產(chǎn)品詳情
  • 產(chǎn)品名稱(chēng):煤礦遠紅外井口熱風(fēng)輸送系統

  • 產(chǎn)品型號:
  • 產(chǎn)品廠(chǎng)商:鑫博
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簡(jiǎn)單介紹:
煤礦通風(fēng)是采礦中的重要環(huán)節,冬季通風(fēng)中由于帶來(lái)礦井地面環(huán)境的寒冷氣流經(jīng)過(guò)井下通道,致使井上井下都與環(huán)境溫度相差無(wú)幾。采礦設備與設施不能在低溫環(huán)境下運行工作,如綜采設備的潤滑油、輸送煤炭出井的橡膠輸送帶、供給井下工作用的自來(lái)水、操控作業(yè)人員的工作條件等等。為了保證井下設備設施的正常運轉,保證**生產(chǎn),需對主井及副井進(jìn)行熱風(fēng)輸送,冷熱風(fēng)入井混合后井內上升至5℃左右,確保生產(chǎn)**運行。
詳情介紹:
1 總論 
1.1 工程背景 
   煤礦通風(fēng)是采礦中的重要環(huán)節,冬季通風(fēng)中由于帶來(lái)礦井地面環(huán)境的寒冷氣流經(jīng)過(guò)井下通道,致使井上井下都與環(huán)境溫度相差無(wú)幾。采礦設備與設施不能在低溫環(huán)境下運行工作,如綜采設備的潤滑油、輸送煤炭出井的橡膠輸送帶、供給井下工作用的自來(lái)水、操控作業(yè)人員的工作條件等等。為了保證井下設備設施的正常運轉,保證**生產(chǎn),需對主井及副井進(jìn)行熱風(fēng)輸送,冷熱風(fēng)入井混合后井內上升至5℃左右,確保生產(chǎn)**運行。 
   傳統做法為在主井井口、副井井口處各設空氣加熱室一座,主副井供熱熱媒一般為高溫蒸汽鍋爐提供的蒸汽或常壓鍋爐提供的蒸汽和熱水或使用燃煤對鑄鐵管道直接加熱使管道內空氣加熱,末端采用散熱器或暖風(fēng)機,經(jīng)風(fēng)機將空氣加熱室的熱風(fēng)輸送到井下。 
   遠紅外線(xiàn)熱風(fēng)輸送系統,科學(xué)先進(jìn)地運用了傳熱的三大主要方式,對流、熱傳導、輻射技術(shù)。遠紅外線(xiàn)熱風(fēng)輸送系統中的熱風(fēng)爐加熱管表面溫度為 800~1000度,使加熱管周?chē)?5mm內分布的空氣產(chǎn)生振蕩,并在1~1.4s的時(shí)間內被迅間加熱到80~210℃。紅外線(xiàn)加熱管設置為密切分布,在15mm內只有一根加熱管工作就能傳遞熱量、輻射周?chē)钠渌訜峁?,整個(gè)加熱室內的每根加熱管均有相應的熱量對空氣加熱。紅外線(xiàn)熱風(fēng)輸送系統對電能的利用率極高,能效比COP可達到2.8以上,對節約能源、環(huán)境保護、**生產(chǎn)將帶來(lái)新的條件和效益。其他如用燃汽加熱、燃油加熱、桔桿加熱等這里不作一一的分析評估,僅對遠紅外線(xiàn)熱風(fēng)輸送系統在礦井中的應用進(jìn)行研究分析。 
   遠紅外熱風(fēng)輸送系統已經(jīng)在內蒙鄂爾多斯煤炭集團阿爾巴斯一礦實(shí)質(zhì)性地運行了四年,運行效果、運行質(zhì)態(tài)較好,運行成本較低、維護費用極低(實(shí)際使用四年內無(wú)任何維護),從長(cháng)遠考慮,具有一定的經(jīng)濟、環(huán)境和社會(huì )效益。 
   方案針對煤礦對傳統鍋爐供熱以及遠紅外線(xiàn)熱風(fēng)輸送系統進(jìn)行性能比較,從投資、熱力負荷、電力負荷、**性、占地面積、運行費用等方面進(jìn)行**分析對比,從而對遠紅外線(xiàn)熱風(fēng)輸送系統的節能環(huán)保、**可靠得到明確的結論,為相關(guān)主管部門(mén)提供科學(xué)依據。 
1.2 編制依據 
(1)《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》GB50019-2003 
(2)《鍋爐房設計規范》GB50041-2008 
(3)《煤炭工業(yè)礦井設計規范》GB50215-2005 
(4)《煤炭工業(yè)采暖通風(fēng)及供熱設計規范》GB/T50466-2008 
(5)《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271-2001 
(6)《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996 
(7)《工業(yè)企業(yè)廠(chǎng)界噪聲標準》GB12348-2008 
(8)《通風(fēng)與空調工程施工質(zhì)量驗收規范》GB50243-2002 
1.3 氣象資料 
(1)冬季極端*低溫度平均值:-17.6℃ 
(2)冬季采暖設計室外計算溫度:-12℃ 
(3)年采暖天數:150天 
(4)冬季主導風(fēng)向:WN(西北風(fēng)) 
(5)冬季室外平均風(fēng)速:2.9m/s 
1.4 其他資料 
(1)遠紅外熱風(fēng)輸送系統單臺機組處理風(fēng)量20000m?/h,機組裝機功率310kw 
(2)送風(fēng)溫度90~110℃ 
(3)主井風(fēng)機排風(fēng)量30m?/s,副井風(fēng)機排風(fēng)量32m?/s 
(4)主井及副井內溫度保證值≥5℃ 

