projekt z klimatyzacji kopalń - omówienie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 168
Wyświetleń: 1841
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
projekt z klimatyzacji kopalń - omówienie - strona 1 projekt z klimatyzacji kopalń - omówienie - strona 2 projekt z klimatyzacji kopalń - omówienie - strona 3

Fragment notatki:

Projekt z klimatyzacji kopalń
W ramach projektu należy wykonać:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Prognozę temperatury powietrza w szybie wdechowym metodą J. Wacławika.
Prognozę temperatury suchej i wilgotnej dla każdego z wyrobisk korytarzowych oraz prognozę temperatury
powietrza w wyrobisku ścianowym metodą J. Voss’a.
Sprawdzić czy spełnione są następujące normy klimatyczne:
a) polska
b) francuska
c) propozycja „Cuprum”
d) belgijska
e) australijska
f) bułgarska
g) amerykańska
h) niemiecka
Stosując metodę J. Voss’a wyznaczyć w sposób iteracyjny jaka powinna być temperatura powietrza na
wlocie do wyrobiska ścianowego, tak żeby na wylocie z niego temperatura powietrza nie przekraczała 28°C.
Wyznaczyć zdolność chłodniczą maszyny klimatyzacyjnej.
Zaproponować efektywny sposób odprowadzania ciepła z MK.
Dokonać doboru MK oraz narysować szkic rozmieszczenia urządzeń w wyrobiskach.
Uwagi dodatkowe
-
obliczenia wykonać za pomocą arkusza kalkulacyjnego MS „EXCEL”,
w przypadku, gdy temperatura powietrza w wyrobiskach chodnikowych przekroczy 28°C lub na wylocie ze
ściany będzie niższa od 28°C proszę zwrócić się do prowadzącego o korektę danych wejściowych,
potrzebne współczynniki dobrać z literatury:
[1] Wacławik J., Cygankiewicz J., Knechtel J.: Warunki klimatyczne w kopalniach głębokich,
Poradnik, PAN, Kraków 1995
[2] Czapliński A., Zwolan : Górnictwo, Materiały pomocnicze do ćwiczeń, Lublin 1984.
WSTĘP TEORETYCZNY DO OBLICZANIA TEMPERATURY POWIETRZA
 Temperatura sucha powietrza na podszybiu
ZASTOSOWANO DO OBLICZEŃ METODĘ J. WACŁAWIKA.
Zgodnie z tą metodą temperatura sucha powietrza na podszybiu szybu wdechowego jest
równa:
 g
.

     V  c p  q d

 



1  exp    q  s    c p
Ts s   Tos    s 
 .


  q
 V  c 

p 


gdzie:
Tos - średnioroczna temperatura powietrza atmosferycznego, °C,
 - gradient geotermiczny, °C/m., przy czym:
1


  - stopień geotermiczny, m/°C,
 s - współrzędna bieżąca, m,
  - współczynnik przewodzenia ciepła, W/(m K),
 q * - bezwymiarowy strumień cieplny, wyznaczany z wzoru:



q *  2  K i
cp - ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu, cp = cpa = 1005 J/(kg K),
g - przyspieszenie ziemskie, g = 9,80665 m/s2,
Ki - liczba Kirpiczewa charakteryzująca ochłodzenie się górotworu wyznaczana z nomogramów lub wzorów empirycznych jako funkcja liczb Fouriera i Biota, Ki = f (Fo, Bi),
jeżeli: F0  1
Ki Bi   Fo
Ki 
(
0, 245 ( Fo  2 ) 2 9
F 1, 02
)
o
1,2  Ki Bi   Bi
1,2  Bi  Ki Bi 
jeżeli: 0,001  F0  1
Ki( F0 , Bi )  S (1  0,05  log 10  F0 )
gdzie:
S
A  Bi  K 
A  Bi  K 
A  1  0,02  log 10  F0

Fo – liczba Fouriera dana wzorem:
Fo 

 - czas przewietrzania wyrobiska, s,
a 
ro2
1












a - współczynnik wyrównywania temperatury, m2/s, równy:

a 
cs   s
cs - pojemność cieplna skał, J/(kg K),
 s - gęstość pozorna skał otaczających wyrobisko, kg/m3,
Bi - liczba Biota dana wzorem:
 r
Bi  k o

 k -

(…)

