Автор: Николаев Александр Викторович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (35) декабрь 2011 г.

Статья просмотрена: 742 раза

Библиографическое описание:

Николаев А. В. Применение калориферной установки на вентиляционном стволе для подогрева воздуха при реверсии ГВУ в холодное время года // Молодой ученый. — 2011. — №12. Т.1. — С. 32-34.

При возникновении нештатных ситуаций иногда возникает необходимость осуществлять переход с нормального режима проветривания на реверсивный. В этом случае воздух в шахту (рудник) будет подаваться по вентиляционному (вентиляционным), а удаляться по воздухоподающим (воздухоподающему) стволам.

Нормативными документами [1] предписывается в холодное время года подогревать воздух, подаваемый в шахту (рудник) до температуры не ниже + 2 0С. В связи с этим все воздухоподающие стволы оборудуются калориферными установками (КУ), подогревающими воздух в холодное время года. На вентиляционных стволах система обогрева воздуха не предусмотрена, поэтому в случае необходимости выполнить реверсию в шахту (рудник) будет подаваться холодный воздух, что противоречит ПБ [1].

Для исключения подобной ситуации на проектируемом руднике Усольского калийного комбината (УКК) (Пермский край) планируется установить КУ, которая будет подогревать холодный воздух в случае перехода главной вентиляторной установки (ГВУ) в реверсивный режим в зимнее время года.

Предлагаемая схема расположения КУ приведена на рис. 1. При реверсировании ГВУ диффузорная (ДЛ) и общая (ОЛ) ляды будут закрыты. Подача воздуха будет производиться через открытую атмосферную ляду (АЛ). Для подогрева воздуха в окнах надстройки над АЛ будут установлены теплообменники (калориферы).

Согласно [2] вентиляционный ствол рудника УКК планируется оснастить КУ, состоящей из электрических теплообменников, выпускаемых компанией «Веза» [3].

КУ на вентиляционном стволе рассчитывалась так, чтобы ее мощности хватило на подогрев всего объема воздуха, проходящего через нее в наиболее холодное время года (согласно [4] температура воздуха наиболее холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92 равна –36 0С).

При сечении вентиляционного канала – 56 м2 [2] и максимально возможной скорости движения воздуха по стволу 15 м3/с [1], пропускная способность его по воздуху составит 840 м3/с, которую будет обеспечивать вентилятор ГВУ. При реверсии струи его производительность будет составлять не менее 75 % от нормальной – QВ = 630 м3/с.

Рис.1. Схема движения воздуха при реверсии

АЛ – атмосферная ляда; ДЛ – диффузорная ляда; ОЛ – канальная (общая) ляда; ПЛ – ляда в подводящем канале вентилятора


В связи с тем, что температура воздуха на выходе из КУ с учетом теплопотерь через стены надстройки, двери и технологические проемы должна быть не ниже + 10 0С [5], полная тепловая мощность КУ согласно [6, 7, 8]

Гкал/ч = 34 944,04 кВт.

где

tнар

температура наружного воздуха, равная –36 0C,


tТО

требуемая температура на выходе из калориферной установки, с учетом теплопотерь, равная +10 0C;


ρ

плотность наружного воздуха, кг/м3, (для технических расчетов ρ = 1,2 кг/м3);


c

удельная теплоемкость воздуха, равная 0,24 ккал/(кг∙0C).


В результате расчетов [2] выяснилось, что для обеспечения подогрева воздуха при реверсии струи КУ необходимо оснастить 22-мя электрическими воздухонагревательными блоками КЦКП-100 [3], температура воздуха, на выходе из которых составит + 10,55 0С. При этом общая потребляемая электрическая энергия, затрачиваемая на работу КУ, составит NКУ = 35 362,8 кВт∙ч.

Характеристики воздухонагревательного блока КЦКП-100 приведены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристики электрического воздухонагревательного блока для КЦКП-100

Напряжение питания, В

Мощность одного ТЭНа, qТЭН, кВт

Кол-во ТЭНов, шт.

Номинальный расход воздуха, QТО

Суммарная мощность воздухонагревателя Pбл., кВт

м3

м3

220

2,85

564

27,778

100 000

1607,4


В виду того, что ТЭНы (трубчатые электронагревательные элементы) воздухонагревательных блоков КЦКП-100 могут включаться ступенями мощностью 33; 66,5; 100 % от установленной [3], тепловую мощность, а, следовательно, и потребление электроэнергии можно будет регулировать в зависимости от температуры наружного воздуха.

Несмотря на значительные затраты электроэнергии при работе и расходы на приобретение и оснащение вентиляционного ствола КУ, можно с уверенностью говорить о том, что в случае возникновения аварии в холодное время года, температура воздуха, подаваемого в рудник будет соответствовать правилам безопасности.


Литература:

  1. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом (ПБ 03-553-03). Серия 03. Вып. 33 / ГУП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России». – М., 2003. – 200 с.

  2. Разработка исходных данных для проектной документации на строительство Усольского калийного комбината. Исходные данные для разработки проектной документации на проветривание рудника. – Отчет о выполненной услуге/ Отв. исполнитель Н.Н. Мохирев. – Пермь, 2009. – 52 с.

  3. «Веза». Каталог продукции. Кондиционер центральный каркасно-панельный. Выпуск 1. Редакция №10 от 01.04.2009.

  4. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

  5. Малявина Е.Г. Теплопотери здания: справочное пособие. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2007. – 144 с.

  6. Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения. (Утв. Госстроем России 12.08.2003 г.).

  7. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1971. – 460 с.

  8. Соколов В.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. – М., «Энергия», 1967.

Основные термины (генерируются автоматически): подогрева воздуха, температура воздуха, систем регенерации воздуха, Усольского калийного комбината, кондиционирования воздуха, функционирования систем регенерации, Моделирование функционирования систем, обеспечения подогрева воздуха, Влияние подогрева воздуха, Номинальный расход воздуха, система обогрева воздуха, реверсии струи КУ, схема расположения КУ, вентиляционного ствола КУ, скорости движения воздуха, температуры наружного воздуха, вентиляционном стволе, загрязнения атмосферного воздуха, холодный воздух, систем кондиционирования воздуха.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос