Большие затруднения при эксплуатации оборудования создает обледенение шахтного ствола и вызывает аварии с тяжелыми последствиями. 7 февраля 1997 г. на шахте имени К. Маркса (г. Енакиево) вследствие обрушения ледяной глыбы в стволе погибло 5 человек и травмировано 10 человек, которые находились в клети. Причиной трагедии явились обмерзание крепи ствола вследствие прекращения отопления калориферной установки и доставка людей по аварийному стволу. Для предотвращения подобных случаев предусматривается обогрев ствола.

Водяные (паровые) калориферы. Длительное время на угольных и рудных шахтах традиционно для обогрева воздуха, подаваемого в шахтный ствол, применяли водяные (редко - паровых) калориферы типа КСК/КВС/КВБ либо BHB (арктическое исполнение КСК). Недостатком водяных калориферов является сложный монтаж, опасность размораживания калориферов, даже при кратковременных авариях, связанных с подачей перегретой воды. Применяемые водяные калориферы имеют крайне низкий КПД. Новые калориферы серии KCK имели фактическую производительность по теплу 40 % от расчетной.

В качестве теплоносителя применяется высокотемпературная вода или насыщенный пар. В котельных применяют котлы большой мощности, так как для вентиляции шахты необходимо порядка 400 м3/с и более. Теплоноситель передается от котельной до калорифера по теплотрассе. В практике обогрева воздухоподающих стволов традиционными калориферными установками зафиксированы случаи обмерзания вследствие резкого снижения температуры атмосферного воздуха, нарушения в подаче теплоносителя. Это обусловлено, главным образом, большой тепловой инерцией калориферных установок, т.е. неспособностью оперативно реагировать на резкие колебания температуры воздуха. Рассматриваемая система имеет низкий КПД, не превышающий 60-65 %.

1. Калориферы KCK предназначены для нагрева воздуха в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Воздух должен быть с предельно допустимым содержанием химически агрессивных веществ ГОСТ 12.1.005-76, с запыленностью не более 0,5 мг/м3 и несодержать липких веществ и волокнистых материалов.

Калорифер КСК

2. Калориферы KCK предназначены для эксплуатации в условиях холодного климата категории размещения 3 ГОСТ 15150-69.

3. Калориферы KCK можно применять в качестве теплоутили-заторов с промежуточным теплоносителем.

4. Калориферы KCK не должны устанавливаться на объекты, создающие внешнюю вибрацию со среднеквадратическим значением более 2 мм/с. В зимнее время пуск в работу калориферов KCK должен осуществляться со скоростью подъема температуры не более 30°С в час.

5. Калориферы KCK 3 имеют три, a KCK 4 - четыре ряда теп-лоотдающих элементов из стальной трубы 12x1,5 с алюминиевым спирально-накатным оребрением 29 мм.

6. Калорифер состоит из теплоотдающих элементов, трубных решеток, крышек и съемных боковых щитков. Для установки и крепления калориферов при монтаже предусмотрены овальные отверстия 11x15 по боковым сторонам трубных решеток и съемных щитков.

7. Присоединительные размеры всех калориферов с единым шагом 125 мм дают возможность обеспечить сборку калориферов по высоте и длине и собрать калориферную установку производительностью по воздуху до 500 тыс. м3/час.

Разработаны технические предложения по прямому нагреву воздуха – «Применение систем прямого нагрева воздуха для вентиляции шахт», по замене воды газообразным теплоносителем – «О применении когенераторов на базе газификации органического топлива в технологических схемах подогрева воздуха, подаваемого в шахту».

Электрические калориферы. В последнее время на шахтах для подогрева воздуха в горно-рудной и угольной промышленности все шире применяются электрические калориферы большой мощности (от 1 000 до 10 000 кВт).

Специалистами ООО «МиМ» разработана и производится автоматизированная установка АРМ-ЭКО, предназначенная для прецизионного подогрева приточного воздуха (от 50 до 1000 тыс. м3/ч) в системах вентиляции горно-рудных и угольных шахт и представляет собой комплект оборудования, состоящий из мощного электрического калорифера (номинальная мощность установленных нагревателей от 1000 до 10 000 кВт) и автоматического регулятора мощности. Калориферы АРМ-ЭКО проектируются под каждый объект индивидуально, на основании данных о количестве подаваемого в шахту воздуха, климатических условий, требований по температуре подогретого воздуха, необходимости резервирования, диспетчеризации и т.п. Калориферы АРМ-ЭКО представляют собой комплект, состоящий из электрокалорифера (ЭКО) и автоматического регулятора мощности (АРМ), предназначенного для подключения, управления, индикации рабочих и аварийных состояний и защиты от перегрузок, токов короткого замыкания и перегрева калорифера.

Стационарные огневые калориферы. Перспективным направлением является также использование шахтного метана для обогрева воздухоподающих стволов угольных шахт. Имеются существенные преимущества по сравнению с давно применяемыми-традиционными калориферными установками.

В последние годы разработаны стационарные огневые калориферы для обогрева воздухоподающих стволов, с использованием шахтного метана - они применяются в шахтоуправлении «Донбасс» и шахтах «Чайкино» и «Холодная балка» ГП «Макеевуголь». Часто используют в качестве калориферов теплогенераторы типа «АТОН», ВГС-1 смесительного типа. При этом теплогенераторах ВГС-1 продукты сгорания смешиваются со свежим воздухом для проветривания ствола.

При участии МакНИИ разработан огневой калорифер для обогрева воздухоподающих стволов шахт. Усовершенствованная стационарная установка, благодаря которой можно избежать аварии из-за обледенения в шахтных выработках, действует в донецком шахтоуправлении «Донбасс». Калорифер предназначен для подогрева воздуха, поступающего в шахту, с целью предотвращения обмерзания и обледенения в зимних условиях шахтных воздухоподающих стволов в широком диапазоне отрицательных температур наружного воздуха колорифера разработан научно-технический центром проблем энергосбережения. Он состоит из секционных воздухонагревателей, обогреваемых водой или паром, изготовленных на основе алюминиевых сплавов с антикоррозийным покрытием. В состав калорифера входят: рама (каркас), две трубные доски, компактный набор элементов (трубный пучок), входной и выходной коллекторы теплоносителя, входной и выходной (по теплоносителю) патрубки.


Техническая характеристика калорифера КТР-А:


Теплопроводность, Гкал/ч

0,344

Площадь поверхностного нагрева, м2

44,0

Аэродинамическое сопротивление, Па

123,6

Гидравлическое сопротивление, Па

962

Живое сечение для прохода воздуха, м2

0,7

Габаритные размеры, мм

 

Ширина

1071

Высота

1769

Глубина

120

Масс, кг

160

Конструктивные параметры трубного пучка:

 

Диаметр труб наружный, мм

16

Диаметр труб внутренний, мм

13

Высота ребра, мм

4,5

Шаг ребра, мм

3,15

Число рядов трубок, штук

3

Обшее число труб, штук

92

Компоновка труб

Шахматная

Материал

Алюминий

 

Преимущества калорифера КТР-А:

- компактность, малый вес, разборная конструкция;

- высокий коэффициент теплопроводности благодаря использованию алюминиевых сплавов и совершенной форме поперечного оребрения;

- высокая устойчивость к коррозии.

Благодаря более высокой теплопроводности алюминия, теплопроизводительность калориферов KTP-A в 1,5-2,0 раза выше, чем у стальных и биметаллических калориферов типов КВБ, КВС, ВНВ-113.




Другие новости по теме: