第八章礦井空氣調(diào)節(jié)概論學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1第八章礦井第八章礦井(kungjng)空氣調(diào)節(jié)概論空氣調(diào)節(jié)概論第一頁，共52頁。第1頁/共52頁第二頁，共52頁。圖 8-1-21通風(fēng)機(jī)房；2空氣(kngq)加熱室；3空氣(kngq)加熱器；4通風(fēng)機(jī)；5井筒 圖 8-1-1 1通風(fēng)機(jī)房；2空氣加熱(ji r)室；3空氣加熱(ji r)器；4通風(fēng)機(jī)；5熱風(fēng)道；6井筒 圖8-1-3 1通風(fēng)機(jī)房；2空氣加熱(ji r)室；3空氣加熱(ji r)器；4通風(fēng)機(jī)；5熱風(fēng)道；6井筒。第2頁/共52頁第三頁，共52頁。第3頁/共52頁第四頁，共52頁。井口空氣加井口空氣加熱方式熱方式優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) 缺缺 點(diǎn)點(diǎn)井口房不密井口房不密閉時(shí)閉時(shí) 1 1井口房不要

2、求密閉；井口房不要求密閉；2 2可建立可建立獨(dú)立的空氣加熱室，布置較為靈活；獨(dú)立的空氣加熱室，布置較為靈活；3 3在相同風(fēng)量下，所需空氣加熱在相同風(fēng)量下，所需空氣加熱器的器的片數(shù)少。片數(shù)少。1 1井口房不要求密閉；井口房不要求密閉；2 2可建立獨(dú)立的空氣加可建立獨(dú)立的空氣加熱室，布置較為靈活；熱室，布置較為靈活；3 3在相同風(fēng)量下，所需在相同風(fēng)量下，所需空氣加熱器的片數(shù)少?？諝饧訜崞鞯钠瑪?shù)少。井口房密閉井口房密閉時(shí)時(shí) 1 1井口房工作條件好；井口房工作條件好；2 2不需設(shè)不需設(shè)置專用通風(fēng)機(jī)，設(shè)備投資少。置專用通風(fēng)機(jī)，設(shè)備投資少。1 1井口房密閉增加礦井井口房密閉增加礦井通風(fēng)阻力；通風(fēng)阻力；2

3、2井口房漏風(fēng)管理較為井口房漏風(fēng)管理較為麻煩。麻煩。 表8-1-1 井口空氣加熱(ji r)方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較表第4頁/共52頁第五頁，共52頁。送風(fēng)地點(diǎn)送風(fēng)地點(diǎn) 熱風(fēng)溫度熱風(fēng)溫度() 送風(fēng)地點(diǎn)送風(fēng)地點(diǎn) 熱風(fēng)溫度熱風(fēng)溫度()立井井筒立井井筒 6070 正壓進(jìn)入井正壓進(jìn)入井口房口房2030 斜井或平硐斜井或平硐 4050 負(fù)壓進(jìn)入井負(fù)壓進(jìn)入井口房口房 1020 表表8-1-2 空氣空氣(kngq)加熱器后熱風(fēng)溫度的確定加熱器后熱風(fēng)溫度的確定第5頁/共52頁第六頁，共52頁。)(lhpttMCQ第6頁/共52頁第七頁，共52頁。lhlhttttMM01第7頁/共52頁第八頁，共52頁。蒸汽壓力蒸汽壓力

4、(KPa) 30 98 196 245 294 343392 飽和蒸汽溫度飽和蒸汽溫度() 100 119.6132.8 138.2 142.9147.2151 表表8-1-3 不同壓力不同壓力(yl)下的飽和蒸汽溫度下的飽和蒸汽溫度第8頁/共52頁第九頁，共52頁。32110110)()(wwwhpWttCSttCMV第9頁/共52頁第十頁，共52頁。加熱器型號加熱器型號 熱媒熱媒 傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K(W/m2K) 空氣阻力空氣阻力H(Pa) 熱水阻力熱水阻力h(KPa) 5、6、10D 5、6、10ZSRZ型型 5、6、10X 7D 7Z 7X 蒸汽蒸汽 146(v)0.49146(v)0