… - stopień zawilżenia powietrza na wypływie z wyrobiska, kg/kg,
4


rb - ciepło parowania wody w termometrze 0°C; rb = 2500000 J/kg,
cpw - pojemność cieplna pary wodnej przy stałym ciśnieniu, cpw = 1927 J/(kg K).
 Ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza pw na końcu wyrobiska wyznacza się z
przybliżonego wzoru:
 n  f BL 2
p w  p d  g n z w  z d  
wm
8 A3
gdzie:
  f - liczba oporu wyrobiska…
… strumieni liczymy ze wzoru:
h  ha  hw  c pa  t s  (rb  c pw  t s )  x
gdzie:
 h - entalpia powietrza wilgotnego, J/(1+x)kg,
 ha- entalpia powietrza suchego, J/kg,
 hw- entalpia pary wodnej, J/kg,
 rb- ciepło parowania wody w temperaturze 0°C, rb = 2500000 J/kg,
 cpw - pojemność cieplna pary wodnej przy stałym ciśnieniu, cpw = 1927 J/(kg K),
 x - stopień zwilżenia, kg/kg.
6
Temperatura sucha…

Ciśnienie statyczne powietrza na dopływie, p, Pa
Ciśnienie statyczne powietrza na wypływie, p, Pa
Gęstość powietrza,  , kg/m3

Strumień masy powietrza suchego, m a
Moc dodatkowych źródeł ciepła, Nz, kW
Współczynnik wpływający na podwyższenie temperatury, czs

Zagęszczenie strumienia ciepła od dodatkowych źródeł ciepła, q za , W/m.
o
Temperatura sucha na wypływie, tsw, C
Temperatura wilgotna na wypływie…
… powietrza,  , kg/m3

Strumień masy powietrza suchego, m a
Moc dodatkowych źródeł ciepła, Nz, kW
Współczynnik wpływający na podwyższenie temperatury, czs

Zagęszczenie strumienia ciepła od dodatkowych źródeł ciepła, q za , W/m.
o
Temperatura sucha na wypływie, tsw, C
Temperatura wilgotna na wypływie, tww, oC
5.4. Chodnik odstawczy
Przyjęto następujące parametry:
cs = 705J/(kg K)
 s = 2500 kg/m3
 e…
…, kW
Współczynnik wpływający na podwyższenie temperatury, czs

Zagęszczenie strumienia ciepła od dodatkowych źródeł ciepła, q za , W/m.
o
Temperatura sucha na wypływie, tsw, C
Temperatura wilgotna na wypływie, tww, oC
44,98
37,5
78,37890
3,08499
4,60E-06
0,33
6,431702
1,36
0,0140
301,1
111212,08
111329,70
1,288
15,456
340
0,24
62,77
32,04
28,68
5.5. Ściana
Eksploatacja prowadzona jest do granic…
… cieplna skał, J/(kg K),
 s - gęstość pozorna skał otaczających wyrobisko, kg/m3,
Bi - liczba Biota dana wzorem:
 r
Bi  k o

 k - współczynnik przejmowania ciepła z górotworu, W/(m2K),
0
 wm,8 
 0, 2 
 k  3,336  

 De 

V - strumień objętości powietrza, m3/s,
 - gęstość powietrza, kg/m3, liczona ze wzoru:
p

Ra  TV
p - ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza w miejscu pomiaru…
… w miejscu pomiaru prędkości, K,
Ts(s) - temperatura powietrza w przekroju wylotu szybu wdechowego,°C,
x - stopień zawilżenia powietrza, kg/kg,
  p pn
x  0,622 
p  (  p pn )
ppn - ciśnienie cząstkowe pary w stanie nasycenia, Pa,
 17,27  t s. pod 

p pn  610,5  exp 
 237,3  t

s . pod 

 Temperatura wilgotna na podszybiu
Wyznacza się z zależności na ciśnienie cząstkowe pary wodnej w postaci:
 17,27  t ww 
  0,000644  p   t sw  t ww 
p p  610,5 exp
 237,3  t ww 
przy czym:
2
p p    p pn
 17,27  t s 

p pn  610,5  exp
 237,3  t s 
gdzie:
 p p - ciśnienie cząstkowe pary wodnej, Pa,

p pn - ciśnienie cząstkowe pary wodnej w stanie nasycenia w temperaturze ts, Pa ,

 - wilgotność względna powietrza, %,

t s , t w - odpowiednio temperatury powietrza…
… zabroniona praca 8 h
praca zabroniona praca 7,5 h
praca zabroniona praca 8 h
praca zabroniona praca 8 h
praca zabroniona praca 8 h
14
7. Szkic rozmieszczenia urządzeń klimatyzacyjnych w wyrobiskach
1. chłodnica wody chłodzącej – skraplacz
2. tama z przejściem dla ludzi i oknem regulacyjnym
3. maszyna klimatyzacyjna
4. chłodnica powietrza (chłodziarka) 214,5 kW
5. chłodnica powietrza (chłodziarka) 3,28 kW…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz