На стыке науки и технологий
Система охлаждения воздуха в лавах
Разработана для ОАО «Беларуськалий» в целях создания безопасных и комфортных условий труда рабочих и обеспечения бесперебойной работы оборудования. Необходимость разработки системы вызвана особыми условиями добычи, при которых в отработку вовлекаются глубокозалегающие калийные пласты.
В ходе поиска решения было предложено несколько вариантов снижения температуры — от увеличения подачи воздуха и создания локальных систем рециркуляции воздуха в лавах до применения полноценной системы кондиционирования воздуха на основе парокомпрессионной холодильной машины, охлаждающей поступающую струю воздуха.
В ходе поиска решения было предложено несколько вариантов снижения температуры — от увеличения подачи воздуха и создания локальных систем рециркуляции воздуха в лавах до применения полноценной системы кондиционирования воздуха на основе парокомпрессионной холодильной машины, охлаждающей поступающую струю воздуха.
В результате осуществлена разработка системы охлаждения воздуха в лавах на основе парокомпрессионной холодильной машины.
На глубине свыше 850 метров, где температура окружающего породного массива достигает +24 градусов, воздух разогревается до +35 градусов. В результате условия труда горнорабочих становятся более сложными, а отключения оборудования по причине перегрева регулярными, что затрудняет выполнение плановых показателей по добыче руды.
Для достижения цели в условиях применяемой технологии добычи необходимы ответы на следующие вопросы:
Для определения места охлаждения рассматривались варианты:
Самым изящным решением оказалась подача к энергопоезду лавы непосредственно охлажденного до +3 градусов хладоносителя. В этом случае одна часть хладоносителя подается в систему охлаждения комбайна, а другая — на охлаждение воздушного потока. Такая схема позволяет рационально использовать холодильную мощность системы кондиционирования, а также равномерно отводить избыточные тепловыделения на тех участках, где они формируются.
Осложняющими обстоятельствами являются отсутствие в руднике системы противопожарного снабжения и удаленность места расположения системы от околоствольного двора более, чем на 12 километров. С учетом этого было принято решение организовать отведение избыточных тепловыделений в исходящую вентиляционную струю. Для этой цели рассчитана, спроектирована и разработана специальная подземная градирня, параметры которой позволяют охлаждать горячий теплоноситель от холодильной машины исходящей струей воздуха. Важно отметить, что исходящая из лавы струя идёт с малым расходом 10 м3/с, температурой до 28 градусов и высокой запыленностью. Несмотря на это, подземная градирня обеспечивает надежный отвод тепла.
Работа системы кондиционирования позволяет снизить температуру воздуха, поступающую в лаву, до 26 градусов и обеспечить бесперебойную работу комбайнового комплекса.
Для достижения цели в условиях применяемой технологии добычи необходимы ответы на следующие вопросы:
- Где и с какой мощностью охлаждать воздух?
- Как отводить избыточные тепловыделения?
- Где и как разместить всё оборудование системы?
Для определения места охлаждения рассматривались варианты:
- локального охлаждения всего воздуха, поступающего на проветривание лавы,
- доведения с помощью воздуховода до самой лавы.
Самым изящным решением оказалась подача к энергопоезду лавы непосредственно охлажденного до +3 градусов хладоносителя. В этом случае одна часть хладоносителя подается в систему охлаждения комбайна, а другая — на охлаждение воздушного потока. Такая схема позволяет рационально использовать холодильную мощность системы кондиционирования, а также равномерно отводить избыточные тепловыделения на тех участках, где они формируются.
Осложняющими обстоятельствами являются отсутствие в руднике системы противопожарного снабжения и удаленность места расположения системы от околоствольного двора более, чем на 12 километров. С учетом этого было принято решение организовать отведение избыточных тепловыделений в исходящую вентиляционную струю. Для этой цели рассчитана, спроектирована и разработана специальная подземная градирня, параметры которой позволяют охлаждать горячий теплоноситель от холодильной машины исходящей струей воздуха. Важно отметить, что исходящая из лавы струя идёт с малым расходом 10 м3/с, температурой до 28 градусов и высокой запыленностью. Несмотря на это, подземная градирня обеспечивает надежный отвод тепла.
Работа системы кондиционирования позволяет снизить температуру воздуха, поступающую в лаву, до 26 градусов и обеспечить бесперебойную работу комбайнового комплекса.