Материал: Устройство, эксплуатация и ремонт шахтного оборудования.

разъемное и обычные самоуплотняющиеся (рис. 3.3, в) соедине­ ния, а также самозапорный клапан (рис. 3.3, <?).

Быстроразъемное самоуплотняющееся соединение (см. рис. 3.3, в) состоит из эластичной манжеты / и разборного хомута 2, охваты­ вающего манжет снаружи. В другом самоуплотняющемся фланце­ вом соединении (см. рис. 3.3, г) применена эластичная прокладка 1 из тепломаслостойкой резины круглого сечения. Прокладки, уста­ навливаемые в кольцевых проточках бортов 2, распираются под действием давления воздуха в трубе и уплотняют соединение.

Для подачи и регулирования количества поступающего к по­ требителям сжатого воздуха, а также для обеспечения безопасной эксплуатации воздухопроводы оборудуют различной арматурой: задвижками, вентилями, обратными клапанами, коленами, тройни­ ками, компенсаторами.

Для подачи сжатого воздуха потребителям служат гибкие шланги (рукава) с внутренним диаметром 10—65 мм. Их присоеди­ няют к магистральным металлическим воздухопроводам посредст­ вом ниппелей с гайками и самозапирающихся клапанов. Самозапирающийся клапан КШВ (см. рис. 3.3, д) имеет сферический запорный элемент /, закрывающийся под давлением сжатого воз­ духа. Открывают клапан путем навинчивания накидной гайки 3 на корпус 4. При этом ниппель 2 отодвигает элемент 1 от седла. Уплотнительное кольцо 5 предотвращает утечки сжатого воздуха в месте присоединения гибкого шланга.

ты 7 и ниппеля 8.

Уход за воздухопроводами сжатого воздуха заключается в ре­ гулярном осмотре их в целях обнаружения и исключения утечек.

§ 3. Подземные холодильные установки

Согласно «Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах» для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических ус­ ловий температура воздуха в очистных, подготовительных и других действующих выработках в шахтах у мест, где работают люди, не должна превышать 26 °С при относительной влажности до 90% и 25 °С при относительной влажности свыше 90%.

В действующих выработках, где постоянно (в течение смены) находятся люди, скорость движения, температура и относительная влажность воздуха должны соответствовать установленным нормам (табл. 3.1).

Для снижения температуры воздуха в действующих выработ­ ках шахт применяют холодильные машины, устанавливаемые на поверхности шахт.

Холодильные машины, находящиеся на поверхности, являются стационарными, они предназначены для охлаждения всего возду­ ха, поступающего в шахту. В качестве стационарных холодильных машин наибольшее распространение получили фреоновые холо­ дильные машины ХТМ-2-1-4000 и ШХТМ-1300 с турбокомпрессора­ ми и машины МФ-220-1РШ и МФ-350 с поршневыми компрессо­ рами.

Стационарные подземные воздухоохладители (охлаждающие камеры), располагаемые в околоствольном дворе, на главных квер­ шлагах или в специальных камерах, получают хладоагент по трубо­ проводу с поверхности, охлаждают воздух и затем направляют его к очистным и подготовительным забоям шахты. Воздухоохладите­ ли рассчитаны на пропуск примерно 60% воздуха, поступающего к забоям. Воздух в охлаждающую камеру нагнетается вентилятора­ ми с диаметром рабочих колес 1, 2 или 1,8 м. Вентиляторы обору­ дованы взрывобезопасными электродвигателями.

Т а б л и ц а 3.1

Допустимые параметры воздуха в действующих выработках шахт

Большое распространение в шахтах получили агрегатированные передвижные воздухоохладители разработки МакНИИ для мест­ ного охлаждения воздуха, направляемого в очистные и подготови­ тельные забои. Эти воздухоохладители работают в системах водя­ ного кондиционирования шахтного воздуха и их присоединяют к шахтным трубопроводам подачи и отвода хладоносителя (воды). Охлаждение воздуха происходит при его прохождении через труб­ ные секции, заполненные холодной водой. Конструктивно агрега­ тированные передвижные воздухоохладители состоят из типовых ребристо-трубных секций и вентиляторов, установленных на плат­ формах вагонеток или катках. По мере прохождения очистного забоя или тупиковой выработки воздухоохладители периодически передвигают.

Три типа агрегатированных передвижных воздухоохладителей (типа 7АРВЭ) работают с вентиляторами местного проветривания ВМ-5, ВМ-б или ВМ-8, оборудованными взрывобезопасными элек­ тродвигателями, а четыре (типа АЭРП)— с пневматическими вен­ тиляторами ВМП-4, ВМП-5 и ВМП-б. Вентиляторы размещают на отдельной тележке или катках (причем так, чтобы воздухоохлади­ тель находился только на стороне нагнетания), а пневмовентилятор закрепляют непосредственно на диффузоре воздухоохладителя.

