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
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 и—м—п—р установить сопротивление, увеличивающее Ri настолько, чтобы соотношение между R3 и Ri (новым значением коэффициента характеристики участка и—м—п—р) 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 и—м—п—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