[go: up one dir, main page]

RU2604577C2 - Mine ventilation air heating method and device for its implementation - Google Patents

Mine ventilation air heating method and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2604577C2
RU2604577C2 RU2008127847/03A RU2008127847A RU2604577C2 RU 2604577 C2 RU2604577 C2 RU 2604577C2 RU 2008127847/03 A RU2008127847/03 A RU 2008127847/03A RU 2008127847 A RU2008127847 A RU 2008127847A RU 2604577 C2 RU2604577 C2 RU 2604577C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
air
mine
fuel combustion
ventilation
Prior art date
Application number
RU2008127847/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008127847A (en
RU2386034C1 (en
Inventor
Геннадий Эдуардович Дубровский
Тамара Михайловна Карасева
Александр Васильевич Кривошапко
Original Assignee
Александр Васильевич Кривошапко
Открытое акционерное общество "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=42120166&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2604577(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Александр Васильевич Кривошапко, Открытое акционерное общество "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности" filed Critical Александр Васильевич Кривошапко
Priority to RU2008127847/03A priority Critical patent/RU2604577C2/en
Publication of RU2008127847A publication Critical patent/RU2008127847A/en
Publication of RU2386034C1 publication Critical patent/RU2386034C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2604577C2 publication Critical patent/RU2604577C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F3/00Cooling or drying of air
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Direct Air Heating By Heater Or Combustion Gas (AREA)

Abstract

FIELD: heating systems.
SUBSTANCE: group of inventions relates to heating systems, namely, to mine ventilation air heating method and device for its implementation. Method includes atmospheric air heating with flue gases, coming from fuel combustion chamber, its supply to mine through ventilation system. In ventilation air flow, directly into mine main ventilation fan suction channel, hot air addition is gradually supplying. In combustion chamber secondary blowing is used. Secondary air is heated in combustion chamber side walls convective jacket. In outlet gas flue cold air blowing is used, which is directed upwards at angle of not less than 45°. Fuel combustion chamber is equipped with secondary blowing fans located from inside and made in side walls by inclined slot nozzles. Fuel combustion chamber side walls outer surface is equipped with convective jacket. In fuel combustion chamber ceiling part gas burners are located. Improves mine air heating, while preventing flue gases ingress into ventilation flow supplied to mine.
EFFECT: enables increased air heating plant efficiency due to complete fuel combustion, reduced metal consumption of air duct.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системам обогрева различных объектов и предназначено преимущественно для использования при подогреве воздуха, подаваемого в шахту.The invention relates to heating systems for various objects and is intended primarily for use when heating the air supplied to the mine.

Известен способ регулирования теплообмена в системе вентиляции и устройство для реализации этого способа (патент РФ №2277205, МПК F24F 3/147), согласно которым воздух периодически подают вентиляторами из помещения на улицу и с улицы в помещение через устройство теплоаккумулирующей насадки со слоем сорбента со стороны вентиляционного объекта.There is a known method of regulating heat transfer in a ventilation system and a device for implementing this method (RF patent No. 2277205, IPC F24F 3/147), according to which air is periodically supplied by fans from the room to the street and from the street to the room through a heat storage nozzle with a layer of sorbent from the side ventilation facility.

Недостатком этих способа и устройства является недостаточная функциональная надежность и невозможность использования в шахтах и тоннелях из-за недолговечности теплоаккумулирующего слоя и сорбента и невозможность нейтрализации вредных продуктов.The disadvantage of this method and device is the lack of functional reliability and the inability to use in mines and tunnels due to the fragility of the heat storage layer and sorbent and the inability to neutralize harmful products.

Известны также способ и устройство для нагрева воздуха с использованием электронагревательного элемента и послойной взаимовстречной подачей к нему воздуха (патент РФ №2280821, F24H 3/04).There is also a known method and device for heating air using an electric heating element and a layer-by-layer reciprocal air supply to it (RF patent No. 2280821, F24H 3/04).

Их недостатком является невозможность нейтрализации вредных продуктов функционирования и низкая экономичность.Their disadvantage is the inability to neutralize harmful products of functioning and low efficiency.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ подогрева воздуха, подаваемого в шахту, реализованный в устройстве по патенту №2189533, F24D 15/00, принятый в качестве прототипа, который предусматривает нагрев, транспортирование горячего воздуха и его подачу в шахту через вентиляционную систему при помощи устройства для подогрева шахтного вентиляционного воздуха.The closest in technical essence to the claimed is a method of heating the air supplied to the mine, implemented in the device according to patent No. 2189533, F24D 15/00, adopted as a prototype, which provides for heating, transportation of hot air and its supply to the mine through the ventilation system at using a device for heating mine ventilation air.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для подогрева шахтного вентиляционного воздуха по патенту №2189533, F24D 15/00, содержащее камеру сгорания топлива с боковыми, фронтальной и отбойной стенками и потолочной частью, воздухоподогреватель, воздухораспределительное устройство горячего воздуха, дымосос и трубопроводы.The closest in technical essence to the claimed is a device for heating mine ventilation air according to patent No. 2189533, F24D 15/00, containing a fuel combustion chamber with side, front and fender walls and a ceiling part, an air heater, a hot air distribution device, a smoke exhauster and pipelines.

