高階製冷技師職稱論文範文
製冷即致冷,又稱冷凍,將物體溫度降低到或維持在自然環境溫度以下。下面是小編為大家精心推薦的,希望能夠對您有所幫助。
篇一
地面製冷系統設計
摘要:供冷範圍:本次降溫工程共設計礦井一個採煤工作面、四個掘進工作面。
關鍵詞:地面製冷系統,設計
0.概況
礦井基本情況:富安煤礦位於山東省滕州市市區以西5 km處,行政區劃隸屬滕州市姜屯鎮、級索鎮管轄。煤礦西起田崗斷層,東至金莊斷層,南起北緯35°01′00″,北至太原組各煤層露頭線。面積28.0207 km2,開採深度-35~-900m。井田氣象屬華北類黃河南區,為季風型過渡性氣候,據棗莊市氣象局近20年的資料,結合以往的氣象資料敘述近20年最高氣溫38.9℃***1988年7月7日***,最低氣溫-15.2℃***1990年2月1日***,平均氣溫14.0℃。。1月、2月份氣溫最低,7月份氣溫最高。歷年最高氣溫40.4℃***1966年7月中旬***,最低氣溫-21.8℃***1957年1月中旬***。近20年平均相對溼度69%,最小相對溼度4%***1988年1月22日***,往年最小相對溼度1%***1962年3月23日***。㈡礦井高溫現狀:冬季,首採面溫度為27度,掘進工作面溫度為24度,隨著季節變化,氣溫增高,進入5月份以後,井下溫度開始升高,尤其在夏季,採煤工作面溫度達到38度,掘進工作面溫度達到35度。。
1.礦井需冷量標準、計算
1.1目前礦井降溫標準有:《礦山安全條例》第53條規定“井下采掘作業地點的空氣溫度不得超過28℃”。《煤礦安全規定》第102條規定“生產礦井採掘工作面空氣溫度不得超過26℃,機電裝置峒室的空氣溫度不得超過30℃,採掘工作面的空氣溫度超過30℃、機電裝置峒室的空氣溫度超過34℃時,必須停止作業”。《礦山井巷工程施工及驗收規範》***GBJ213-90***第10.2.1條規定“井巷工程施工時,工作面的相對溼度為90%時,空氣溫度不得越過28℃,超過時採取措施。
1.2供冷範圍:本次降溫工程共設計礦井一個採煤工作面、四個掘進工作面。
1.3礦井需冷量計算
***1***礦井引數:地面+55.7m,井底-700m;中央邊界抽出式:東井進風,北風井迴風;機房安裝FBCDZ-8-N025×2軸流風機,功率:2×315KW;風量:4576.6m3/min。
***2***降溫採面、掘進頭引數:採面:12101面,對拉麵,W進風、中巷運輸;
MB=340 m3/min***單採面***。掘進頭區域性風機壓入式,風機FBDNO5.6,2×15KW;供風量260-440 m3/min,ø600軟質風筒;供風距離800m。
***3***地溫:一級:31℃ 588~678m,平均 633m下。
***4***氣象:近20年平均t=14℃ φ=69% Β=100.9KPa近20年平均地溫:16.3℃,極高65.4℃,極低-18.7℃。
***5***地溫預測:公式: t預=t恆+G***H預-H恆***
式中:G-----平均地溫梯度 0℃/m或0℃/100m
H預---計算深度m***一般為地面標高加預計深度多為負值***
t恆、H恆-----恆溫帶溫度及深度 ℃m
-800mt預=37.84℃
以上看出:垂深603.5m即達到一級熱害區,而礦指出平均633m一下為一級熱害區,差別甚小,可視為一致。 -800m已進入二級熱害區。。
***6***風溫預測:氣溫:採煤面38℃;掘進迎頭35℃;風量:採煤面340m3/min;掘進迎頭260-440 m3/min。
經計算:採煤面有效冷量為:460KW;掘進迎頭有效冷量按最大風量計算為:40***KW。一面四頭有效冷量為:2085.7KW,根據《煤炭工業礦井設計規範》及《煤礦井下熱害防治設計規範》要求,需乘以備用係數1.2,即礦井總的需冷量為:Qc=K*Q=1.2×2085.7=2502.84kW
2.製冷降溫方案
隨著開採深度和範圍的逐步增大,高溫熱害問題已成為制約礦井安全生產的突出問題,不容迴避。根據當前井下高溫熱害狀況,結合礦現有條件,決定採用冷水水製冷降溫方案。主要由製冷水系統、輸冷系統、井下輸冷散冷系統、供電系統四大部分組成。即在地面建立製冷中心,製冷中心生產的2℃的冷水通過自重送至井筒中的防塵管路,經過井底減壓閥減壓後,進入井下防塵管網中,直接供至採掘工作面,通過在採掘工作面安裝的空冷器進行熱交換,冷卻工作面進風流溫度,以達到降溫的目的,散冷後的剩餘水通過回水溝流到井底中央泵房,再經過水泵排到地面。主要製冷裝置選型:採煤、掘進工作面各安裝1臺噴淋空冷器,作為熱交換器,地面選用3臺水冷螺桿機組,二用一備,冷凍水由18℃降為2℃,所需的水量為100m3/h,可滿足礦井1個回採工作面、4個掘進工作面的降溫需求。
3.系統執行費用概算
一是人工費:需要配備的人員包括地面製冷站4人***每班1人,輪休1人***,每人工資按1500元/月計算:1500×4×12=7.2萬元/a;二是製冷系統執行電費:製冷系統按每年6-10月份執行,其它月份停止運轉,正常運轉期,考慮到負荷的調整與變化,負荷調整係數取0.75,裝置的負荷率取0.8,當地用電平均價格按0.78元/kWh;系統執行功率為: 620kW。電耗:5×30×24×620×0.75×0.8=134萬kWh/a;三是電費:0.78×134=104.52萬元/a;四裝置折舊費:主要裝置使用按20年計,每年折舊為:726.6÷20=36.33萬元/a;五是維修、材料費:按裝置折舊費的11%計算,36.33×11%=4萬元/a;六是.系統執行總費用:7.2+104.52+36.33+4=152.05萬元/a;七是噸煤降溫費用:按年產量30萬噸計算,為5.07元/噸。
4.取得的效益
① 水源可以直接從地下抽取,由於地下水溫度較低降溫過程中節約了很多裝置執行費用。②採用冷水機組在地面降溫比在井下提高了安全係數。③減少了在井下安裝煤礦需要防爆裝置和井下開拓裝置硐室的費用。④改造工程不影響正常生產,並且改造工作量較小,施工比較容易。⑤原來靜壓水管可以直接作冷水管不需要單獨敷設,冷水可以直接當靜壓水使用減少了原來向井下輸送靜壓水費用。⑥本井筒為進風,管路不需要保溫。
5.結束語
通過安裝本製冷系統井下工作面溫度可以大大降低,為井下工人創造了適宜的工作環境。既提高礦井生產安全係數,又增加礦井效益。
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