Файл: В.В. Назаревич Теплоснабжение и теплотехническое хозяйство шахт.pdf

18

9. Каким параметром оцениваются кислотность и щёлочность во-

ды?

10. Что такое «продувка» котла, зачем и как часто она производит-

ся?

ТЕМА ТРИНАДЦАТАЯ

Низкопотенциальные тепловые выбросы на шахтах. Тепловые насосы

Современное горное предприятие - чрезвычайно теплоемкое предприятие. Только в угольной промышленности расход тепла на подогрев воздуха, подаваемого в шахту, составляет 173 ГДж на 1 тыс. т добычи. Технологически нагретый воздух, пройдя по выработкам, выбрасывается в атмосферу.

В конечном итоге современная шахта выбрасывает огромное количество низкопотенциального тепла, которое при соответствующей проработке технических решений можно вернуть (утилизировать) в производственный цикл. К источникам низкопотенциального тепла на горном предприятии относятся:

-исходящая воздушная струя главной системы вентиляции,

-система охлаждения компрессорных станций,

-система водоотлива,

-дымовые газы котельных.

Одним из наиболее сложных комплексов задач при разработке и проектировании систем теплоутилизации является определение их параметров, количества, режимов выбросов.

Задача изучения этой темы состоит в том, чтобы достаточно глубоко разобраться в актуальности проблемы выбросов и утилизации низкопотенциального тепла.

Вопросы утилизации тепла в настоящее время довольно успешно решаются применением тепловых насосов. Отличие теплового насоса от обычных теплообменников состоит в том, что в теплообменнике теплообмен идет от более нагретого теплоносителя к менее нагретому, в тепловом насосе теплота передается от более холодного к более нагретому теплоносителю с потреблением энергии от внешнего источника.

Эффективность применения тепловых насосов для утилизации низкопотенциального тепла по экономии первичного топлива достигает

19

30 % с электроприводом и 60 % с приводом от двигателя внутреннего сгорания при условии утилизации тепла выхлопных газов.

Вопросы для самопроверки по тринадцатой теме

1. Какое тепло относится к выбросному низкопотенциальному?

2.При каких условиях возможна утилизация низкопотенциального тепла?

3.Какие источники низкопотенциального тепла имеются на шахтах?

4.Почему в любом случае целесообразно утилизировать выбросное тепло?

5.Расскажите о термодинамическом цикле теплового насоса.

6.Какие типы тепловых насосов выпускает промышленность?

7.Каким показателем оценивается эффективность работы теплового насоса?

8.Как можно повысить температурный потенциал топливного насоса

всистеме теплоснабжения?

9.Почему у теплового насоса с приводом от двигателя внутреннего сгорания экономия первичного топлива может достигать 60 %?

10.Составьте принципиальную схему калориферной установки приточной вентиляции с тепловым насосом.

ТЕМА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

Шахтовые холодильные установки

Шахты с большим тепловыделением, рудники Севера, расположенные в районах вечной мерзлоты, требуют принятия мер к поддержанию определенного расчетного теплового режима с помощью воздухоохладительных устройств. Кроме этого, метеорологические факторы оказывают огромное влияние на самочувствие и производительность труда горнорабочих.

Для поддержания температуры воздуха в рабочих выработках в заданных пределах используют холодильные и воздухоохладительные установки, располагаемые на поверхности шахт и в подземных выработках.

Схема воздухоохлаждения выбирается исходя из безопасности, эффективности охлаждения, стоимости на тонну добычи и надежности эксплуатации оборудования. При изучении этой темы следует разо-

20

браться в принципиальном отличии холодильной машины от воздухоохладителя, их достоинствах и недостатках.

Проблемным остается вопрос отвода тепла от хладагента, особенно при проектировании подземных воздухоохладителей.

Особое внимание следует уделить конструкциям отечественных стационарных и передвижных воздухоохладительных установок.

Изучение темы заканчивается освоением методики расчета теплового режима горных выработок. По результатам теплового расчета рассчитывается и выбирается соответствующее оборудование (холодильные машины, воздухоохладители и др.)

Вопросы для самопроверки по четырнадцатой теме

1. Перечислите технические и гигиенические требования к параметрам рудничного воздуха.

2.Опишите методы снижения температуры рудничного воздуха без воздухоохладительных установок.

3.Опишите схемы установок для охлаждения рудничного воздуха.

4.Какие холодильные машины используют для охлаждения воздуха на шахтах?

5.По каким критериям выбирают тип холодильной машины для охлаждения рудничного воздуха?

6.Какие воздухоохладители применяют в установках для охлаждения рудничного воздуха?

7.Перечислите способы отвода тепла от шахтовых холодильных

машин.

8.Опишите передвижную шахтовую холодильную установку.

9.Опишите методику тепловых расчетов горных выработок.

10. Опишите методику теплового расчета воздухоохладителей и водоохладителей.