Их общими недостатками являются недостаточная экономичность, трудность создания изотермического режима по всему объему камеры сгорания, как следствие этого недостаточно интенсивный процесс горения топлива, работа только на твердом топливе, низкий кпд воздухонагревательной установки.Their common drawbacks are lack of efficiency, the difficulty of creating an isothermal regime throughout the entire volume of the combustion chamber, as a result of which the fuel combustion process is not intensive enough, it works only on solid fuel, and low efficiency of the air heater.

Задачами, на решение которых направлены заявляемые способ и устройство, являются подогрев шахтного вентиляционного воздуха за счет повышения интенсификации процесса горения топлива, улучшение подогрева шахтного воздуха за счет дозированной подачи присадки горячего воздуха в шахтный вентиляционный поток, увеличение кпд воздухонагревательной установки за счет полного сгорания топлива, исключение попадания дымовых газов в вентиляционный поток, подаваемый в шахту, использование для сжигания твердого и газообразного топлива, уменьшение металлоемкости воздуховода за счет высокой температуры присадки горячего воздуха.The tasks to be solved by the claimed method and device are heating mine ventilation air by increasing the intensification of the fuel combustion process, improving heating of mine air due to the dosed supply of hot air additive in the mine ventilation stream, increasing the efficiency of an air heating installation due to complete combustion of fuel, elimination of flue gas entering the ventilation stream supplied to the mine, use of solid and gaseous fuels for burning, reducing e metal duct due to the high temperature of the additive of hot air.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в непосредственном подогреве подаваемой в шахту присадки горячего воздуха топочными газами при исключении попадания дымовых газов в вентиляционный поток, подаваемый в шахту, улучшении подогрева шахтного воздуха за счет дозированной подачи присадки горячего воздуха непосредственно в шахтный вентиляционный поток, подогреве шахтного вентиляционного воздуха за счет повышения интенсификации процесса горения топлива, увеличении кпд воздухонагревательной установки за счет полного сгорания топлива, использовании для сжигания твердого и газообразного топлива, уменьшении металлоемкости воздуховода.The technical result of the claimed invention is expressed in the direct heating of the hot air additive supplied to the mine with flue gases while eliminating the ingress of flue gases into the ventilation stream supplied to the mine, improving the heating of mine air by dosing the hot air additive directly into the mine ventilation stream, heating the mine ventilation air by increasing the intensification of the fuel combustion process, increasing the efficiency of the air heater due to the full th combustion of fuel, use for burning solid and gaseous fuels, reducing the metal consumption of the duct.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе подогрева шахтного вентиляционного воздуха, включающем нагрев атмосферного воздуха дымовыми газами, поступающими из камеры сгорания топлива через выходной газоход и камеру догорания топлива, подачу его в шахту через вентиляционную систему, согласно изобретению присадку горячего воздуха подают в поток вентиляционного воздуха дозировано, непосредственно во всасывающий канал шахтного вентилятора главного проветривания, в камере сгорания используют вторичное дутье, вторичный воздух подогревают в конвективной рубашке боковых стенок камеры сгорания, а в выходном газоходе используют поддув холодного воздуха, который направляют вверх под углом не менее 45° для регулирования температуры дымовых газов.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of heating mine ventilation air, including heating the atmospheric air with flue gases coming from the fuel combustion chamber through the exhaust gas duct and the fuel combustion chamber, supplying it to the shaft through the ventilation system, according to the invention, the hot air additive is fed into the stream ventilation air is dosed, directly into the suction channel of the main ventilation shaft fan, secondary blasting is used in the combustion chamber, secondary Heated air is heated in the convective jacket of the side walls of the combustion chamber, and cold air is used in the outlet duct, which is directed upward at an angle of at least 45 ° to control the temperature of the flue gases.

Указанный технический результат достигается также тем, что в камере сгорания топлива используют комбинированное сжигание топлива.The specified technical result is also achieved by the fact that in the combustion chamber of the fuel use combined combustion of fuel.

