шахтный взрывобезопасный парогенератор

Формула изобретения

Шахтный взрывобезопасный парогенератор, содержащий корпус с водой и нагревательным элементом, водоподающую и отводящую систему, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде двух замкнутых контуров с общим входом в насос, первый из которых - нагревательный высокого давления, состоит из последовательно соединенных насоса для горячей воды, двух гидросопротивлений и регулировочного вентиля, а второй контур - испарительный, включен параллельно одному из гидросопротивлений и регулировочному вентилю первого контура и состоит из регулировочного вентиля, испарителя-сепаратора, содержащего гидравлическое сопротивление с возможностью тангенциального излива струи под уровень воды в испарителе-сепараторе, связанном с поплавковым регулятором уровня воды и выпускным вентилем пара.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к шахтным взрывобезопасным парогенераторам, и используется для увлажнения пыли в горных выработках, опасных по газу и пыли.

Известен шахтный парогенератор по патенту РФ №2206819 С1, МПК F22B 27/06, опубл. 20.06.03.

Шахтный парогенератор содержит корпус, нагревательный элемент в виде камеры сжатия, образованной корпусом и перемещающимся в нем поршнем, водоподающую систему, выполненную в виде форсунки циклического действия, устройство синхронизации впуска воздуха и выпуска пара, выполненные в виде клапанов впуска и выпуска пара, распределительный вал клапанов, соединенный связью через коленчатый вал с плунжерным насосом высокого давления и форсункой циклического действия. Недостатками данного шахтного парогенератора является сложность конструкции и ее эксплуатации, невозможность регулирования производительности парогенератора.

Известен шахтный взрывобезопасный парогенератор по патенту РФ №2039294 С1, МПК 6 E21F 5/00, F22B 1/00, опубл. 09.07.95, принятый за прототип.

Шахтный взрывобезопасный парогенератор содержит корпус с водой и нагревательным элементом, водоподающую и отводящую систему. Нагревательный элемент выполнен в виде гидромуфты, работающей в режиме гидротормоза, один из дисков которого расположен на одном валу с электродвигателем, а другой жестко закреплен на корпусе гидромуфты, в котором выполнены каналы для подачи воды и выпуска пара. Недостатками этого парогенератора является невозможность перехода на необходимые режимы работы, установку и поддержание назначенного режима работы, а также плохое качество пара по влажности.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. достижение возможности регулирования и автоматического поддержания нужного режима работы, улучшение качества пара по влажности, а также повышение эффективности работы за счет сокращения времени выхода на рабочий режим.

Технический результат достигается тем, что шахтный взрывобезопасный парогенератор, содержащий корпус с водой и нагревательным элементом, водоподающую и отводящую систему, согласно изобретению нагревательный элемент выполнен в виде двух замкнутых контуров с общим входом в насос. Первый контур - нагревательный, высокого давления, состоит из последовательно соединенных насоса для горячей воды, двух гидросопротивлений и регулировочного вентиля, второй контур - испарительный, включен параллельно одному из гидросопротивлений и регулировочному вентилю первого контура и состоит из регулировочного вентиля, испарителя-сепаратора, содержащего гидравлическое сопротивление с возможностью тангенциального излива струи под уровень воды в испарителе-сепараторе, связанным с поплавковым регулятором уровня воды и выпускным вентилем пара.

Благодаря такому конструктивному решению появляется возможность регулирования и автоматического поддержания оптимального режима работы, улучшается качество пара по влажности, сокращается время выхода на рабочий режим.

Изобретение поясняется чертежом, где приведена схема парогенератора.

Шахтный взрывобезопасный парогенератор содержит серийно выпускающийся насос 1 для горячей воды, например ЦНСГ13-210, гидравлические сопротивления 2 и 9, регулировочный вентиль 8, соединенные последовательно трубопроводом 7 и составляющие нагревательный контур парогенератора. Испарительный контур включен параллельно гидросопротивлению 9 и регулировочному вентилю 8 нагревательного контура и имеет общий с нагревательным контуром вход в насос. Испарительный контур состоит из регулировочного вентиля 10, гидравлического сопротивления 3 с тангенциальным изливом струи под уровень воды в испаритель-сепаратор 4, который связан с выпускным вентилем 5 пара и поплавковым регулятором 6 уровня воды в испарителе-сепараторе. Гидравлические сопротивления могут быть выполнены, например, в виде одной или нескольких параллельно включенных коротких трубок, обеспечивающих заданные скорость течения и падения давления воды.

Взрывобезопасность шахтного парогенератора обеспечивается тем, что сам парогенератор по своей конструкции и принципу действия не является источником взрыва, а в приводе насоса парогенератора применен электродвигатель, выполненный во взрывобезопасном исполнении.

Шахтный взрывобезопасный парогенератор работает следующим образом. При включении парогенератора вентиль 8 открыт, а вентиль 10 закрыт, что обеспечивает циркуляцию воды только в нагревательном контуре высокого давления. Вода, нагнетаемая насосом 1, проходя через гидросопротивления 2 и 9, нагревается до заданной температуры. После нагрева воды открывают вентиль 10. Вода, попадая из нагревательного контура высокого давления в испаритель-сепаратор 4 с меньшим давлением, вскипает. В испарителе-сепараторе 4 за счет тангенциального направления струи воды, образованной загнутым концом трубопровода 7, подаваемой из напорной части нагревательного контура высокого давления, создается закручивание потока, что приводит к эффективному разделению пара и воды, обеспечивающему необходимое качество пара по влажности. Автоматическая подача воды в испаритель-сепаратор 4 за счет поплавкового регулятора 6, подпитывающей испаритель-сепаратор, позволяет, во-первых, избежать заполнения испарителя-сепаратора водой выше или ниже рабочего уровня, что обеспечивает стабильную подачу пара и его необходимое качество по влажности, во-вторых, - создать постоянный приток воды в нижнюю часть испарителя-сепаратора с целью снижения количества кавитационных пузырьков на входе насоса. Регулирование производительностью парогенератора и поддержание нужного режима работы производят вентилями 8 и 10.

Таким образом, благодаря предложенной конструкции шахтного взрывобезопасного парогенератора достигается возможность регулирования и автоматического поддержания нужного режима работы, улучшается качество пара по влажности и сокращается время выхода на рабочий режим.

Кроме того, предложенная конструкция шахтного взрывобезопасного парогенератора более проста в исполнении и эксплуатации, а отсутствие в конструкции движущихся частей повышает надежность его работы.