[go: up one dir, main page]

SU1441075A1 - Method of controlling heat duty of underground structures - Google Patents

Method of controlling heat duty of underground structures Download PDF

Info

Publication number
SU1441075A1
SU1441075A1 SU864140008A SU4140008A SU1441075A1 SU 1441075 A1 SU1441075 A1 SU 1441075A1 SU 864140008 A SU864140008 A SU 864140008A SU 4140008 A SU4140008 A SU 4140008A SU 1441075 A1 SU1441075 A1 SU 1441075A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
substance
cooling water
water
capsules
heat
Prior art date
Application number
SU864140008A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Семен Григорьевич Гендлер
Original Assignee
Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова
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
Application filed by Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова filed Critical Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова
Priority to SU864140008A priority Critical patent/SU1441075A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1441075A1 publication Critical patent/SU1441075A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу н м.б. использовано дл  кондиционировани  воздуха в подземных соору жени х различного назначени . Цель изобретени  - повышение эффективности регулировани  теплового режима за счет использовани  дл  отвода тепла конденсации холодильного агента вещества , измен ющего свое агрегатное состо ние. Охлаждают воздух .хладоно- сителем, циркулирующим между испарителем холодильной машины и воздухоохладителем . Тепло конденсации холодильного агента отвод т охлаждающей водой, дл  чего последнкю пропускают через помещенный в полости слой зластичных газонепроницаемых капсул. Они заполнены веществом с т-рой фазового превращени , равной т-ре охлаждающей воды после -конденсатора , и теплотой фазового перехода, определ емой из соотнощени  с учетом удельной теплоемкости, плотности воды и вещества, заполн ющего капсулы , а также с учетом т-ры охлаждающей воды после конденсатора и начальной т-ры охлажданидей воды, заполн ющей полости. Дл  восстановлени  потенциала вещества, заполн ющего капсулы, их охлаждают водой. Последнюю предварительно пропускают через горные породы с т-рой, не превосход щей фазового превращени  вещества. Использование способа позвол ет сократить объем полостей, служащих дл  хранени  охлаждан цей воды, что приводит к снижению затрат. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. (ЛThe invention relates to mining n m. used for air conditioning in subterranean formations for various purposes. The purpose of the invention is to increase the efficiency of regulation of the thermal regime by using a substance that changes its state of aggregation to remove the heat of condensation. Cool the air with a coolant circulating between the evaporator of the chiller and the air cooler. The heat of condensation of the refrigerant is removed by cooling water, for which the latter is passed through a layer of elastic gas-tight capsules placed in the cavity. They are filled with a substance with a phase transformation t-equal to t-re cooling water after the condenser, and a phase transition heat determined from the ratio taking into account the specific heat capacity, the density of water and the substance filling the capsules, and also taking into account cooling water after the condenser and the initial cooling water cooling system filling the cavities. To restore the potential of the substance filling the capsules, they are cooled with water. The latter is previously passed through rocks with a temperature not exceeding the phase transformation of the substance. The use of the method allows to reduce the volume of cavities that serve to cool water, which leads to lower costs. 1 h, para. f-ly, 1 ill. (L

Description

0101

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  кондиционировани  воздуха в подземных сооружени х различного назначе- The invention relates to mining and can be used for air conditioning in underground structures for various purposes.

1ШЯ.1W.

Цель изобретени  - повышение эффективности регулировани  теплового режима.The purpose of the invention is to increase the efficiency of regulation of the thermal regime.

Повышение эффектищлости регулирова ни  теплового режима подземных соору жений достигаетс  тем что охлаждаю щую воду пропускают через помещен- Ш11Й в полости спой эластичных газо- непроницаемь1х капсул, заполненных ве- ществом с температурой фазового прев ращени , равной температуре охлажда- ницей воды после конденсатораThe increase in the effectiveness of the regulation of the thermal regime of underground structures is achieved by the fact that the cooling water is passed through placed in the cavities in the cavity of elastic gas-impermeable capsules filled with a substance with a temperature of phase transformation equal to the temperature of the cooling water after the condenser.

