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: 91

Скачиваний: 2

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

установка одной крупной холодильной машины, обеспечивающей всю необходимую холодильную мощность, нерациональна. Наи-

.лучшим вариантом является использование двух-трех крупных

холодильных машин для

обеспечения

необходимой

мощности

и одной

машины резервной.

 

 

По температуре первичного холодоносителя в испарителе

определяется необходимая

температура

испарения

хладагента

(см. п. 11 гл. II).

 

 

 

Для

обеспечения циркуляции рассола в настоящее время

используются обычные насосы для перекачки чистой воды. Не­ обходимый напор этого насоса определяется суммарными поте­ рями напора в сети:

Яр.„ = ДЯт-г АЯ;.

(188),

Для отвода тепла конденсации хладагента охлаждающая вода из конденсаторов машин направляется в градирню. Обыч­

но используются многосекционные

пленочные

вентиляторные

градирни, состоящие

из нескольких (от

двух до

пяти) секций.

В настоящее время

разработаны типовые проекты водоохлаж­

дающих устройств для различных расходов воды.

 

Оборудование холодильных установок полностью либо ча­

стично размещается

в машинном

зале

станции

холодильных

машин. Размещение оборудования в большой мере зависит от свойств хладагента. Для аммиачных холодильных установок при проектировании станции необходимо выполнять целый ряд тре­ бований, связанных с токсичностью и взрывоопасностью хлад­ агента.

На рис. 63 показан план станции аммиачных холодильных машин [4], оборудованной поршневыми компрессорами АО-1200 В машинном зале станции находятся только компрессоры 1 с приводными двигателями 2, а также дренажный ресивер 7 для сбора аммиака. В подвале машинного зала расположены воз­ душный компрессор 9 для испытания аппаратов и коммуникаций холодильной установки после монтажа и ремонта, а также ва­ куум-насос 8, используемый для вакуумирования коммуникаций перед заполнением установки хладагентом.

Конденсаторы 4 и испарители 3 установок, так же как и от­ делители жидкого аммиака 5 и маслоотделители 6, расположе­ ны вне машинного зала на специальной аппаратной площадке. Поверхности труб п аппаратов, имеющие низкую температуру, покрываются тепло- и гидроизоляцией. Аппаратура контроля и регулирования режима работы установок находится в машин­ ном зале. Трансформаторы и пусковая электроаппаратура рас­ полагаются в специальных помещениях, не сообщающихся не­ посредственно с машинным залом.

При использовании фреоновых холодильных машин в боль­ шинстве случаев все оборудование установки размещается в машинном зале и его подвале.

151


Рис. 63. Станция холодильных маинш с поршневыми компрессорами

.Охлежденная вода с градирни

!на конденсаторы

Рис. 64.

Станция холодильных

обменник

аз резервуара

машин

с турбокомпрессорами

 

 

На рис. 64 показан план станции холодильных машин шахты имени Дзержинского комбината Артемуголь, выполненный по проекту Днепрогипрошахта.

В машинном зале установлено два турбокомпрессорных агре­ гата ХТМФ-4000 1, включающие турбокомпрессор с приводом, испаритель и конденсатор. В подвальной части зданий, откры­ той на большей части площади, размещены малый компрессор­ ный агрегат 2 (АК-ФУ-40-1), служащий для заполнения систе­ мы фреоном после монтажа или ремонта, ресивер 3, вакуумнасос 5 и воздушный компрессор 6, служащие для испытания и вакуумирования аппаратов н коммуникаций; насос 4 для по­ дачи рассола в шахту и насос 7 для приготовления рассола, до­ бавляемого в резервуар-сборник для пополнения утечек.

Вся пусковая и распределительная электроаппаратура раз­ мещена в машинном зале.

Обычно в машинном зале станции с турбокомпрессорными агрегатами предусматривается устройство шумоизолированной кабины для обслуживающего персонала, куда выносится ава­ рийная сигнализация.

В машинном зале обязательно вывешивается схема установ­ ки и инструкция по ее эксплуатации.

