 |
Общие технические требования к воздухонагревательным установкам
|
|
|
|
ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ (КАЛОРИФЕРНЫЕ) УСТАНОВКИ
Воздухонагревательная установка представляет собой совокупность оборудования, устройств, регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры, предназначенных для нагрева поступающего в шахту воздуха, которые могут быть как безвентиляторные (рисунки 11.1, 11.2), так и в комплексе с вентиляторами (рисунок 11.3). Выбор безвентиляторной или вентиляторной воздухонагревательной установки производится с учетом возможности обеспечения общешахтной депрессии.
Общие технические требования к воздухонагревательным установкам
11.1.1 На период эксплуатации шахты
1 При стволах и штольнях с поступающей струей воздуха должны быть воздухонагревательные установки, обеспечивающие поддержание температуры воздуха не менее +2°С в 5 м от сопряжения канала воздухонагревателя со стволом (штольней) по ходу поступающей струи воздуха. Для шахт, расположенных в зонах многолетней мерзлоты, температура воздуха в этих местах устанавливается техническим директором производственного объединения (главным инженером) по согласованию с региональной службой Ростехнадзора и технической инспекцией труда.
2 Для новых шахт и при их техническом перевооружении проектирование воздухонагревательных установок должно исходить из следующих условий. Суммарная депрессия безвентиляторных воздухонагревателей и канала от места всаса воздуха до входа его в ствол должна приниматься из условия обеспечения герметизации и простоты строительных конструкций надшахтного здания и не должна превышать 20-35 даПа.
3 Параметры воздухонагревательной установки следует определять, исходя из необходимости подогрева до требуемой ПБ температуры максимального расхода воздуха, подаваемого по стволу, при температуре наружного воздуха наиболее холодных суток, установленной для района расположения шахты главой СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика".
|
|
|
I - группа воздухонагревателей; 2 - жалюзийные решетки (неподвижные);
3 - таль; 4 - ляда для перекрытия канала при ремонте; 5 - канал
Рисунок 11.1 - Схема воздухонагревательной установки при регулировании теплопроизводителъности путем изменения расхода теплоносителя
1 - канал холодного воздуха; 2 - камера подогретого воздухе; 3 - канал; 4 - камера КИПа;
5 - группа воздухонагревателей; б - многостворчатый регулирующий клапан
Рисунок 11.2 - Схема воздухонагревательной установки при регулировании теплопроизводительности смешиванием холодного и подогретого воздуха
1 - жалюзные решетки; 2 - камера воздухосборная; 3 - заслонка с электроприводом; 4 - секция приемная; 5 - секция воздухонагревателя; 6 - секция смешивания нагретого и холодного воздуха; 7 - заслонка с ручным приводом; 8 - вставка гибкая; 9 - вентилятор для проветривания ствола; 10 - вентиляционный трубопровод
Рисунок 11.3 - Схема вентиляторно-воздухонагревательной установки
Для шахт, расположенных в зонах вечной мерзлоты, в период положительных температур наружного воздуха должна обеспечиваться температура воздуха в стволе, исключающая его обмерзание. Соответствующие расчеты следует производить на основе данных бассейновых НИИ.
4 Безвентиляторные воздухонагревательные установки следует размещать в блоке надшахтного здания. Воздухонагревательные установки в комплексе с вентиляторами при невозможности их размещения в блоке надшахтного здания допускается размещать в отдельно стоящем здании.
5 При реверсировании поступающей в ствол воздушной струи выход шахтного воздуха из ствола осуществляется через надшахтное здание при открытых воротах и перекрытом канале воздухонагревательной установки.
|
|
|
6 Для строящихся воздухонагревательных установок в качестве теплоносителя должна применяться высокотемпературная вода. На реконструированных воздухонагревательных установках допускается в качестве теплоносителя применять насыщенный пар, что должно быть обосновано технико-экономический расчетом.
7 Конструкция воздухонагревательной установки должна обеспечить возможность производства сварочных работ во время ремонта (исключить возможность попадания огня и дыма в шахту). Для производства ремонтных и профилактических работ следует предусматривать подъемно-транспортные средства (блоки, тали, монорельсы), а также подачу сжатого воздуха или установку поливочных кранов для очистки наружных поверхностей воздухонагревателей от пыли. В летний период подачу воздуха в ствол допускается предусматривать черев надшахтное здание при открытых воротах.
8 Для воздухонагревательных установок должны применяться только стандартные воздухонагреватели.
9 Воздухонагревательная установка должна быть оборудована противопожарными средствами для изоляции от ствола.
