствола, что приводит к разрушению последнего, обрушению и созданию тем самым угрозы для людей и оборудо- вания. Льдообразование происходит из-за наличия влаги в воздухе, подаваемом в ствол для вентиляции, и низкой температуры окружающего атмосферного воздуха. Для обеспе- чения стабильной и безаварийной работы шахт в холодный период воздух для вентиляции
  3. 3. BY 10264 U 2014.08.30 3 шахт необходимо подогревать до температуры, исключающей образование льда в шахт- ном стволе - не ниже + 2 °С. Энергоустановка подогрева шахтного воздуха в составе газо- вой турбины 1 и электрогенератора 2 мощностью порядка 5 МВт обеспечивает подачу уходящих газов после газовой турбины с температурой около 500 °С за счет избыточного давления около 3 кПа по напорному газоходу 3 в газовоздушный теплообменник 4, в ко- тором воздух, поступающий в шахту из атмосферы, подогревается до температуры не ме- нее чем + 2 °С. После теплообменника 4 уходящие газы после газовой турбины удаляются через дымовую трубу 5, а подогретый до требуемой температуры воздух по воздуховоду 6 поступает в воздухозаборное устройство горячего воздуха ствола шахты 7. Таким образом, за счет отсутствия необходимости в тягодутьевых механизмах, произ- водства электрической энергии на тепловом потреблении и уменьшения расходов элек- троэнергии на тягу и дутье решается задача повышения энергетической эффективности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

×