5, Основные показатели эффективности работы и вопросы производственных испытаний шахтных установок кондиционирования воздуха (УКВ)

Эффективность работы УКВ может быть оценена степенью нормализации атмосферных условий в выработках шахты, рас­ ходом энергии на кондиционирование воздуха и величиной пол­ ного холодильного коэффициента установки, представляющего собой отношение суммарной холодильной мощности воздухо­ охладителей к мощности, потребляемой из сети двигателями всех компрессоров, насосов и вентиляторов, обслуживающих установку:

П

 

 

 

 

 

2 Q„,ot

 

SQX -

2/у„ - S,¥B|B- SQnor _

 

 

 

2'Ѵс.к + 2 У с.н+ 2 У с.в

 

ШВ.Н 4I- Шв.в

SQn

 

 

1

 

4- 2N

= еѵ 1 —• 'Фп

(189)

14-

Ш

П

с.н2 N\

с.в

14бв

 

 

 

 

 

Здесь

^Qn.Oi — суммарная полезная холодиль­

 

 

 

ная мощность воздухоохлади­

 

 

 

телей

установки, квт;

 

154


ЕА^в.п и ZN * н — суммарная

мощность

 

(на

ва­

 

 

 

лу и

потребляемая

из

сети)

 

 

 

двигателей

насосов

 

систем

 

 

 

циркуляции

 

холодоносителя

 

 

 

УКВ, квт;

 

 

 

(на

валу

2УѴВ.в и 2УСв — суммарная мощность

 

 

 

и потребляемая из сети) элек­

 

 

 

тродвигателей

 

вентиляторов

 

 

 

воздухоохладителей,

квт;

 

 

 

 

ЕАгс. к— суммарная

мощность,

потреб­

 

 

 

ляемая

из

сети

двигателями

 

 

 

компрессоров

холодильной

ус­

 

 

 

тановки,

 

обслуживающей

 

 

 

УК.В, квт;

холодопотери,

вы­

 

 

KQx — суммарные

 

 

 

званные подводом тепла к хо­

 

 

 

лодоносителю

из

окружающей

 

 

 

среды в резервуарах и трубо­

 

 

 

проводах, расположенных

на

 

 

 

поверхности

шахты,

а

также

 

 

 

утечкой

 

холодоносителя **,

 

 

2Q4

квт;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

холодиль-

 

 

ех = -утf ------ средневзвешенным

 

 

 

ный

коэффициент ПКХУ,

об­

2ЛѴн +

^

в.в + 2 О„от

служивающих УКВ;

 

 

 

 

— относительные

холодопотери в

Фи

2Qx

 

установке;

 

 

 

 

 

 

 

 

^с.я + 2Ус.е

 

 

 

 

 

 

 

«в =

— относительное

энергопотребле­

 

 

2ІѴ„

ние

вспомогательных

машин

 

 

 

Экономичность

принятого

установки.

при

проектирова­

варианта

УКВ

нии шахт оценивается приведенной стоимостью установки, или себестоимостью полезного ископаемого по статье кондициониро­ вание воздуха наряду с величиной капитальных затрат на со­ оружение УКВ.

Для определения основных.показателей работы действующих установок необходимо проводить производственные испыта­ ния их.

* В 2N о.н кроме мощности, потребляемой из сети двигателями насосов холодоносителя, входит мощность двигателеіі насосов, обслуживающих си­ стему циркуляции воды, охлаждающей конденсаторы холодильных машин.

** Тепло, подводимое к холодоносителю от воздуха, движущегося в вы­ работках шахты, нельзя относить к холодопотерям, так как такой теплооб­ мен улучшает атмосферные условия под землей.

155


Методика и объем испытаний определяются их задачей. Обычно целью шахтных испытаний является определение фак­ тической холодильной мощности холодильных машин, обслужи­ вающих установку, и воздухоохладителей, расположенных в вы­

работках шахты; потерь

энергии в отдельных

узлах установки

 

 

 

 

 

и

полного

холодильного

 

 

 

 

 

коэффициента ее.

 

 

 

 

 

 

лиз

Наиболее полный ана­

 

 

 

 

 

работы

холодильной

 

 

 

 

 

установки

может

быть

 

 

 

 

 

произведен

в результате

 

 

 

 

 

определения

характери­

 

 

 

 

 

стик ее основных элемен­

 

 

 

 

 

тов

(п.

6

гл. II). Однако

 

 

 

 

 

в шахтных условиях про­

 

 

 

 

 

ведение

таких испытаний

 

 

 

 

 

чрезвычайно

затруднено,

 

 

 

 

 

а во многих случаях и

 

 

 

 

 

вообще

невозможно. По­

 

 

 

 

 

этому при шахтных испы­

 

 

 

 

 

таниях холодильных уста­

 

 

 

 

 

новок

определяются

их

Рис.