Выбор тииа вещества, используемого дл  заполнени  капсул, в каждом конкретном случае зависит от вида холодильного агента, температуры его конденсации, объема полости и требуемого периода непрерывной работы холодильной машины. Во всех случа х аккумулирующа  способность единицы объема полости, заполненной капсулами с веществом должно быть выше, чем единица объема воды. При пористости сло  капсул т, теплоемкост х воды и вещества С и Cg,} их гшотнос- т х p.f: и тегшоте фазового перехода G f температуре фазового перехода Тд, „ tox И начальной теьтературе охлаждающей воды tg это условие бу- дет выполн тьс  в случаеThe choice of the substance used to fill the capsules in each case depends on the type of refrigerant, its condensation temperature, the volume of the cavity and the required period of continuous operation of the refrigerating machine. In all cases, the storage capacity of a unit volume of a cavity filled with capsules with a substance must be higher than a unit volume of water. With the porosity of the layer of capsules, the heat capacities of water and substances C and Cg,} their density x pf: and the tag of the phase transition G f the temperature of the phase transition Td, tox And the initial cooling water temperature tg will be case

бb

(1-)(Св - t(1 -) (Sv - t

онhe

Р (1)  P (1)

Реша  неравенство () относительно величины G , получимгSolving inequality () relative to the value of G, we obtain

l)(t 6P6 l) (t 6P6

oxox

t.)t.)

На чертеже показана одна из возможных схем реализации способа регулировани  теплового режима подземных сооруженийThe drawing shows one of the possible schemes for implementing the method of regulating the thermal regime of underground structures

Схема включает в себ  подземное сооружение 1, воздухоохладитель 2 насос дл  циркул ции хладоносител  3, испаритель холодильной машины 4, компрессор 5, конденсатор 6 насос дп  обеспечени  циi кyл цш охлаждающей конденсатор воды 7 полости 8, эластичные газонепроницаемые капсулы с веществом 9 э трубопровод дл  охлаж „The scheme includes an underground structure 1, an air cooler 2, a pump for circulating coolant 3, an evaporator of a refrigerating machine 4, a compressor 5, a condenser 6, a pump dp providing chiller cooling water 7 of a cavity 8, elastic gas-tight capsules with substance 9 e for cooling „

-|д fs - | d fs

20 25 зв 20 25 stars

4545

дающей воды 10, вентили П и 12, каналы 13, горный массив 14, насосы дл  прокачки воды через каналы в горном массиве 15,supplying water 10, valves P and 12, channels 13, mountain 14, pumps for pumping water through channels in the mountain 15,

Способ осуществл етс  следукнцим образом.The method is carried out in the following manner.