5、.49145(v)0.532143(v)0.51146(v)0.4915.1(v)0.571 1.76(v)1.9981.47(v)1.980.88(v)2.122.06(v)1.172.94(v)1.521.37(v)1.917 D型：型：15.2VW1.96Z、X型：型：15.2VW1.96 BA/2SRL型型 BA/3 BA/2 BA/3 蒸汽蒸汽 熱水熱水 15.2(v)0.5015.1(v)0.4316.5(v)0.2414.5(v)0.291.71(v)1.673.03(v)1.621.5(v)1.582.9(v)1.58表表8-1-4 部分國產(chǎn)部分國產(chǎn)(guchn)空氣加熱器的傳

6、熱系數(shù)和阻力計(jì)算公式表空氣加熱器的傳熱系數(shù)和阻力計(jì)算公式表注注: v空氣質(zhì)量空氣質(zhì)量(kn q zh lin)流速流速,Kg/m2.s；VW 水流速，水流速，m/s。第10頁/共52頁第十一頁，共52頁。,11ptKQS第11頁/共52頁第十二頁，共52頁。溫高溫高1 122。第12頁/共52頁第十三頁，共52頁。00rrrttZZg第13頁/共52頁第十四頁，共52頁。礦區(qū)名稱礦區(qū)名稱 恒溫帶深度恒溫帶深度 Z0(m) 恒溫帶溫度恒溫帶溫度tr0() 地溫率地溫率 gr(m/) 遼寧撫順遼寧撫順 山東棗莊山東棗莊 平頂山礦區(qū)平頂山礦區(qū) 羅河鐵礦區(qū)羅河鐵礦區(qū)安徽淮南潘集安徽淮南潘集遼寧北票臺吉

7、遼寧北票臺吉 廣西合山廣西合山 浙江長廣浙江長廣 湖北黃石湖北黃石 2530 40 25 25 25 27 20 31 31 10.5 17.0 17.2 18.9 16.8 10.6 23.1 18.9 18.8 3045 3121 5925 33.7 40374044 43.339.8 表8-2-1 我國部分礦區(qū)(kun q)恒溫帶參數(shù) 表表8-2-1 列出的我國部分礦區(qū)恒溫帶參數(shù)列出的我國部分礦區(qū)恒溫帶參數(shù)(cnsh)和地溫率數(shù)值，僅供參考。和地溫率數(shù)值，僅供參考。第14頁/共52頁第十五頁，共52頁。第15頁/共52頁第十六頁，共52頁。第16頁/共52頁第十七頁，共52頁。第17頁/

8、共52頁第十八頁，共52頁。tmCQmK)(0024. 08 . 0wmrttLt第18頁/共52頁第十九頁，共52頁。ULVqQ8 . 000第19頁/共52頁第二十頁，共52頁。nqQ0W第20頁/共52頁第二十一頁，共52頁。)(ttSKQwwW)11/(1K21w第21頁/共52頁第二十二頁，共52頁。)1ddln2ddd/(1K2122112w第22頁/共52頁第二十三頁，共52頁。濕壓縮過程。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，井筒濕壓縮過程。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，井筒(jn (jn tn)tn)風(fēng)流的熱平衡方程式為：風(fēng)流的熱平衡方程式為：(8-3-1) (8-3-1) )zz ( g)dd ()t

9、t (c211212p第23頁/共52頁第二十四頁，共52頁。mPPtbd) (622mPPbA 622tAd)E1 (Ft )E1 (t221112第24頁/共52頁第二十五頁，共52頁。第25頁/共52頁第二十六頁，共52頁。風(fēng)溫風(fēng)溫/ b Pm 井下井下 地面地面11011171723232929353545 61.978 50.274144.305197.838268.328393.015 9.324 19.979 -3.770 -8.988-14.288-22.958 1016.12 734.161459.01 1053.362108.05 1522.08 3028.41 2187.