Указанный технический результат достигается также тем, что в воздухонагревательной установке шахтного вентиляционного воздуха, содержащей камеру сгорания топлива с боковыми, фронтальной и отбойной стенками и потолочной частью, воздухоподогреватель, воздухораспределительное устройство горячего воздуха, дымосос и трубопроводы, согласно изобретению, камера сгорания топлива снабжена расположенными снаружи вентиляторами вторичного дутья и выполненными в боковых стенках наклонными щелевыми форсунками, которые расположены на высоте 0,8-1 м от поверхности топочного колосникового полотна таким образом, что ось потока вторичного воздуха, поступающего из каждой щелевой форсунки, кроме отсечных, направлена в центр отбойной и фронтальной стенок камеры сгорания топлива, а наружная поверхность боковых стенок камеры сгорания топлива снабжена конвективной рубашкой, которая одновременно является теплоизоляцией, кроме того в трубопроводе установлены растопочно-аварийный и рабочий шиберы, при этом положению «открыто» рабочего шибера соответствует положение «закрыто» растопочно-аварийного шибера и наоборот.The specified technical result is also achieved by the fact that in the air heating installation of mine ventilation air containing a fuel combustion chamber with side, front and fender walls and a ceiling part, an air heater, a hot air distribution device, a smoke exhauster and pipelines, according to the invention, the fuel combustion chamber is provided located outside secondary blast fans and inclined slotted nozzles made in the side walls, which are located at a height of 0.8- 1 m from the surface of the furnace grate, so that the axis of the secondary air flow from each slot nozzle, except for the shut-off nozzles, is directed to the center of the fender and front walls of the fuel combustion chamber, and the outer surface of the side walls of the fuel combustion chamber is equipped with a convective jacket, which at the same time it is heat-insulated, in addition, a kind of emergency and working gates are installed in the pipeline, while the open position of the working gate corresponds to the closed position of the working gates o-emergency gate and vice versa.

Указанный технический результат достигается также тем, что в потолочной части камеры сгорания топлива расположены газовые горелки.The indicated technical result is also achieved by the fact that gas burners are located in the ceiling part of the fuel combustion chamber.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид установки для подогрева шахтного воздуха; на фиг.2 - камера сжигания топлива разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the installation for heating mine air; figure 2 - chamber fuel combustion section aa in figure 1; figure 3 - section bb in figure 2.

Устройство для подогрева шахтного воздуха содержит камеру сгорания топлива 1 (далее по тексту - камера сгорания), соединенную с помощью газоходов 2 с дымососом 3. Между камерой сгорания 1 и дымососом 3 установлен воздухоподогреватель 4, состоящий из двух ступеней 5 и 6 по ходу дымовых газов с противоположным направлением и газовый боров 7, соединяющий первую 5 и вторую 6 ступень, который выполняет роль инерционного пылеуловителя. Устройство для подогрева шахтного воздуха имеет вентилятор горячего воздуха 8 для подачи присадочного воздуха из окружающей среды в воздухоподогреватель 4, от которого нагретый воздух по воздуховоду 9 поступает непосредственно во всасывающий канал 10 вентилятора главного проветривания (ВГП) 11, который подает воздух в шахту.A device for heating mine air comprises a combustion chamber 1 (hereinafter referred to as a combustion chamber) connected by means of gas ducts 2 to a smoke exhauster 3. Between the combustion chamber 1 and a smoke exhauster 3, an air heater 4 is installed, consisting of two stages 5 and 6 along the flue gas with the opposite direction and the gas hog 7, connecting the first 5 and second 6 stage, which acts as an inertial dust collector. The mine air heating device has a hot air fan 8 for supplying additive air from the environment to the air heater 4, from which the heated air through the duct 9 is supplied directly to the suction channel 10 of the main ventilation fan (VGP) 11, which supplies air to the mine.

Камера сгорания 1 содержит слоевую топку 12 с топочным полотном 13, выполненные из огнеупорного материала боковые 14, фронтальную 15, отбойную 16 стенки и потолочную часть 17. В боковых стенках 14 камеры сгорания 1 выполнены наклонные щелевые форсунки 18, расположенные таким образом, чтобы создать круговое (циклонное) движение пылевоздушной смеси внутри камеры сгорания. Ось потока вторичного воздуха из каждой щелевой форсунки 18, кроме отсечных форсунок 19, направлена в центр отбойной 16 и фронтальной 15 стенок камеры сгорания, то есть наклонные щелевые форсунки 18, расположенные в одной боковой стенке, наклонены в сторону фронтальной стенки, а расположенные в другой боковой стенке - в сторону отбойной стенки. Такое направление наклонных щелевых форсунок 18 позволяет закрутить поток пылевоздушной смеси внутри камеры сгорания, а, следовательно, выровнять температуру внутри камеры сгорания по всему ее объему, увеличить время нахождения мелких частиц топлива в топочном объеме, для их полного выгорания и сократить химический недожог. Отсечные форсунки 19 обеспечивают дополнительное круговое вращение потока пылевоздушной смеси и предотвращают быстрый выброс пылевых частиц из камеры сгорания 20 в камеру догорания 21.The combustion chamber 1 contains a layer firebox 12 with a furnace web 13, lateral 14, frontal 15, baffle wall 16 and ceiling part 17 made of refractory material. In the side walls 14 of the combustion chamber 1 inclined slotted nozzles 18 are made so as to create a circular (cyclone) movement of the dusty air mixture inside the combustion chamber. The axis of the secondary air flow from each slot nozzle 18, except for the shut-off nozzles 19, is directed to the center of the baffle plate 16 and the front 15 of the walls of the combustion chamber, that is, the inclined slot nozzles 18 located in one side wall are inclined towards the front wall and located in the other side wall - towards the baffle wall. This direction of the inclined slotted nozzles 18 allows you to swirl the flow of dusty air mixture inside the combustion chamber, and, therefore, equalize the temperature inside the combustion chamber throughout its volume, increase the time spent by small particles of fuel in the furnace volume, for their complete burnout and reduce chemical underburning. The shut-off nozzles 19 provide additional circular rotation of the dust-air mixture flow and prevent the rapid discharge of dust particles from the combustion chamber 20 into the afterburner 21.

Наружная поверхность боковых стенок 14 камеры сгорания 1 снабжена конвективной рубашкой 22, одновременно являющейся теплоизоляцией, которая выполнена в виде металлического щита, установленного от верхнего края боковой стенки 14 камеры сгорания топлива 1 на расстоянии 50-70 мм от ее наружной поверхности до уровня топочного полотна и герметично закрытого по торцам. Конвективная рубашка 22 позволяет уменьшить потери тепла в окружающую среду. Камера сгорания топлива 1 снабжена расположенными снаружи вентиляторами вторичного дутья 23. От вентилятора вторичного дутья 23 воздух подают под давлением в конвективную рубашку 22, из которой, через наклонные щелевые форсунки 18, расположенные в боковых стенках 14 камеры сгорания 1, подогретый вторичный воздух со скоростью 40-50 м/сек подают в камеру сгорания 1. Такая величина скорости позволяет закрутить поток пылевоздушной смеси внутри камеры сгорания.The outer surface of the side walls 14 of the combustion chamber 1 is equipped with a convective jacket 22, which is also heat insulation, which is made in the form of a metal shield installed from the upper edge of the side wall 14 of the combustion chamber of fuel 1 at a distance of 50-70 mm from its outer surface to the level of the furnace web and hermetically sealed at the ends. Convective shirt 22 can reduce heat loss to the environment. The fuel combustion chamber 1 is equipped with external secondary blast fans 23. The secondary blast fan 23 is supplied with air under pressure into a convective jacket 22, from which, through the inclined slotted nozzles 18 located in the side walls 14 of the combustion chamber 1, heated secondary air at a speed of 40 -50 m / s is fed into the combustion chamber 1. This speed allows you to swirl the flow of dusty air mixture inside the combustion chamber.

Если запасы и концентрация шахтного метана в системе дегазации шахты позволяют обеспечить длительное использование метана, то используют комбинированное сжигание топлива - газа и твердого топлива. Для подачи газа в камеру сгорания топлива в ее потолочной части установлены газовые горелки 24.If the reserves and concentration of mine methane in the mine degassing system allow for the continued use of methane, then combined combustion of fuel - gas and solid fuel - is used. To supply gas to the fuel combustion chamber, gas burners 24 are installed in its ceiling part.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