Воздух, движущийс  по подземному сооружению 1, охлаждаетс  в воздухоохладителе 2 в результате теплообмена с хладоносителем, с помощью насоса 3, циркулирующего между испарителем 4 и зоздухоохладителем 2, Теплота , отобранна  от воздуха, в испарителе 4 передаетс  холодильному агенту , пары которого поступают в компрессор 5, а из него в конденсатор бе Оклаждение паров холодильного агента при открытых вентил х 1 и закрытых 12 первой полости 8 (вентили 11 и 12 всех остальных полостей 8 закрыты) осуществл етс  водой, циркулирующей с помощью насоса 7 по трубопроводу }0 между первой полостью 8, заполненной эластичными- газонепроницаемыми капсулами с веществом 9, и конденсатором 6 В результате этого пары холодильного агента конденсируютс  в образующийс  после дроссе™ лировани  кип щей жидкости влажный насыщенный пар поступает в испаритель 4, где охлаждает XJ7aдoнocитeль. Охлаждающа  вода, поступающа  в конденсатор 6,, имеет температуру t В процессе теплообмена с парами холодильного агента она нагреваетс  и с температурой t поступает в полость 8, заполненную капсулами с веществом 9, температура фазового перехода которого также ра,вна Тф,, t. Результатом теплообмена охла}кдающей во-. ды с веществом, содержащимс  в капсулах 9,  вл етс  переход его в иное агрегатное состо ние, сопровождающеес  поглощением тепла и снижением температуры воды до начальной температуры t, С этой температурой охлаждающа  вода вновь поступает в конденсатор 6« Врем  функционировани  единичной полтэсти об ьемом V при расходе охлаждающей воды G. составл етThe air moving through the underground structure 1 is cooled in the air cooler 2 as a result of heat exchange with the coolant, using a pump 3 circulating between the evaporator 4 and the air cooler 2, the heat taken from the air, in the evaporator 4 is transferred to the refrigerant, the vapors of which enter the compressor 5 , and from it into the condenser is white. The refrigerant vapor is vaporized when the valves 1 and 12 of the first cavity 8 are closed (the valves 11 and 12 of all the other cavities 8 are closed) is carried out with water circulating by means of a pump 7 0} of the conduit between the first cavity 8 filled elastichnymi- gastight capsule with substance 9, and the condenser 6 As a result, the pair of the refrigerant condensed in the resulting dross after ™ lation boiling liquid saturated wet steam enters the evaporator 4, where XJ7adonocitel off. The cooling water entering the condenser 6, has a temperature t In the process of heat exchange with refrigerant vapor, it heats up and with a temperature t enters the cavity 8 filled with capsules with substance 9, the phase transition temperature of which is also rat Tf ,, t. The result of heat transfer is ohla} to the water input. with substance contained in capsules 9 is its transition to a different aggregative state, accompanied by heat absorption and a decrease in water temperature to the initial temperature t. With this temperature, the cooling water again enters the condenser 6 "Functional time of unit poltexti volume V cooling water flow rate G. is

()()

РR

1 чm (t1 hm (t

uIto..rto i /:cBlC5 6luIto..rto i /: cBlC5 6l

:(,) J:(,) J

5555

„ mVn 5;„MVn 5;

(3)(3)

При истечении времени вентили И у первой полости 8 закрываютс ,When the time expires, the valves And in the first cavity 8 are closed,

3144107531441075

а вентили 12 открьгеаютс , и с помощью насоса 15 организуетс  циркул ци  вол  зо ор 1and the valves 12 are uncoupled, and by means of the pump 15 a circulation of volos 1 is organized

ды с температурой t,между первой полостью 8 и системой каналов 13, выполненных в горном массиве 14 с температурой t., меньшей чем tdy with temperature t, between the first cavity 8 and the system of channels 13, made in the mountain massif 14 with temperature t. less than t

оabout

-ах-Oh

1515

2020

2525

Ъ процессе движени  по каналам 14 вода принимает температуру t и, попада  в полость 8, охлаждает содер- ю жащеес  в каналах 9 вещество до температуры tj, привод  его в первоначальное агрегатное состо ние. Врем  восстановлени  рабочего потенциала вещества, содержащегос  в капсулах 9 первой полости 8, примерно соответствует времени f „By the process of moving along the channels 14, the water takes the temperature t and, falling into the cavity 8, cools the substance in the channels 9 to the temperature tj, bringing it to its original aggregative state. The recovery time of the working potential of the substance contained in the capsules 9 of the first cavity 8 corresponds approximately to the time f „

В период восстановлени  рабочего потенциала, содержащегос  в капсулах 9 первой полости 8 вещество, отвод тепла конденсации осуществл етс  охлаждающей водой из второй полости в. Дл  этого вентили 11 открываютс , а вентитш 15 закрываютс . Полости III и IV резервш е и вентили 11 и 15 у них все это врем  закрыты.During the recovery period of the operating potential contained in the capsules 9 of the first cavity 8, the substance, the heat of condensation is removed by cooling water from the second cavity c. For this, the valves 11 are opened and the vent 15 is closed. Cavities III and IV are reserve and valves 11 and 15 are closed all this time.