Производительность агрегатированных воздухоохладителей со­ ставляет от 168 до 1197 МДж/ч (от 40,5 до 287 тыс. ккал/ч) при расходе воздуха от 150 до 618 м3/мин. Перепад температуры воды в трубных секциях составляет 5—8 °С при скорости воды в трубах 1,6—2 м/с.

§ 4. Передвижные шахтные холодильные установки

Передвижные шахтные холодильные установки (кондиционеры) предназначены для местного охлаждения и осушения шахтного воз­ духа, подаваемого в очистные забои, камеры и другие горные вы­ работки.

В настоящее время на шахтах Донбасса широко используются передвижные взрывобезопасные кондиционеры типа К.ПШ с элек­ трическим (КПШ-З, КПШ-ЗА, КПШ-40 и КПШ-90) или пневмати­ ческим (КПШ-4 0 П, КПШ-90П) приводом. Кондиционеры типа КПШ представляют собой фреоновые компрессионные холодиль­ ные машины. Все элементы этих кондиционеров смонтированы на шасси вагонеток, рассчитанных на передвижение по рельсовому пути шириной 600 или 900 мм. Кондиционеры типа КПШ состоят из компрессора, конденсатора и воздухоохладителя, соединенных между собой трубопроводами. В кондиционере по замкнутому кон­ туру циркулирует хладоагент фреон-12, который в процессе испа­ рения поглощает тепло окружающего воздуха.

Хладопроизводительность кондиционеров КПШ-З (КПШ-ЗА) и КПШ-90 (КПШ-90П) равна 378 МДж/ч (90 000 ккал/ч), а конди­ ционеров КПШ-40 и КПШ-40П — 168 МДж/ч (40000 ккал/ч).

Работа кондиционера происходит по следующему замкнутому циклу.

В испарителе воздухоохладителя 1 (рис. 3.4) жидкий фреон, превращаясь в пар, поглощает тепло шахтного воздуха, подаваемо­ го вентилятором в испаритель.

Пары фреона из испарителя всасываются компрессором 2 и сжимаются в нем от давления испарения до давления конденсации. При этом температура паров фреона повышается до 343—353 К (70—80 °С). Затем нагретые пары фреона нагнетаются компрессо­ ром в конденсатор 3 и охлаждаются водой, циркулирующей по трубам конденсатора. В конденсаторе образуется жидкий фреон, который затем направляется через фильтр-осушитель 4 в тепло­ обменник 5. Из теплообменника жидкий фреон поступает в термо­ регулирующие вентили 6, где давление фреона снижается и он на­ чинает кипеть при низкой температуре. После этого парожидкост­ ная смесь поступает в испаритель, где фреон испаряется за счет тепла, отбираемого от шахтного воздуха. Кондиционер типа КПШ оборудован также взрывобезопасным реле давления 7, клапаном 8 аварийного выброса фреона и пробками 9, 10, предназначенными для спуска соответственно воздуха и воды из системы. Для заправ­ ки кондиционера фреоном служит угловой вентиль 11.

J ¥

Рис. 3.5. Кондиционер КПШ-90П с пневмоприводом:

1 — компрессорно-конденсаторный агрегат; 2 — воздухоохладитель; 3 — маслоотделитель; 4 —• патрубок для отвода воздуха

Реле давления служит для автоматического выключения ком­ прессора при повышении давления-нагнетания или понижения дав­ ления всасывания. Автоматическое регулирование наполнения воз­ духоохладителя жидким фреоном производится с помощью термо­ регулирующих вентилей. Для защиты электродвигателя компрессо­ ра от перегрева предусмотрена аппаратура температурной защиты АТЗ-1.

Управление компрессором кондиционера производится кнопкой управления 12, установленной на щите управления 13. На этом же щите смонтированы: мановакуумметры для контроля давления всасывания и нагнетания, манометр для измерения давления масла, вентили.

Жидкий фреон подается по трубопроводу 14, а газообразный по трубопроводу 15. Масло в компрессор подается по трубопрово­ ду 16.

Кондиционеры КПШ-90 снабжены средствами автоматической защиты, управления и сигнализации, обеспечивающими его работу без постоянного круглосуточного обслуживания. Электрооборудова­ ние н средства автоматизации выполнены во взрывобезопасном ис­ полнении.

В кондиционерах с пневматическим приводом происходит допол­ нительное охлаждение воздуха благодаря охлаждающей способ­ ности отработавшего сжатого воздуха.

Кондиционер КПШ-90П с пневмоприводом (рис. 3.5) выполнен в виде двух самостоятельных агрегатов: компрессорно-конденсатор­ ного 1 и воздухоохлаждающего 2, каждый из которых смонтирован на четырехколесной тележке, позволяющей транспортирование по шахтной колее шириной 600 или 900 мм. На тележке смонтированы также маслоотделитель 3 и патрубок 4 для отвода воздуха.

