Файл: Цейтлин Ю.А. Установки для кондиционирования воздуха в шахтах [Текст] 1974. - 166 с.pdf

и поддержание камер для расположения оборудования (по дан­ ным Днепрогипрошахта, рассматриваемая схема в условиях Центрального района Донбасса требует сооружения специаль­ ных камер общим объемом до 1500 м3). Кроме того, значитель­ но усложняется отвод тепла конденсации, условия эксплуатации мощных холодильных машин под землей (особенно на больших глубинах) значительно хуже, чем на поверхности.

Схема с централизованным охлаждением воздуха и распо­ ложением холодильной установки под землей применена на ряде зарубежных шахт («Магма» в США, «Синдерелла» в ЮАР и др.).

забоями очистных и подготовительных выработок с повышенной температурой воздуха и околоствольным двором. Если это рас­ стояние достаточно велико, охлажденный в околоствольном дво­ ре воздух по мере движения к забоям успевает вновь нагреться и эффект централизованного охлаждения сводится практически на нет.

Более эффективна схема кондиционирования воздуха при расположении воздухоохладителей в групповых штреках или в промежуточных квершлагах (полуцентрализованное охлажде­ ние), однако в этом случае значительно возрастает длина тру­ бопроводов для транспортирования холодоносителя к воздухо­ охладителям н усложняется размещение этих трубопроводов в горных выработках. Такая схема рациональна в случае, когда длина пластовых штреков, по которым охлажденный воздух по­ дается от воздухоохладителей к забоям, незначительна, так что, несмотря на подогрев воздуха в этих выработках, температура его в забоях не превышает допустимой.

Четвертая схема может быть осуществлена при установке у рабочих мест воздухоохладителей, по которым циркулирует холодоноситель, или установке передвижных кондиционеров.

В первом случае появляется необходимость в прокладке по выработкам шахты сети изолированных трубопроводов для подачи к воздухоохладителям и отвода холодоносителя. Нали­ чие такой сети значительно увеличивает стоимость сооружения и эксплуатации установки для кондиционирования воздуха.

Как и в предыдущем случае, холодильные машины при та­ кой схеме кондиционирования могут быть расположены под землей или на поверхности. На шахтах, разрабатывающих пла­ сты крутого падения, обычно применяется поверхностное рас­ положение холодильных машин, на шахтах с пластами пологого падения часто используется подземное расположение станции холодильных установок.

125

На рис. 56 показана схема установки для кондиционирова­ ния воздуха, принятая Доигипрошахтом для ряда шахт («Иг­ натьевская» и «Петровская-Глубокая» комбината Донецкуголь). Отвод тепла конденсации производится исходящей вентиля­ ционной струен в специальном подземном воздухоохладителе.

При использовании передвижных кондиционеров отпадает необходимость в системе транспорта холодоносителя, однако пе-

Рис. 56. Схема установки холодильных машин в выработке

редвижные кондиционеры, работающие в тяжелых условиях на участках, неэкономичны и ненадежны. При такой схеме сложен отвод тепла конденсации.

Комбинированная схема кондиционирования воздуха, преду­ сматривающая централизованное охлаждение воздуха для уча­ стков, расположенных вблизи околоствольного двора, и уста­ новку участковых воздухоохладителей, а иногда и передвижных кондиционеров для остальных пунктов, применяется в случае или большой разницы в длинах выработок, соединяющих забои

ннкидзеуголь [4]. Согласно этой схеме, на некоторых участках имеются передвижные воздухоохладители 6. Вторичный холодо­

126

носитель (вода) подается к этим воздухоохладителям от стацио­ нарного теплообменника высокого давления, расположенного в околоствольном дворе 4. На участках с наиболее тяжелыми атмосферными условиями охлаждение воздуха осуществляется двумя ступенями: сначала в стационарных воздухоохладите­ лях 3, расположенных недалеко от околоствольного двора, за­ тем передвижными кондиционерами 5.

Рис. 57. Комбинированная схема кондиционирования воздуха:

В некоторых случаях комбинированная схема кондициониро­ вания предусматривает централизованное охлаждение воздуха на поверхности и доохлаждение его перед участками с наибо­ лее тяжелыми тепловыми условиями с помощью передвижных или полустационарных холодильных установок.

Все применяемые в настоящее время схемы кондициониро­ вания воздуха обладают существенными недостатками, причем ни одна из возможных схем обычно не имеет явного экономи­ ческого или технического преимущества перед остальными схе­ мами. Поэтому при проектировании шахт окончательный выбор схемы для кондиционирования воздуха производится на осно­ вании технико-эономического сравнения двух или трех вариан-

127

тов, приемлемых в рассматриваемых конкретных условиях. В существующих проектах установок для кондиционирования воздуха на шахтах Донбасса наиболее широко применяется схе­ ма с местным охлаждением воздуха у рабочих мест с помощью воздухоохладителей н расположением холодильных машин на

поверхности.

2. Конструкции и тепловой расчет шахтных воздухоохладителей

Для охлаждения воздуха в шахтах могут быть использова­ ны «мокрые» и «сухие» воздухоохладители. В аппаратах первого типа охлаждение воздуха осуществляется за счет непосредствен­ ного контакта его с рассолом или водой; в аппаратах второго типа охлаждаемый воздух обтекает снаружи пучок труб пли змеевик, внутри которых циркулирует холодоноситель.

Хотя в горной практике известны случаи «мокрого» охлажде­ ния кондиционируемого воздуха [2, 5], широкого применения такие воздухоохладители не получили. Это объясняется необхо­ димостью устройства специальной выработки для установки форсунок, разбрызгивающих воду, тщательной очистки н охлаж­ дения воды перед возвратом ее к распылителям.

На рис. 58 показан шахтный воздухоохладитель «мокрого» типа, разработанный ИТЭ АН УССР [2]. На специальных вер­ тикальных коллекторах 2 монтируют центробежные распыли­ тели (форсунки) 1. Коллекторы 2 соединяются горизонтальными коллекторами 3, соединяющимися главным коллектором 4, к ко­ торому подводится по трубопроводу 6 вода. Не испарившаяся вода собирается в водосборнике, расположенном в нижней ча­ сти камеры 8, откуда она насосом по трубопроводу 5 подается в испаритель холодильной машины. Воздухоохладитель разме­ щается в откаточном штреке. В штреке устанавливается венти­ ляционная дверь 11, открывающаяся для пропуска транспорта. Для прохода людей имеется специальный шлюз 10 с двумя дверями 9. За форсуночной камерой установлен специальный

1 2 8

ные аппараты, компонуемые из отдельных стандартных секций конструкции МакНИИ. Всего разработано пять типов секций, ■состоящих из оребренных труб с наружным диаметром 20 мм

Рис. 58. Форсуночный воздухоохладитель ИТЭ АН УССР

и толщиной стенки 1,5 мм. Секция состоит из пяти рядов труб по высоте и четырех рядов по ходу воздуха, коэффициент оребрения труб 10,1. Основные данные секцийприведены в табл. 2.

129

\

а

130

131