В камеру сгорания 1 подают твердое или комбинированное топливо и разжигают его. После того как топливо разожгли, то есть температура в камере сгорания достигла 400-500 градусов, постепенно (сначала с небольшой производительностью) включают вентиляторы вторичного дутья 23. При дальнейшем увеличении температуры дымовых газов в камере сгорания 1, увеличивают подачу вторичного дутья до выхода процесса горения в рабочий режим, при котором количество и температура дымовых газов и горячего воздуха достигают расчетных показателей. Горячие дымовые газы, которые образуются при сгорании топлива в камере сгорания, через газоходы 2 дымососом 3 отсасывают из камеры сгорания 1 через воздухоподогреватель 4 и через дымовую трубу выбрасывают в атмосферу. Вентилятором горячего воздуха 8 присадочный воздух из окружающей среды подают в воздухоподогреватель 4, где происходит его нагрев до заданной температуры (например, до 300°). Пока идет подогрев воздуха до заданной температуры открывают растопочно-аварийный шибер 25. (Растопочно-аварийный шибер 25 открывают также во время аварийной ситуации на вентиляторе главного проветривания 11). Как только воздух достигает заданной температуры, растопочно-аварийный шибер 25 закрывают и открывают рабочий шибер 26. Растопочно-аварийный 25 и рабочий 26 шиберы управляются, например, одним общим приводом, работающим так, что положение «открыто» рабочего шибера 26 соответствует положению «закрыто» растопочно-аварийного шибера 25 и наоборот.Подогретый до заданной температуры присадочный воздух, подают непосредственно во всасывающий канал 10 шахтного вентилятора главного проветривания (ВГП) 11, что обеспечивает полноценный теплообмен горячей присадки и основного потока воздуха в проточной части ВГП и исключает движение основного потока холодными и горячими слоями в напорном канале шахтной вентиляции.Solid or combined fuel is fed into combustion chamber 1 and ignited. After the fuel has been ignited, that is, the temperature in the combustion chamber has reached 400-500 degrees, the secondary blast fans 23 are turned on (initially with a small capacity) 23. With a further increase in the temperature of the flue gases in the combustion chamber 1, the secondary blast flow is increased until the combustion process exits in the operating mode, in which the amount and temperature of flue gases and hot air reach the calculated values. Hot flue gases, which are formed during the combustion of fuel in the combustion chamber, are exhausted from the combustion chamber 1 through the air ducts 2 through the exhaust fan 4 through the air heater 4 and emitted through the chimney into the atmosphere. The hot air fan 8 supplies additive air from the environment to the air heater 4, where it is heated to a predetermined temperature (for example, up to 300 °). While the air is being heated to a predetermined temperature, the emergency-fire gate 25 is opened. (The emergency-fire gate 25 is also opened during an emergency on the main ventilation fan 11). As soon as the air reaches a predetermined temperature, the emergency-fire gate 25 is closed and the working gate 26 is opened. The emergency-fire 25 and the working gate 26 are controlled, for example, by one common drive, operating so that the open position of the working gate 26 corresponds to the “closed” position »Emergency-shutter gate 25 and vice versa. Additive air heated to a predetermined temperature is fed directly to the suction channel 10 of the main ventilation shaft fan (AHF) 11, which ensures high-grade heat exchange th additives and main air flow in the flow part of AIV and eliminates movement of the main flow of hot and cold layers in the discharge channel mine ventilation.

В выходном газоходе 27 камеры сгорания 1, для регулирования температуры уходящих газов, используют поддув холодного воздуха с помощью осевого вентилятора 28. При этом направление потока поддувочного воздуха осуществляют вверх под углом не менее 45° с целью исключения попадания этого воздуха в камеру догорания 21.In the exhaust duct 27 of the combustion chamber 1, to regulate the temperature of the exhaust gases, cold air blowing is used using an axial fan 28. In this case, the flow of charge air is carried out upward at an angle of at least 45 ° in order to prevent this air from entering the afterburner 21.

Заявляемый способ выполняют следующим образом. Сжигают топливо в камере сгорания топлива 1. Для интенсификации процесса сгорания топлива в камере сгорания используют вторичное дутье, обеспечивающее изотермический режим по всему ее объему. Вторичный воздух дополнительно подогревают в конвективной рубашке 22 боковых стенок 14 камеры сгорания до температуры 250-300°. При этом конвективная рубашка 22 камеры сгорания 1 одновременно выполняет роль теплоизоляции. Продукты сгорания топлива (дымовые газы) через газоход 2 подают в нагревательный контур теплообменника 4. А в нагреваемый контур теплообменника 4 подают атмосферный воздух. Полученный в результате горячий атмосферный воздух подают дозировано (то есть в зависимости от требуемой теплопроизводительности подают такое количество присадки, которое необходимо для создания нужной температуры в шахте) по воздуховоду 9 в качестве горячей присадки непосредственно во всасывающий канал 10 шахтного вентилятора главного проветривания 11 подземных горных выработок.The inventive method is as follows. The fuel is burned in the fuel combustion chamber 1. To intensify the process of fuel combustion in the combustion chamber, secondary blasting is used, which ensures isothermal operation throughout its volume. Secondary air is additionally heated in a convective jacket 22 of the side walls 14 of the combustion chamber to a temperature of 250-300 °. In this case, the convective shirt 22 of the combustion chamber 1 simultaneously performs the role of thermal insulation. The combustion products of the fuel (flue gas) through the duct 2 is fed into the heating circuit of the heat exchanger 4. And in the heated circuit of the heat exchanger 4 serves atmospheric air. The resulting hot atmospheric air is dosed (that is, depending on the required heat output, the amount of additive that is necessary to create the desired temperature in the mine is supplied) through the duct 9 as a hot additive directly into the suction channel 10 of the mine fan of the main ventilation 11 of the underground mine workings .