10、854281.27 3105.556497.05 4692.24表表8-3-1 b、Pm參數(shù)參數(shù)(cnsh)取值表取值表 第26頁/共52頁第二十七頁，共52頁。 Bw Bw水溝寬度，水溝寬度，m m； tw tw 水溝中水的平均溫度，水溝中水的平均溫度，； Qm Qm巷道中各種絕對熱源的放熱量之和，巷道中各種絕對熱源的放熱量之和，KWKW； L L巷道的長度，巷道的長度，m m。mwwwxxxtttrbpbQLttBKttUKttUKttUKddMttCM)()()()()()(1212第27頁/共52頁第二十八頁，共52頁。）（）（2112ERFMtNERtpbCMULKNpbtttCML

11、UKN pbxxxCMLUKNpbwwwCMLBKN12ECMQFpbm第28頁/共52頁第二十九頁，共52頁。)()(2112ERFNttNERtr)()()()(1212mkrbpbQQttULKddMttCM第29頁/共52頁第三十頁，共52頁。2.2.掘進(jìn)工作面掘進(jìn)工作面風(fēng)流在掘進(jìn)工作面的熱交換主要是通過風(fēng)筒進(jìn)行的，風(fēng)流在掘進(jìn)工作面的熱交換主要是通過風(fēng)筒進(jìn)行的，其熱交換過程一般可視為等濕加熱過程。現(xiàn)以如圖其熱交換過程一般可視為等濕加熱過程?，F(xiàn)以如圖8-8-3-13-1所示的壓入式通風(fēng)為例進(jìn)行討論。所示的壓入式通風(fēng)為例進(jìn)行討論。pbmCMmLCULKN8 . 041067. 6ECMmL

12、CQFPbmm8 . 031033. 2Am NERFNttERtr1221)(第30頁/共52頁第三十一頁，共52頁。 圖8-3-1第31頁/共52頁第三十二頁，共52頁。1beb01MNKttt211tbt2N1)ZZ(01. 0t )N1 (tN2tp1btttCM) 1K(FKN第32頁/共52頁第三十三頁，共52頁。121t)11(K12121212t)DDln2DDD11(K)DV6615. 0471. 11 (006. 05 . 016 . 1b1第33頁/共52頁第三十四頁，共52頁。75. 0m25. 022VD00712. 0S/M) 1K(4167. 0V1bb221bm

13、D/M) 1K(5308. 0V第34頁/共52頁第三十五頁，共52頁。2)1(1223FMttMERtr33SZKM1p1b)CKM2(Z3EM1REQZF3m0333FR77. 1K03F77. 1120303RlRRS564. 0R020303RaF第35頁/共52頁第三十六頁，共52頁。0max)(PPULttWs8 . 0bm3V10728. 2第36頁/共52頁第三十七頁，共52頁。0max)(PPULttWQsqmaxbWdMfbmaxMfWd 第37頁/共52頁第三十八頁，共52頁。ddd12%100PPSv2222vd622dPP)t3 .237t27.17exp(6 .61

14、0P22S第38頁/共52頁第三十九頁，共52頁。第39頁/共52頁第四十頁，共52頁。 (5) (5)礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力測定與分析數(shù)據(jù)，如井巷通風(fēng)阻力、礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力測定與分析數(shù)據(jù)，如井巷通風(fēng)阻力、風(fēng)阻、風(fēng)量等；風(fēng)阻、風(fēng)量等； (6) (6)井巷所穿過各巖層的巖石熱物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)井巷所穿過各巖層的巖石熱物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)、比溫系數(shù)、比熱和密度等；熱和密度等； (7) (7)礦井水溫和水量。礦井水溫和水量。第40頁/共52頁第四十一頁，共52頁。第41頁/共52頁第四十二頁，共52頁。8-5-48-5-4熱的排放能力，但需在冷卻水系統(tǒng)增設(shè)一個(gè)高低壓換熱器，熱的排放能力，但

15、需在冷卻水系統(tǒng)增設(shè)一個(gè)高低壓換熱器，系統(tǒng)比較復(fù)雜。系統(tǒng)比較復(fù)雜。第42頁/共52頁第四十三頁，共52頁。圖圖8-5-1礦井空調(diào)礦井空調(diào)(kn dio)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式1制冷站；制冷站；2冷水泵；冷水泵；3冷水管；冷水管；4局部通風(fēng)機(jī)；局部通風(fēng)機(jī)；5空冷器；空冷器；6風(fēng)筒；風(fēng)筒；7冷卻水泵；冷卻水泵；8冷卻水管；冷卻水管；9冷卻塔。冷卻塔。第43頁/共52頁第四十四頁，共52頁。圖圖8-5-2地面集中地面集中(jzhng)空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng) 1壓縮機(jī)；壓縮機(jī)；2蒸發(fā)機(jī)；蒸發(fā)機(jī)；3冷凝器；冷凝器；4節(jié)流閥；節(jié)流閥；5、15水池；水池；6、7、14 水泵；水泵；8冷卻塔；冷卻塔； 9冷卻水管；