11. Опишите методику расчета оборудования шахтных холодильных машин.

ТЕМА ПЯТНАДЦАТАЯ

Основы эксплуатации шахтных систем теплоснабжения

Эффективное использование оборудования теплотехнического хозяйства шахты возможно только при наличии четко разработанной сис-

21

темы его технического обслуживания и ремонта с учетом специфики производства и теплоснабжения шахты.

В соответствии со сложившимися в угольной промышленности организационными формами технического обслуживания технологического оборудования, для теплотехнического оборудования целесообразны два вида обслуживания: периодическое и техническое с периодическим контролем.

Периодическое обслуживание должно выполняться в течение отопительного сезона через интервалы времени, установленные документацией на отдельные виды теплотехнического оборудования, а также в летний период при подготовке к отопительному сезону. Периодическое обслуживание выполняется, как правило, силами энергомеханической службы шахты.

Техническое обслуживание с периодическим контролем должно выполняться в каждые три года и обеспечивать определение технического состояния теплотехнического оборудования и эффективное выполнение объема ремонтно – наладочных работ. Техническое обслуживание с периодическим контролем выполняется обычно силами специализированного монтажно-наладочного управления.

Указанные виды работ должны выполняться в технологическом и организационном соответствии с процессами технического обслуживания источника теплоснабжения и тепловой сети.

Результаты технического обслуживания с периодическим контролем должны отражаться в отчетно-технических документах установленного образца, утверждаемых главным механиком наладочного управления или шахты.

Руководящими документами при производстве работ являются “Правила технической эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей”, “Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах”, “Правила устройства электроустановок”.

Вопросы для самопроверки по пятнадцатой теме

1. В чем состоят особенности эксплуатации теплотехнического оборудования шахт?

2.Какие виды обслуживания теплотехнического оборудования производят на шахте?

3.Какое обслуживание теплотехнического оборудования осу- ществ-ляется силами энергомеханической службы шахты?

22

4.С какой периодичностью производят работы по обслуживанию теплотехнического оборудования шахты?

5.В какой последовательности производят остановку системы теплоснабжения на летний период и запуск ее в работу на отопительный период?

6.Какие особенности и сложности возникают при аварийной остановке и запуске системы теплоснабжения после аварии в зимних условиях?

7.В каких документах отмечаются работы по ревизии, наладке и ремонту теплотехнического оборудования?

8.Составьте схему и опишите последовательность операций при промывке теплообменного оборудования?

9.В чем состоят особенности эксплуатации пластинчатых теплообменников?

10.На какие руководящие документы основываются при эксплуатации теплотехнического оборудования шахт?

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Наряду с изучением теоретического курса студенты занимаются на практических занятиях.

Темы практических занятий

1. Изучение приборов для теплотехнических измерений.

2.Расчет расхода тепла основными теплопотребителями шахты.

3.Расчет элеватора для системы отопления.

4.Расчет теплообменников (кожухотрубных и пластинчатых).

5.Гидравлический расчет теплосети.

6.Тепловой расчет теплосети.

7.Расчет калориферной установки.

8.Расчет и выбор приборов отопления.

23

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.04.05 – 90. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха – М.: Стройиздат, 1990. – 96 с.

2.СНиП 2.04.07 – 86. Тепловые сети. – М.: Стройиздат, 1986. – 86 с.

3.СН 245.71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.

4.Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – Макеевка – Донбасс, 1989. – 286 с.

5.Расчет и выбор оборудования калориферной установки главного вентилятора шахты: Методические указания к курсовой работе. / Кузбас. гос. техн. ун-т. - Кемерово, 1995. – 71 с.

6.Щербань А.А., Кремнев О.А., Журавленко В.Я. Справочное руководство по тепловым расчетам шахт и проектированию установок.

– М.: Гостехиздат, 1960. – 408 с.

7.Сканави А.А. Отопление. – М.: Стройиздат, 1988. – 416 с.

8.Янтовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 128 с.

24

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Общие методические указания

Согласно учебному плану студент-заочник выполняет контрольную работу, состоящую из 4-х задач и 4-х вопросов.

Решать задачи и отвечать на вопросы необходимо, строго придерживаясь своего варианта. Номер варианта определяется по табл.1 в зависимости от двух последних цифр учебного шифра студента. Условия задач и формулировки контрольных вопросов должны быть переписаны полностью. Решение задач сопровождать краткими пояснениями и подробными вычислениями. Необходимо указывать единицы величин в международной системе измерений (СИ).

Ответы на вопросы должны быть краткими и исчерпывающими. Не следует списывать ответ из учебника. В контрольной работе

должен быть приведён список аннотированной литературы. Оформлять работу необходимо строго в соответствии с требова-

ниями ЕСТД.

На обложке тетради указывают название предмета, фамилию, имя, отчество, специальность и домашний адрес.

Варианты заданий