Преимуществом предлагаемых устройства и способа является возможность дозированной подачи присадки горячего воздуха непосредственно в шахтный вентиляционный поток без устройства теплообменных аппаратов (калориферов, теплообменников) непосредственно на шахтном воздухозаборе.An advantage of the proposed device and method is the possibility of a dosed supply of hot air additives directly into the mine ventilation flow without the installation of heat exchangers (heaters, heat exchangers) directly on the mine air intake.

Заявляемые способ и устройство позволяют:The inventive method and device allow:

- улучшить подогрев шахтного воздуха за счет дозированной присадки горячего воздуха в шахтный вентиляционный поток и подачи его непосредственно во всасывающий канал шахтного вентилятора главного проветривания;- to improve the heating of mine air due to the dosed additive of hot air into the mine ventilation flow and supplying it directly to the suction channel of the main ventilation mine fan;

- интенсифицировать процесс горения топлива, за счет применения вторичного дутья;- to intensify the process of burning fuel, through the use of secondary blasting;

- увеличить кпд воздухонагревательной установки за счет более полного сгорания топлива, что достигается организацией вторичного дутья и подачей его через наклонные щелевые форсунки в камеру сгорания;- increase the efficiency of the air heater due to more complete combustion of the fuel, which is achieved by the organization of the secondary blast and feeding it through inclined slotted nozzles into the combustion chamber;

- использовать для сжигания как твердое, так и комбинированное (газ плюс твердое топливо) топливо, за счет установленных в потолочной части камеры сжигания газовых горелок, а, следовательно, утилизировать метан и экономить твердое топливо;- use both solid and combined (gas plus solid fuel) fuel for combustion, due to gas burners installed in the ceiling of the combustion chamber, and, therefore, utilize methane and save solid fuel;

- уменьшить потери тепла в окружающую среду за счет того, что камера сжигания снабжена конвективной рубашкой.- reduce heat loss to the environment due to the fact that the combustion chamber is equipped with a convective jacket.

Claims (4)

1. Способ подогрева шахтного вентиляционного воздуха, включающий нагрев атмосферного воздуха дымовыми газами, поступающими из камеры сгорания топлива через выходной газоход и камеру догорания топлива, подачу его в шахту через вентиляционную систему, отличающийся тем, что в поток вентиляционного воздуха, непосредственно во всасывающий канал шахтного вентилятора главного проветривания, дозированно подают присадку горячего воздуха, в камере сгорания используют вторичное дутье, вторичный воздух подогревают в конвективной рубашке боковых стенок камеры сгорания, а в выходном газоходе используют поддув холодного воздуха, который направляют вверх под углом не менее 45°.1. A method of heating mine ventilation air, comprising heating atmospheric air with flue gases coming from a fuel combustion chamber through an exhaust gas duct and a fuel combustion chamber, supplying it to a mine through a ventilation system, characterized in that it enters the ventilation air stream directly into the mine’s suction channel main ventilation fan, a dosed additive of hot air is dosed, secondary blasting is used in the combustion chamber, secondary air is heated in a convective jacket on the side x the walls of the combustion chamber, and in the exhaust duct use blowing of cold air, which is directed upward at an angle of at least 45 °. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в камере сгорания топлива используют комбинированное сжигание топлива.2. The method according to claim 1, characterized in that the combined combustion of fuel is used in the fuel combustion chamber. 3. Устройство для подогрева шахтного вентиляционного воздуха, содержащее камеру сгорания топлива с боковыми, фронтальной и отбойной стенками и потолочной частью, воздухоподогреватель, воздухораспределительное устройство горячего воздуха, вентилятор горячего воздуха, дымосос, газоходы и воздуховод, отличающееся тем, что камера сгорания топлива снабжена расположенными снаружи вентиляторами вторичного дутья и выполненными в боковых стенках наклонными щелевыми форсунками, которые расположены на высоте 0,8-1 м от поверхности топочного полотна таким образом, что ось потока вторичного воздуха, поступающего из каждой щелевой форсунки, кроме отсечных, направлена в центр отбойной и фронтальной стенок камеры сгорания топлива, а наружная поверхность боковых стенок камеры сгорания топлива снабжена конвективной рубашкой, одновременно являющейся теплоизоляцией, выполненной в виде щита, установленного от верхнего края боковой стенки камеры сгорания на расстоянии 50-70 мм от ее наружной поверхности до уровня топочного полотна и герметично закрытого по торцам, кроме того в выходном газоходе расположен вентилятор, а в воздуховоде установлены растопочно-аварийный и рабочий шиберы, при этом положению «открыто» рабочего шибера соответствует положение «закрыто» растопочно-аварийного шибера и наоборот.3. A device for heating mine ventilation air, comprising a fuel combustion chamber with side, front and baffle walls and a ceiling part, an air heater, a hot air distribution device, a hot air fan, a smoke exhaust, gas ducts and an air duct, characterized in that the fuel combustion chamber is provided with disposed outside by secondary blast fans and inclined slotted nozzles made in the side walls, which are located at a height of 0.8-1 m from the surface of the furnace floor so that the axis of the secondary air flow coming from each slot nozzle, except the shut-off nozzles, is directed to the center of the fender and front walls of the fuel combustion chamber, and the outer surface of the side walls of the fuel combustion chamber is equipped with a convective jacket, which is also a heat insulation made in the form of a shield installed from the upper edge of the side wall of the combustion chamber at a distance of 50-70 mm from its outer surface to the level of the furnace web and hermetically closed at the ends, in addition, in the outlet g a fan is located in the inlet, and a fire-emergency and working gates are installed in the duct, while the “open” position of the working gate corresponds to the “closed” position of the fire-emergency gates and vice versa. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что камера сгорания топлива снабжена газовыми горелками, которые расположены в ее потолочной части. 4. The device according to claim 3, characterized in that the fuel combustion chamber is equipped with gas burners, which are located in its ceiling part.
RU2008127847/03A 2008-07-08 2008-07-08 Mine ventilation air heating method and device for its implementation RU2604577C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127847/03A RU2604577C2 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Mine ventilation air heating method and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127847/03A RU2604577C2 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Mine ventilation air heating method and device for its implementation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2008127847A RU2008127847A (en) 2010-01-20
RU2386034C1 RU2386034C1 (en) 2010-04-10
RU2604577C2 true RU2604577C2 (en) 2016-12-10