10 Каждая воздухонагревательная установка должна состоять не менее чем из двух секций, работающих совместно или самостоятельно. При использовании в качестве греющего теплоносителя высокотемпературной воды допускается применять одноходовые и многоходовые воздухонагреватели.
Одноходовые воздухонагреватели допускается устанавливать как вертикально, так и горизонтально. Многоходовые воздухонагреватели следует устанавливать так, чтобы трубки воздухонагревателей находились в горизонтальном положении.
Потери давления воды в воздухонагревателях не должны превышать 40% давления на вводе в воздухонагревательную установку. Если потери давления превышают эту величину, то воздухонагреватели следует разделять на группы. Группы должны быть соединены по теплоносителю параллельно, а воздухонагреватели, входящие в их состав, - последовательно. Если потери давления менее 40%, возможны любые варианты компоновки.
Скорость движения воды в трубках отдельных воздухонагревателей должна быть в пределах 0,3-0,8 м/с.
|
|
|
Давление воды в любой точке гидравлического тракта воздухонагревательной установки принимается согласно технической характеристике по условию механической прочности воздухонагревателей и не менее 0,3-0,5 МПа по условию невскипания теплоносителя.
Давление воды на выходе из гидравлического тракта должно быть не менее 0,1 МПа.
Расчетная величина массовой скорости воздуха во фронтальном сечении воздухонагревателя должна быть в пределах 3,6-5,0 кг/м2·с, расчетная скорость воздушной струи в проемах на входе холодного воздуха в воздухонагревательную установку должна быть в пределах 3-4 м/с.
При теплоносителе (паре) следует применять только одноходовые воздухонагреватели. Устанавливаться воздухонагреватели должны как вертикально, так и горизонтально. Соединение воздухонагревателей в группах необходимо предусматривать параллельное. Следует, как правило, применять однорядное расположение воздухонагревателей по ходу воздушной струи.
11 Подачу теплоносителя в воздухонагревательную установку площадки флангового ствола следует предусматривать от отдельной группы водонагревателей, расположенной в котельной основной промплощадки. При этом все потребители тепла на площадке флангового ствола допускается присоединять к трубопроводам теплоснабжения воздухонагревательной установки. Подача тепла на воздухонагревательную установку, к зданиям и сооружениям основной промплощадки предусматривается от одной общей группы водонагревателей по отдельным теплопроводам. В процессе эксплуатации воздухонагревательной установки перерывы в подаче тепла не допускаются.
12 Для обеспечения технологической надежности должны быть предусмотрены резервные группы воздухонагревателей, снабженные соответствующей арматурой для оперативного подключения в схему гидравлического тракта. Площади поверхности теплообмена воздухонагревателей необходимо принимать с резервом 10-20%.
13 Воздухонагревательные установки должны иметь средства для защиты теплообменных аппаратов от замерзания в них воды в аварийных ситуациях.
|
|
|
14 Холодный, воздух в здание воздухонагревательной установки должен поступать через проемы, расположенные в стенах здания на высоте не менее 2,0 м от уровня земли.
15 Конструкция воздушного тракта должна обеспечить одинаковые расходы воздуха через блоки воздухонагревателей и отдельные воздухонагреватели внутри блоков. Степень неравномерности нагрузки колонн воздухонагревателей воздухом должна быть не более 15%.
16 При регулировании температуры подаваемого в ствол воздуха путем смешивания наружного холодного воздуха и воздуха, проходящего через воздухонагреватели (рисунок 11.2), в воздухонагревательных установках для перекрытия проемов прохода воздуха должны предусматриваться соответствующие устройства с механическим приводом. На газовых шахтах пусковая аппаратура и приводы таких устройств должны быть во взрывобезопасном исполнении (РВ); на негазовых шахтах такая аппаратура и приводы могут быть в исполнении РН.
17 Воздухонагревательные установки независимо от вида теплоносителя должны иметь приборы контроля:
температуры наружного (холодного) воздуха с ее регистрацией;
температуры поступающего в шахту подогретого воздуха с ее регистрацией;
расхода воздуха, поступающего в шахту, с его регистрацией;
температуры воздуха после прохода каждой воздухонагревательной секции;
расхода теплоносителя на воздухонагревательную установку;
потерь давления на всасывающей стороне воздухонагревательной установки.
Кроме того, при теплоносителе - воде:
температуры воды на входе в воздухонагревательную установку и выходе из нее;
температуры воды на выходе из каждой воздухонагревательной группы;
давления воды в подающей и обратной магистралях;
циркуляции воды в системе;
при теплоносителе-паре:
давления пара на входе в воздухонагревательную установку;
температуры конденсата на выходе из каждой воздухонагревательной секции с ее регистрацией.