Пример. В подземном сооружении установлена холодильна  машина холодопроизводительностью 28 кВт, работающа  на холодильном агенте Фреон-12. Температура испарени  Фрео- на-12 278 К, температура конденсации 313 К. Коэффициент отношени  тепловой мощности отводимой в конденсаторе , к холодопроизводительности манш- ны 1,13. Начальна  температура охлаждающей воды 298 К, а температура охлаждающей воды после ковденсатора 308 К, Пористость сло  эластичных газонепроницаемых капсул, заполн ющего полости 0,45. Объем полости 50 м. Теплоемкость и плотность ох- лаждак цей воды С 4,19-10 Дж/кг, К, р 10 кг/м . Необходимо осуществить выбор вещества дл  заполнени  капсул и установить врем  работы каждой полости 2 р.Example. In the underground structure, a refrigerating machine with a cooling capacity of 28 kW is installed operating on a refrigerant Freon-12. The evaporating temperature of Freon is 12,278 K, the condensation temperature is 313 K. The ratio of the thermal power output in the condenser to the cooling capacity of the manshna is 1.13. The initial temperature of the cooling water is 298 K, and the temperature of the cooling water after the condenser is 308 K. The porosity of the layer of elastic gas-tight capsules filling the cavities is 0.45. The volume of the cavity is 50 m. The heat capacity and density of cooling water is C 4.19-10 J / kg, K, r 10 kg / m. It is necessary to make a choice of the substance for filling the capsules and establish the operating time of each cavity 2 p.

Определ ют тепловую нагрузку на конденсатор холодильной машиныThe heat load on the condenser of the refrigerating machine is determined.

Q 20-1,13 22,6 кВт.Q 20-1.13 22.6 kW.

Вычисл ют расход охлаждах дей водыCalculate cooling flow rate

30thirty

3535

4040

4545

5050

(tox tfl) (tox tfl)

22 6-10 22 6-10

47Т9 То -То 308-298)47T9 To-To 308-298)

5,415.41

..

Использу  неравенство (2) определ ют необходимую неличину теплоты фазового перехода вещества. При этом ориентировочно примем Ср 2,26. 10 /fe/кг. К, pg 0,9-10 кг/м .Using inequality (2), the necessary non-value of the heat of phase transition of a substance is determined. In this case, approximately take Cp 2.26. 10 / fe / kg K, pg 0.9-10 kg / m.

5five

00

,4.19-10 10, 4.19-10 10

5.2.26.,or-||-|,-tg, -,). 4308-298) 19,3-10 Дж/кг,5.2.26., Or- || - |, -tg, -,). 4308-298) 19.3-10 J / kg,

Так как б должно быть больше 19,3 кДж/кг, то в качестве вещества дл  заполнени  капсул выбираем эфир с (3 377 кДж/кг.Since b should be more than 19.3 kJ / kg, we choose ether with (3 377 kJ / kg) as a substance for filling the capsules.

Вычисл ют по формуле (3) врем  работы каждой полостиЧ77-ш Calculate by the formula (3) the operating time of each cavity is CH-77

(l-Ojj 45l 308-298-t- 2l26 ToV о745 308-298)(l-Ojj 45l 308-298-t- 2l26 ToV o745 308-298)

-Г р-G

1 +1 +

2,2610 П . 0 J2.2610 P. 0 j

Oj,45-50Oj, 45-50

5,41 -105.41 -10

гg

47,8-10 С 133 ч.47.8-10 C 133 h

Таким образом, переключение конденсатора 6 с одной полости на другую необходимо выполн ть через каждые 133 ч.Thus, the switching of the capacitor 6 from one cavity to another must be performed every 133 hours.

Применение предлагаемого способа регулировани  теплового режима позво-. л ет осуществить эксплуатшщю системы кондиционировани  воздуха в подземных сооружени х без транспортировки теплоты конденсс дии холодильного агрегата на поверхность, и кроме того, сократить объем полостей, содержащих в горном массиве, служащих дл  хранени  охлаждающей воды, что : приведет к снижению затрат.The application of the proposed method of regulating the thermal regime allows. It is necessary to carry out the operation of the air conditioning system in underground structures without transporting the heat of condensation of the refrigeration unit to the surface, and in addition, to reduce the volume of cavities contained in the mountain massif serving to store the cooling water, which: will lead to lower costs.

Claims (1)

1. Способ регулировани  теплового режима подземных сооружений, чакиций охлаждение воздуха хладоноси- телем, циркулирукщим между испарителем холодильной машины и воздухоохладителем , и отвод тепла конденсации ХОЛОДИЛЬНОГО).. агента охлаждающей водой, циркулирующей между конденсатором холодильной машины и размещенными в горном массиве гидроизолированными, полост ми, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  эффективности регулировани  теплового pe-t . жима за счет использовани  дл  отвода1. Method of regulating the thermal regime of underground structures, chakits cooling the air with a coolant circulating between the evaporator of the refrigerating machine and the air cooler, and removing the heat of condensation of the REFRIGERATING agent cooling water circulating between the condenser of the refrigerating machine and placed in the mountain massif hydro-insulated cavities characterized in that, in order to increase the efficiency of regulating thermal pe-t. press by use for tap ////
SU864140008A 1986-10-29 1986-10-29 Method of controlling heat duty of underground structures SU1441075A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864140008A SU1441075A1 (en) 1986-10-29 1986-10-29 Method of controlling heat duty of underground structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864140008A SU1441075A1 (en) 1986-10-29 1986-10-29 Method of controlling heat duty of underground structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1441075A1 true SU1441075A1 (en) 1988-11-30

Family

ID=21264817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864140008A SU1441075A1 (en) 1986-10-29 1986-10-29 Method of controlling heat duty of underground structures

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1441075A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105422162A (en) * 2015-12-25 2016-03-23 湖南科技大学 Mined-out area cooling device and cooling method utilizing filling material capable of absorbing heat

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Щербань А.Н. и др. Руководство по регулированию теплового режима шахт, М.: Недра, 1977, с. 85. Гусев ,В.С. Методы теплотехнических расчетов по обеспеченгао микроклимата в соорзгжени х гражданской обороны. М.: Стройиэдат, 1975, с. 136. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105422162A (en) * 2015-12-25 2016-03-23 湖南科技大学 Mined-out area cooling device and cooling method utilizing filling material capable of absorbing heat
CN105422162B (en) * 2015-12-25 2017-09-05 湖南科技大学 A goaf cooling device and cooling method using heat-absorbing filling materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2648959B2 (en) Hydrogen compressor
US5038574A (en) Combined mechanical refrigeration and absorption refrigeration method and apparatus
CN103003530A (en) Thermoelectric Energy Storage System
CN103717983B (en) For the heat absorption heating of cycle of operation sex work or the method for chilling unit
US4324983A (en) Binary vapor cycle method of electrical power generation
WO1991017392A1 (en) Methods and apparatuses for providing cool thermal storage and/or water purification
US4210461A (en) Method for recovering heat in a vapor degreasing apparatus
US5438843A (en) Means for liquid purification by batch crystallization
SU1441075A1 (en) Method of controlling heat duty of underground structures
US5782097A (en) Generator-absorber-heat exchange heat transfer apparatus and method and use thereof in a heat pump
US2003310A (en) Refrigeration
EP0042434B1 (en) Method of amplifying heat
US3922873A (en) High temperature heat recovery in refrigeration
JPS62218773A (en) Cold and heat accumulator
US2386438A (en) Refrigeration
Rizza Ammonia-water low-temperature thermal storage system
JP2980624B2 (en) Cooling method using heat storage type liquid receiver and liquid pump, and cooling and heating methods
US2017471A (en) Absorption refrigerating machine with heat recovery
JPH1047829A (en) Method and apparatus for freezing an object to be frozen in a freezer warehouse
JP2747334B2 (en) Direct contact ice thermal storage device
RU95108937A (en) Self-contained power cooling system with regeneration of cooling fluid
RU2411424C2 (en) Air cooling method in closed cavity of domestic refrigerator and device for implementation of above method
JP2533913B2 (en) Thermal storage refrigeration system
WO2000029792A2 (en) Direct-contact ice-generation device
Kaushik et al. Feasibility studies on an alcohol-salt mixture for absorption refrigeration systems