Family

ID=42120166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008127847/03A RU2604577C2 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Mine ventilation air heating method and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2604577C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732753C1 (en) * 2020-01-16 2020-09-22 Михаил Евгеньевич Пузырев Heat power complex for heating of mine ventilation air

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488696C2 (en) * 2011-09-14 2013-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Стройресурс" (ООО "Стройресурс") Thermal power system for heat supply of mine openings and rooms of large volume
CN102383859B (en) * 2011-09-21 2014-08-13 鸡西市星光热风炉制造有限公司 Smoke and fire prevention monitor protection device of hot blast heater for coal mines
RU2478790C1 (en) * 2011-11-10 2013-04-10 Анатолий Александрович Трубицын Method of air heat supply of ventilation in underground mines of mining enterprises
RU2518199C1 (en) * 2012-10-16 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Method of air heating in mines
RU2578067C1 (en) * 2014-12-31 2016-03-20 Сергей Николаевич Вершинин Method of heating mine ventilation air
RU169379U1 (en) * 2016-08-31 2017-03-16 Общество с ограниченной ответственностью "Многопрофильная компания Энерготрейд", ООО "МПК Энерготрейд" Combined heat energy air heater
RU173858U1 (en) * 2017-01-09 2017-09-14 Общество с ограниченной ответственностью "Биоинвест" FIRM UNIT SOLID FUEL FOR DRYING EQUIPMENT
CN107036324A (en) * 2017-05-08 2017-08-11 山西文龙中美环能科技股份有限公司 A kind of weary wind source heat pump equipment system based on heat pipe heat exchanging
CN110107332B (en) * 2019-06-11 2024-09-20 中国矿业大学 System and method for preventing freezing of ventilation air flow of low-wind-resistance mine ventilation air heat-extracting heating wellhead
RU2709251C1 (en) * 2019-07-01 2019-12-17 Вадим Михайлович Волков Heating method of air for heating of industrial and production facilities
RU2720428C1 (en) * 2019-07-16 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности" Heat power complex for heat supply of mine workings and premises of large volume and method
RU194770U1 (en) * 2019-07-31 2019-12-23 Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности" Heat power plant for heat supply of mine workings and large-volume premises
CN113550779A (en) * 2021-07-19 2021-10-26 中国煤炭地质总局勘查研究总院 Anti-freezing method for air inlet shaft of underground mine in alpine region