§ 5. Эксплуатация передвижных кондиционеров

Перед спуском кондиционера в шахту проверяют величину из­ быточного давления фреона в нем и в случае исправности конди­

ционер доставляют к лаве, монтируют, подключают воздушную и водяную магистрали, подводят электроили пневмоэнергию.

По окончании монтажа фреоновую систему проверяют на герме­ тичность путем подачи сухого азота под давлением 1,2 МПа (12 кгс/см2) из баллона через редуктор. Систему выдерживают под постоянным давлением в течение 24 ч. После испытания на герме­ тичность систему осушают с помощью вакуум-насоса и заполняют фреоном через воздухоохладитель.

Перед пуском кондиционера в работу необходимо произвести наружный осмотр всех его узлов, проверить наличие масла в ком­ прессоре, открыть всасывающий и нагнетательный вентили ком­ прессора и вентиль между конденсатором и фильтром-осушителем, включить вентилятор местного проветривания, открыть подачу воды в конденсатор.

При нормальной работе кондиционера температура суммарного перегрева паров в воздухоохладителе и теплообменнике не выше 283—293 К (Ю—20 °С), уровень масла в компрессоре не ниже сере­ дины смотрового окна и температура картера не более 343 К (70 °С).

§ 6. Правила безопасности при эксплуатации передвижных фреоновых установок кондиционирования шахтного воздуха

К обслуживанию шахтных передвижных холодильных установок (кондиционеров) допускаются лица, прошедшие специальное обу­ чение и имеющие соответствующее удостоверение.

Передвижные кондиционеры устанавливаются в шахтах соглас­ но проекту, утвержденному главным инженером шахты.

Запрещается устройство подземных складов хладоагентов и хранение баллонов с холодильными агентами в камерах холодиль­ ных станций и в выработках. Необходимый запас фреона следует хранить на складе, устроенном на поверхности.

Размещение и эксплуатация передвижных кондиционеров долж­ ны производиться в соответствии с требованиями действующих «Правил техники безопасности на фреоновых холодильных установ­ ках», «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, ра­ ботающих под давлением», «Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

В выработках всех шахт, где не допускается применение элек­ троэнергии, должны устанавливаться шахтные передвижные кон­ диционеры с пневмоприводом.

Работа передвижных кондиционеров в шахтах без постоянного присутствия обслуживающего персонала разрешается при периоди­ ческом осмотре их сменным механиком по холодильному оборудо­ ванию и наличии автоматических приборов защиты, контролирую­ щих давление нагнетания и всасывания, перепад давления масла в системе смазки компрессора, перегрев компрессора со стороны нагнетания, нагрев обмотки статора встроенного электродвигателя

компрессора, а также приборов автоматического управления всей установкой.

Машинисты подземных холодильных установок и дежурные механики при автоматизированном управлении кондиционерами должны вести «Книгу учета работы холодильной установки, при­ ема и сдачи смен».

Применение галоидных ламп и электрических течеискателей общепромышленного назначения для выявления утечек хладоагента в подземных холодильных машинах допускается при условии со­ блюдения мероприятий, утвержденных директором или главным инженером шахты.

При перегреве, снижении уровня масла в компрессоре ниже установленного уровня, стуках в компрессоре, температуре картера выше 313 К (70 °С) и утечках фреона передвижной кондиционер следует немедленно остановить. Пары фреона не являются ядови­ тыми. Однако если помещение фреоновой холодильной установки будет заполнено газовым фреоном, то из-за недостатка кислорода у обслуживающего персонала может наступить удушье. В этом случае пострадавшему необходимо оказать первую доврачебную медицинскую помощь: немедленно вынести его на свежий воздух; дать дышать кислородом. При общей слабости дать пить крепкий чай или кофе. Если прекращается дыхание, пострадавшему надо сделать искусственное дыхание и вызвать врача.

§ 7. Неисправности при работе передвижных кондиционеров и способы их устранения

При работе шахтных передвижных кондиционеров неисправно­ сти обнаруживаются в основном в масляной системе кондиционера, компрессоре и системе охлаждения, заполненной фреоном.

Следы масла на разъемах компрессора могут появляться из-за ослабления крепления или повреждения уплотнительных про­ кладок.

Причиной отсутствия показаний давления манометра в системе смазки компрессора или показаний пониженного давления могут быть: неисправность самого манометра, засорение масляного фильтра, большие зазоры в подшипниках шатунов, неплотное со­ единение маслопроводящей трубки с масляным насосом, повреж­ дение этой трубки, недостаточное количество масла в картере компрессора, неправильная регулировка редукционного клапана, неисправность масляного насоса или выход из строя резиновых сальников маслоприемника.

При пониженном давлении всасывания следует проверить ис­ правность всасывающего фильтра и терморегулирующего вентиля. Пониженное давление всасывания может быть вызвано также не­ достаточным расходом охлаждаемого воздуха или недостаточным количеством фреона в системе.

При повышенном давлении нагнетания следует проверить, не засорился ли конденсатор, нет ли избытка фреона в системе, пол­