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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.06.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Если же равенство (181) не выполняется, то для обеспече­ ния необходимого распределения охлаждающей воды между рассматриваемыми аппаратами необходима установка дополни­ тельного сопротивления на одном из участков трубопровода. Так. если

необходимо на участке имп—р установить сопротивление, увеличивающее Ri настолько, чтобы соотношение между R3 и Ri (новым значением коэффициента характеристики участка импр) соответствовало уравнению (181). Величина коэф­ фициента сопротивления регулятора (которым обычно служит задвижка) должна определяться исходя из того, что

Согласно (178)

( 182)

где Ri — коэффициент характеристики участка имп—р до регулирования (естественный коэффициент характе­ ристики), сек2/м5;

Di — внутренний диаметр трубопровода, сопротивление ко­ торого увеличивается, м;

£ — коэффициент сопротивления регулятора.

При расчете общего коэффициента характеристики сети вто­ ричного холодоносителя прежде всего определяются необходи­ мость установки дополнительных сопротивлений и значения .ко­ эффициентов характеристики отдельных участков с учетом этих сопротивлений.

По значениям производительности и напора определяется тип и необходимое количество насосов. Обычно при этом прини­ мают 1—2 резервных агрегата.

Камера насосной станции по устройству и компоновке обору-1 дования аналогична камерам главных водоотливных установок шахт, она непосредственно сопряжена с камерой теплообменни­

ка высокого давления

(рис. 62). При устройстве водосборников

охлаждающей воды

необходимо предусматривать гидро- и теп­

лоизоляцию их

для

предотвращения, с одной стороны, утечки

холодной воды,

а с другой — проникновения в них шахтной во­

ды, имеющей более

высокую температуру.

При эксплуатации

шахтных установок кондиционирования

воздуха в связи с непрерывным изменением длины выработок, а значит расположения и количества воздухоохладителей, ме­ няется режим работы насосной станции системы циркуляции вторичиого Xолодоносителя.

147


 

Важной

задачей

являет­

 

ся обеспечение подачи

необ­

 

ходимого для

создания

нор­

 

мальных атмосферных усло­

 

вий

количества холодоноси­

 

теля

к

каждому

воздухоох­

 

ладителю.

Для

выяснения

 

возможного диапазона изме­

 

нения режима работы насос­

 

ной станции и соответствую­

 

щего

изменения

расходов

 

холодоносптеля

через

от­

 

делиные воздухоохладители

 

необходимо

определить ха­

 

рактеристики

внешней

сети

 

насосов в

различные

пе­

 

риоды

эксплуатации

 

уста­

 

новки.

После

определения

 

гидравлического режима ра­

 

боты установки з целом (по

 

характеристикам

насосов в

 

их

внешней

сети)

могут

к

быть рассчитаны

расходы в

3отдельных ветвях трубопро­ водной сети в различные пе­

риоды и сделаны выводы о необходимости регулиро­ вания либо за счет изме­ нения характеристики насо­ сов, либо за счет искусствен­ ного повышения сопротивле­ ния некоторых ветвей сети вторичного холсдоносителя.

Иногда для 'уменьшения влияния изменения характе­ ристик отдельных участков системы транспортирования вторичного холодоносптеля на режимы работы осталь­ ных участков предусматри­ вают установку специальной емкости на вышележащем горизонте. Поддерживая по­ стоянный уровень холодо­ носителя в этой емкости, значительно снижают взаим­ ное влияние отдельных участков.

148


4. Расчет и проектирование поверхностных элементов установок

Ыа поверхности шахты располагаются: часть циркуляцион­ ной системы первичного холодоносителя, станция холодильных машин, система охлаждения конденсаторной воды.

Система циркуляции первичного холодоносителя состоит из насосной станции, коммуникации, связывающих испарители хо­ лодильных машин с т. в. д., и т. в.д. При использовании в каче­ стве первичного холодоносителя рассолов в схеме предусматри­ вается теплоизолированный резервуар — сборник рассола, из которого рассол насосом подается в изолированный трубопро­ вод, прокладываемый по стволу и специальному ходку к каме­ ре т. в.д. Из т. в. д. по второму изолированному трубопроводу рассол поступает к испарителям холодильных машин, а затем опять в резервуар. Рядом с резервуаром обычно предусматри­

ваются емкости меньшего объема для

хранения соли

(СаСІг

или NaCl) и приготовления рассола,

добавляемого в

коитус

циркуляции для восполнения утечек. Все три емкости выпол­ няются обычно в виде одного блока [4].