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU883502A1 (en) * 1980-01-30 1981-11-23 Днепропетровский Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Проектный Институт "Днепрогипрошахт" Device for heating air fed into mine
WO1987003933A1 (en) * 1984-10-03 1987-07-02 Linden Craig L Co-generation plant module systems
SU1432245A1 (en) * 1986-07-12 1988-10-23 Днепропетровский Государственный Проектный Институт "Днепрогипрошахт" Arrangement for heating mine air
PL317825A1 (en) * 1997-01-03 1998-07-06 Zaklad Projektowania I Doradzt Method of and apparatus for heating supply ventilation air of and underground mine with heat contained in ventilation air extracted from such mine
RU2123601C1 (en) * 1995-03-27 1998-12-20 АОЗТ Шахта "Казанковская" Концерна "Новокузнецкуголь" Device for heating and delivering air to mine shaft
RU2189533C2 (en) * 2000-09-14 2002-09-20 Кривошапко Александр Васильевич Unit for preheating air fed to mine
UA52076A (en) * 2002-02-08 2002-12-16 Олег Денисович Кожушок Unit for heating air that is fed to the mine
RU30948U1 (en) * 2003-03-17 2003-07-10 Кривошапко Александр Васильевич Installation for heating the air supplied to the mine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU883502A1 (en) * 1980-01-30 1981-11-23 Днепропетровский Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Проектный Институт "Днепрогипрошахт" Device for heating air fed into mine
WO1987003933A1 (en) * 1984-10-03 1987-07-02 Linden Craig L Co-generation plant module systems
SU1432245A1 (en) * 1986-07-12 1988-10-23 Днепропетровский Государственный Проектный Институт "Днепрогипрошахт" Arrangement for heating mine air
RU2123601C1 (en) * 1995-03-27 1998-12-20 АОЗТ Шахта "Казанковская" Концерна "Новокузнецкуголь" Device for heating and delivering air to mine shaft
PL317825A1 (en) * 1997-01-03 1998-07-06 Zaklad Projektowania I Doradzt Method of and apparatus for heating supply ventilation air of and underground mine with heat contained in ventilation air extracted from such mine
RU2189533C2 (en) * 2000-09-14 2002-09-20 Кривошапко Александр Васильевич Unit for preheating air fed to mine
UA52076A (en) * 2002-02-08 2002-12-16 Олег Денисович Кожушок Unit for heating air that is fed to the mine
RU30948U1 (en) * 2003-03-17 2003-07-10 Кривошапко Александр Васильевич Installation for heating the air supplied to the mine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732753C1 (en) * 2020-01-16 2020-09-22 Михаил Евгеньевич Пузырев Heat power complex for heating of mine ventilation air

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008127847A (en) 2010-01-20
RU2386034C1 (en) 2010-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2604577C2 (en) Mine ventilation air heating method and device for its implementation
EP2884200B1 (en) Central heating boiler
CN101545630A (en) Coal fired boiler capable of controlling flue gas oxygen content
CN103727784A (en) System energy saving method for domestic ceramic oxygen-enriched combustion shuttle kiln
CN101776260B (en) Horizontal mobile grate gasifier
US6287111B1 (en) Low NOx boilers, heaters, systems and methods
CN103148700A (en) Energy-saving roller kiln and use method thereof
RU115875U1 (en) HEAT AND POWER SYSTEM FOR PRODUCING AND SUPPLYING HOT AIR FOR HEAT SUPPLY OF VENTILATION OF MINING PRODUCTS AND HEATING OF LARGE VOLUME ROOMS (HANGARS, WAREHOUSES, BOXES)
RU2243450C1 (en) Furnace
CN109442391A (en) It is a kind of to be simple and efficient low-nitrogen discharged grate firing boiler
CN101699169B (en) Closed type fireplace with forced air supplement device
CN103629813B (en) A kind of coal-fired hot-blast stove
CN202938500U (en) Interlayer-ventilating type high-temperature-resisting hot blast stove
CN105333730A (en) Bottom heating type energy-saving aluminum bar furnace
PL222775B1 (en) Device for heating-up air in the heating boiler operating system
RU2218525C2 (en) Chamber-type fire air-heater
CN116412399A (en) Dual-fuel dual-heat-storage low-NO X Burner and combustion control method
CN203880710U (en) Preheating type combustor for industrial kilns and furnaces
RU2570914C1 (en) Hot-water boiler
CN209558325U (en) A kind of heating furnace flue gas recirculation burner
CN201606868U (en) Horizontal movable type fire gate gasification furnace
CN106152113B (en) A kind of flue gas recirculation system of coal-powder boiler
CN204593370U (en) A kind of flue gas recirculation system of coal-powder boiler
RU2566467C1 (en) Water-heating boiler
CN201429070Y (en) Reflective heating furnace combustion equipment

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20101102

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20101102

Effective date: 20130916

RZ4A Other changes in the information about an invention
MF4A Cancelling an invention patent
MF41 Cancelling an invention patent (total invalidation of the patent)

Effective date: 20180529