2 通風(fēng)耗熱量計算 
(1)空氣溫度-17.6℃下,空氣密度ρ=1.378kg/m3。 
   主井及副井總風(fēng)量G =30+30=62 m?/s 
   轉換成質(zhì)量流量G=62×1.378=85.5kg/s。 
(2)進(jìn)風(fēng)溫度t1=-17.6℃,排風(fēng)溫度t2=5℃,空氣的比熱容cp=1.01KJ/Kg·℃。 
(3)耗熱量Q1= Gcp(t2-t1)=85.5×1.01×(5-(-17.6))=1952kw 

3 紅外線(xiàn)加熱的原理 
3.1 什么是遠紅外線(xiàn) 
  遠紅外線(xiàn)是電磁波。電磁波是電場(chǎng)與磁場(chǎng)交互而產(chǎn)生的一種波。太陽(yáng)從伽馬線(xiàn)到電波放射著(zhù)各種波長(cháng)的電磁波。其中0.75~1000微米(μm)的波長(cháng)范圍稱(chēng)作紅外線(xiàn)。比這更長(cháng)的,4~1000μm波長(cháng)范圍叫做遠紅外線(xiàn)。把這波長(cháng)換算成溫度則是450℃~ー270℃。也就是比較而言低溫的放射體所發(fā)電磁波就是遠紅外線(xiàn)。 
  圖1 電磁波的種類(lèi)與遠紅外線(xiàn)的波寬 

3.2 遠紅外線(xiàn)的加熱作用 
  遠紅外線(xiàn)可以給予持有電極特性的分子(譬如水分子)運動(dòng)能量。給了分子振動(dòng)能量后就可以使運動(dòng)活躍起來(lái)。分子原來(lái)就是運動(dòng)著(zhù)的。氫分子的速度是1.8Km/s、筆直可跑距離為1.78×10-5cm,與其它分子的沖突次數是1秒100億。得到遠紅外線(xiàn)能量的分子會(huì )加速與其他分子沖撞,分子沖撞產(chǎn)生熱。遠紅外線(xiàn)本身并非熱。能讓對方分子自己發(fā)熱的是電磁波。 
3.3 遠紅外線(xiàn)與熱風(fēng)的區別 
   遠紅外線(xiàn)不是熱風(fēng),是叫做電磁波的一種電波,容易被有機物吸收,被吸收后變成熱。熱的傳導方法有熱傳導、對流、輻射3種,遠紅外線(xiàn)只是輻射傳遞。熱風(fēng)是給物質(zhì)表面加熱,遠紅外線(xiàn)則是給物質(zhì)內部加熱,區別在此。 
3.4 紅外線(xiàn)的傳熱學(xué)基本理論 
(1)不同特性的物體發(fā)射的紅外線(xiàn)特性(波長(cháng))不同,不同特性的紅外線(xiàn)易為特性相同的物體所接收。  
(2)熱能傳遞的形式:輻射、傳導、對流。  
(3)熱能在高溫下主要(90%)以輻射的形式傳遞,其輻射強度與溫度的四次方成正比。 
(4)輻射熱能的吸收能力與受熱物體的表面黑度成正比。 
(5)受熱物體的熱能傳導強度與(該物體表面和內部)溫度梯度成正比與熱阻成反比。 
3.6 遠紅外線(xiàn)的用途 
   工業(yè)加熱與干燥的方法很多,自能源危機以來(lái),世界各國為提高能源使用效率與發(fā)展能源多元化,紛紛研發(fā)各種節約與替代能源技術(shù),其中輻射加熱干燥由于方法的特殊性,被證實(shí)為*有效率的加熱與干燥技術(shù)之一,而被廣泛地用于取代傳統的熱風(fēng)式加熱與干燥系統。輻射加熱與干燥包括紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、微波/射頻、電子束與雷射等,其中紅外線(xiàn)加熱干燥是利用電磁輻射熱傳原理,以直接方式傳熱而達到加熱干燥物體的目的,從而避免加熱熱傳媒體導致的能量損失,有益能源節約,同時(shí)紅外線(xiàn)因有產(chǎn)生容易,可控性良妤等特質(zhì),而有加熱迅速、干燥時(shí)間短、生產(chǎn)力提高,產(chǎn)品品質(zhì)改進(jìn)及設備空間節省等優(yōu)點(diǎn)。 
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