65. Схема

расстановки

аппаратуры

основные

показатели

при

одном

(обычно нормаль­

при

испытании

турбокомпрессорной

xo.no-

 

дилыіоіі установки

 

 

ном для условий конкрет­

 

 

 

 

 

ной шахты)

режиме

ра­

На рис. 65 показана схема

 

боты.

необходимой

при

расстановки

испытаниях измерительной аппаратуры

на парокомпрессориой

холодильной установке с турбокомпрессором. Наибольшие труд­ ности представляет определение расхода хладагента в контуре установки. Наличие дроссельных расходомеров в контуре неже­ лательно, во-первых, из-за появления дополнительных потерь энергии, вызванных дросселированием хладагента в измеритель­ ных устройствах, и, во-вторых, из-за увеличения вероятности утечки хладагента (особенно фреона) через неплотности допол­ нительной арматуры, появляющейся в связи с установкой рас­ ходомеров. Поэтому при испытаниях холодильных установок расход хладагента определяют косвенным путем (по уравнению теплового баланса теплообменных аппаратов).

Параметры состояния хладагента в характерных точках цикла определяются по показаниям термометров и манометров с помощью диаграммы состояния. Расходы воды, охлаждающей конденсатор, и холодоносителя, проходящего через испаритель, измеряются с помощью обычных расходомеров дроссельного типа L37],

Испытание производится при установившемся режиме ра­ боты установки, т. е. при постоянных температурах хладагента,

156


б о д ы

и холодоносителя. Для повышения точности необходимо,

чтобы

хладагент был1 переохлажден после конденсатора

на

3—4° С и перегрет перед компрессором на 5—7° С, при этом

ис­

ключается возможность конденсации или испарения капель хлад­ агента на чувствительном элементе или гильзе термометра, иска­ жающих показания этого прибора.

При определении расхода хладагента по тепловому балансу аппарата измерение температур сред должно производиться с точностью до 0,1° С, а разность температур должна быть не менее 3°С.

Полная тепловая мощность, отводимая от хладагента в кон­ денсаторе, определяется по формуле

Q," =

QВ+

QH.K= Рв^вСв (tB._— 4,) +

aFK(^cp,. — t0) • ІО-3, (190)

где

 

Qв —'тепловая мощность, отводимая охлаждающей во­

 

 

 

дой, квт;

мощность, рассеиваемая

в

окружаю­

 

Q „ . — тепловая

Рв,

св,

 

щую среду через корпус аппарата, квт;

 

 

 

Ѵ„— плотность,

теплоемкость

(при

средней

темпера­

 

 

 

туре) и расход

охлаждающей

 

воды

соответст­

■£в.,

и

 

венно, кг/м3; кдж/кг-град;

м3 /сек;

 

 

 

 

 

£Ві — конечная

и начальная

температура охлаждаю­

 

 

 

щей воды, °С;

 

 

от корпуса

конденса­

 

 

а — коэффициент

теплоотдачи

 

 

 

тора в окружающую

среду (обычно

равен

9—

 

 

 

12 вт/м2 ■град),

[36];

 

 

 

корпуса

конден­

 

 

Fu — плойдадь

внешней поверхности

 

 

£сРк -

сатора, м2;

 

 

среды,

соприкасающейся

 

 

средняя

температура

 

 

 

с внутренней поверхностью корпуса аппарата, °С;

 

 

і0— температура

воздуха

на

расстоянии

1 —

2

м

от

Определив

конденсата (по термометру £і2),

°С.

 

 

 

 

£5 ,

по показаниям'

манометра М\

и

термометров

£ 6 состояние хладагента

перед

и после

конденсатора,

по

диа­

грамме состояния хладагента или таблицам его

параметров на­

ходят

соответствующие

 

значения

энтальпий

(£а'

и /2,

см.

рис. 7, б).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход хладагента через конденсатор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мх =

оп

 

 

 

 

 

 

 

(191)

 

 

 

, к .

 

 

 

 

 

 

га —

Если разница между £сРк и температурой окружающей среды

меньше 10° С, величиной QH.K можно пренебречь при расчетах. Расход хладагента через испаритель можно также опреде­ лить из теплового баланса аппарата. Тепло, получаемое хлад­

агентом в испарителе,

1 5 7