16、冷卻水管；10熱交換器；熱交換器；11、13、17冷水管；冷水管；12高低壓換熱器；高低壓換熱器；16、18空冷器?？绽淦鳌５?4頁/共52頁第四十五頁，共52頁。 圖 8-5-3制冷(zhlng)站設(shè)在井下，井下排除冷凝熱1壓縮機(jī)；2蒸發(fā)機(jī)；3冷凝器；4節(jié)流閥；5水池；6冷水泵；7冷卻水泵；9冷卻塔；10空冷器。第45頁/共52頁第四十六頁，共52頁。圖圖 8-5-4 制冷站設(shè)在井下，地面制冷站設(shè)在井下，地面(dmin)排除冷凝熱排除冷凝熱1壓縮機(jī)；壓縮機(jī)；2蒸發(fā)機(jī)；蒸發(fā)機(jī)；3冷凝器；冷凝器；4節(jié)流閥；節(jié)流閥；5、11冷水泵；冷水泵；6、9、12冷水管；冷水管；7冷水池；冷水池；8、10空冷

17、器；空冷器；13高低壓換熱器；高低壓換熱器；14冷卻水管；冷卻水管；15冷卻水泵；冷卻水泵；16冷卻塔；冷卻塔；17換熱器。換熱器。第46頁/共52頁第四十七頁，共52頁。圖圖 8-5-5 井上、下聯(lián)合式空調(diào)井上、下聯(lián)合式空調(diào)(kn dio)系統(tǒng)系統(tǒng) 14制冷機(jī)；制冷機(jī)；5空氣預(yù)冷器；空氣預(yù)冷器；6高低壓換熱器；高低壓換熱器；79空冷器；空冷器；10冷卻塔。冷卻塔。第47頁/共52頁第四十八頁，共52頁。制冷站位置制冷站位置 優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) 缺缺 點(diǎn)點(diǎn) 地地 面面 1 1廠房施工、設(shè)備安裝、維護(hù)、廠房施工、設(shè)備安裝、維護(hù)、管理方便；管理方便；2 2可用一般型的制冷設(shè)備，安全可用一般型的制冷設(shè)備，安

18、全可靠；可靠；3 3冷凝熱排放方便；冷凝熱排放方便；4 4冷量便于調(diào)節(jié)；冷量便于調(diào)節(jié)；5 5無需在井下開鑿大斷面硐室；無需在井下開鑿大斷面硐室；6 6冬季可用天然冷源。冬季可用天然冷源。 1 1高壓載冷劑處理困難；高壓載冷劑處理困難；2 2供冷管道長，冷損大；供冷管道長，冷損大；3 3需在井筒中安裝大直徑管道；需在井筒中安裝大直徑管道；4 4空調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜?？照{(diào)系統(tǒng)復(fù)雜。 井井 下下 1 1供冷管道短，冷損?。还├涔艿蓝?，冷損??；2 2無高壓冷水系統(tǒng)；無高壓冷水系統(tǒng)；3 3可利用礦井水或回風(fēng)流排熱；可利用礦井水或回風(fēng)流排熱；4 4供冷系統(tǒng)簡單，冷量調(diào)節(jié)方供冷系統(tǒng)簡單，冷量調(diào)節(jié)方 便；便； 1 1井下要開鑿大斷面的硐室；井下要開鑿大斷面的硐室；2 2對制冷設(shè)備要求嚴(yán)格；對制冷設(shè)備要求嚴(yán)格；3 3設(shè)備安裝、管理和維護(hù)不方便；設(shè)備安裝、管理和維護(hù)不方便； 聯(lián)聯(lián) 合合 1.1.可提高一次載冷劑回水溫度，減少可提高一次載冷劑回水溫度，減少冷損；冷損；2.2