18 Кроме указанной в п.17 аппаратуры контроля режима работы воздухонагревательных установок, у диспетчера шахты должна быть аппаратура, сигнализирующая:
снижение температуры воздуха в стволе шахты ниже + 2°С;
снижение давления пара или воды ниже допустимого предела;
понижение температуры воды или конденсата соответственно ниже 30°С и 50°С;
выключение движения воздуха в воздухонагревательных секциях;
нарушение циркуляции теплоносителя (воды) в системе.
На пульте в котельной должна быть световая и звуковая сигнализация о снижении температуры и давления теплоносителя ниже допустимого предела.
19 Для обогрева надшахтного здания подачу воздуха в ствол допускается предусматривать из воздухонагревательной непосредственно в надшахтное здание. Подогрев воздуха следует производить до температуры +10°С. Подачу воздуха предусматривать горизонтальными струями на высоте 2,0 м от пола. При стволах, оборудованных одноканатными подъемными установками, следует предусматривать также воздухонагревательный канал для подачи воздуха в шахту при производстве ремонтных работ в надшахтном здании и закрытии устья ствола лядами (рисунок 11.4).
|
|
|
20 В зданиях многоканатного подъема подачу воздуха в шахту следует предусматривать по воздухонагревательному каналу и частично (до 20%) в надшахтное здание (рисунок 11.5).
1 - многостворчатый клапан; 2 - группы воздухонагревателей; 3 - жалюзийная решетка;
4 - воздухонагревательный канал; 5 - воздухозаборная шахта; 6 - ляда
Рисунок 11.4 - Схема расположения воздухонагревательной установки при стволах, оборудованных одноканатными подъемами:
1 - группа воздухонагревателей; 2 - многостворчатый клапан; 3 - жалюзийная решетка; 4 - воздухонагревательный канал; 5 - узел управления воздухонагревательной установкой
Рисунок 11.5 - Схема расположения воздухонагревательной установки при стволах, оборудованных многоканатными подъемными установками:
11.1.2 На период строительства шахты
1 В период проходки стволов и других выработок при их сооружении от одиночного ствола применяется совмещенная вентиляторно-воздухонагревательная установка. В проекте должно быть технико-экономическое обоснование принятого типа установки.
2 Воздухонагревательная установка должна обеспечить подогрев воздуха, поступающего в ствол, на уровне нулевой отметки до температуры не ниже +2°С. При проходке стволов в зоне многолетней мерзлоты температура подогрева воздуха в зимнее время устанавливается главным инженером шахты (шахтостроительного управления) по согласованию с региональной службой Ростехнадзора.
3 Для проектирования воздухонагревательной установки необходимо принимать расход воздуха равный подаче вентилятора, определенной для самого трудного периода проветривания, когда требуется максимальный расход воздуха.
Если в различные периоды проветривания используются вентиляторы, отличающиеся типоразмером и подачей, то воздухонагревательные установки должны проектироваться в привязке к этим вентиляторам. Рекомендуемая схема расположения воздухонагревателя и вентилятора в установке представлена на рисунке 11.3. Согласно этой схеме в воздухонагревательной секции подогревается только часть наружного воздуха, поступающего к вентилятору.
4 В качестве теплоносителя для подогрева воздуха в воздухонагревателях рекомендуется принимать насыщенный пар. На случай отключения системы воздухонагревателей от теплоносителя в конструкции воздухонагревательной установки должна быть предусмотрена возможность немедленного спуска конденсата.
5 Для воздухонагревательных установок должны применяться только стандартные воздухонагреватели.
6 Холодный воздух в здание вентиляторно-воздухонагревательной установки должен поступать через проемы, расположенные в стенах здания на высоте не менее 2 м от уровня земли.
7 В целях предупреждения охлаждения теплого воздуха, идущего по трубопроводу в ствол, трубопровод от здания до ствола должен покрываться теплоизолирующим материалом.
8 Проектом и инструкцией по эксплуатации воздухонагревательной установки должны быть предусмотрены устройства и аппаратура для регулирования температуры:
поступающего в ствол воздуха в пределах 2-5°С;
конденсата в пределах 40-70°С.
9 Каждая воздухонагревательная установка должна иметь аппаратуру контроля:
давления пара на входе в воздухонагревательную установку;
температуры конденсата на выходе из каждой воздухонагревательной секции с ее регистрацией;
температуры наружного (холодного) воздуха с ее регистрацией;
температуры воздуха после каждой воздухонагревательной секции;
температуры поступающего в ствол подогретого воздуха с ее регистрацией;
потерь давления на всасывающей и нагнетательной стороне вентиляторной установки;
давления пара на конденсатосборнике каждой воздухонагревательной секции.
|
|
|
12 |