Исходными данными для проектирования системы циркуля­ ции первичного холодоносителя (рассола) является его расход (170), начальная и конечная температуры (171).

Диаметр теплоизолированного трубопровода, по которому рассол поступает к т. в. д. и отводится от него, принимают так, чтобы скорость рассола составляла 1,5—2,5 м/сек.

Поскольку испарители холодильных установок рассчиты­ ваются на небольшое давление (10—15 бар), схема движения первичного хол’одоносителя имеет следующий вид: из резервуа­

ра-сборника рассол

насосом подается в трубопровод, идущий

к т. в.д. После т. в.д.

холодоноситель поступает в трубопровод,

соединяющий т. в.д. с испарителем, затем в испаритель и из него в резервуар.

Необходимая температура первичного холодоносителя после

испарителя

 

 

 

 

 

 

 

 

*Тр ' ■2QH+ Qo

 

 

(183)

 

tp tp

Ср.с^р

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь QTp — тепло

трения,

представляющее

собой

мощность,

теряемую на преодоление сопротивления трубопро­

вода, соединяющего насос с т. в.д.;

в

первом

Q„ — тепло,

подводимое к рассолу в насосах,

приближении

равное

мощности,

теряемой

в них;

Qo —тепло,

подводимое к

рассолу, движущемуся

в тру­

бопроводе, за

счет теплопередачи

из окружающей

среды.

 

 

 

 

 

 

149


Подставив значения всех этих величин в уравнение, получим

f

— t

- Ср.с -Мр +

ктЬр

 

gA /7T/Wp +

- ^ р .ц

(1 — ТІр.н) +

^Lptp

(184)

Lv

— 'p

■k-rLp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Ѵ с'Ѵ

 

 

 

cp-ciWP

2

k^ p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

Л Я ,— потеря

напора

в трубопроводе, соединяющем

Б/Ѵр. н

 

насос с

т. в. д.,

м;

 

 

(вт)

и

к. п. д. рабочих

и ѵ)р. „— суммарная

мощность

 

 

 

 

насосов, перекачивающих рассол;

 

от

ок­

 

 

 

йт— линейный

 

коэффициент

теплопередачи

 

 

 

ружающей среды к рассолу, движущемуся по

 

 

 

изолированному трубопроводу, вт/м-град;

 

 

 

 

Lp — длина трубопровода, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і0-—средняя по длине трубопровода температура

В

 

 

окружающего воздуха, °С.

 

 

выражена

в

уравнении

(184)

теплоемкость

 

рассола

 

дж/кг-град, а расход в кг/сек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потеря напора в трубопроводе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АНТ — RpVp =

 

8М-

0,021

 

 

. Г

 

 

(185)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л2 gp^.D'1

 

^ • 3

 

эм.

 

 

 

 

 

 

 

er? р

 

 

 

 

 

 

 

здесь

сМр— коэффициент

 

местных

сопротивлений

рассматри­

 

 

 

ваемой

ветви

рассольного

 

трубопровода, опреде­

 

 

 

ляемый в основном

величиной

коэффициента

со­

 

 

 

противления

т. в.д. по

рассолу

(коэффициент

со­

 

 

 

противления

одного

элемента 16),

вычисляемого

 

 

 

по (176).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура рассола перед испарителем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M p -

k

TL'p

g S H T Mp +

ferLp/p

 

(186)

 

 

 

 

2с,р.с Мр -{-Лт Lp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

Mp 4- —

fefL'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p.C

P

1 f)

1

p

 

 

 

где АЯ'

 

и L р — потери

напора и длина

трубопровода,

соеди­

 

 

 

няющего

т. в. д. с испарителем, м.

 

(187)

Необходимая холодильная мощность установки

 

 

 

 

Qx = Ф [<2т.в.д +

2УѴР,„ +

(tp -

10) (Lp +

4 ) J,

где cp = 1,05-4-1,10 — коэффициент запаса, учитывающий воз­ можную утечку рассола, теплоподвод в сборнике, холодопотери в коммуникациях холодильной стан­ ции;

tp — средняя температура рассола в трубопроводе.

По расчетной величине холодильной мощности принимается тип и количество холодильных машин на станции. Обычно стре­ мятся к установке более мощных холодильных машин, обладаю­ щих лучшими технико-экономическими показателями, однако

150