Klimatyzacja - praca, referat PTO-2, Politechnika Wroclawska Wrocław 2000-01-27


Politechnika Wroclawska Wrocław 2000-01-27

Wydział Górniczy

Rok V , EPO , gr. 1

REFERAT Z KLIMATYZACJI KOPALŃ NA TEMAT:

Metoda PTO-2 prognozowania temperatury i stopnia zawilżenia powietrza w wyrobiskach górniczych z wentylacją opływową.

WYKONAŁ: PROWADZĄCY:

Marcin Broniarz dr inż. F. Rosiek

Opis metody PTO-2

Temperaturę powietrza kopalnianego w danym wyrobisku z wentylacją opływową oblicza się z wzoru:

tw = td + ψΔΘd + ΩΔtz + ΦΔtx

td - temperatura powietrza w przekroju dopływu wyrobiska , °C,

ψ - bezwymiarowy współczynnik określony wzorem

ψ = 1- exp[- K(Fo,Bi) x

Fo- liczba Fouriera

a τ

Fo = _

rs2

Bi- liczba Biota

Bi = 0x01 graphic

X - bezwymiarowa współrzędna odległościowa:

X = 0x01 graphic

Gdzie:

K - K(Fo,Bi) - liczba Kirpiczewa wyznaczana z wykresu (rys.1)

a - współczynnik wyrównywania temperatury skał wyznaczany ze wzoru:

a = 0,35(3-2kw)10-6

kw - oznacza jaką część całkowitego obwodu wyrobiska B stanowi węgiel

τ - czas przewietrzania wyrobiska [s]

rs - promień równoważny wyrobiska:

rs = 0,1592B

λ - współczynnik przewodzenia ciepła skał:

λ = 0,395(6-5kw)

l - długość wyrobiska, m,

m - strumień masy powietrza w wyrobisku [kg/s]

cp - właściwa pojemność cieplna powietrza przy stałym ciśnieniu [J/(kg K)]

α - współczynnik wnikania ciepła z pobocznicy wyrobiska [W/(m2 K)]

α = 0x01 graphic

ΔΘd - różnica między temperaturą pierwotną skał tpg , a temperaturą powietrza w płaszczyźnie przekroju dopływu wyrobiska:

ΔΘd = tpg - td

Dalsze symbole oznaczają:

Ω - bezwymiarowy współczynnik :

Ω = 0x01 graphic

Δtz - przyrost temperatury powietrza w wyrobisku , wynikający z działania w nim dodatkowych źródeł ciepła:

Δtz = Σ 0x01 graphic

Qi - ciepło wydzielone w jednostce czasu z i-tego źródła ciepła [W]

Ciepło wydzielone z dodatkowych źródeł

Q1 - ciepło wydzielone z maszyn lub urządzeń elektrycznych czynnych w wyrobisku wyznacza się ze wzoru:

Q1 = 0,1*N

N - moc znamionowa silnika maszyny lub urządzenia [W]

Q2 - ciepło wydzielone z procesu utleniania węgla :

Q2 = qo * kw * B * l

qo - 4,36 [W/m2] dla wyrobisk korytarzowych przewietrzanych powyżej 3 lat

qo - 7,56 [W/m2] dla pozostałych wyrobisk korytarzowych

qo - 16,28 [W/m2] dla wyrobisk eksploatacyjnych

kw - oznacza jaką część całkowitego obwodu wyrobiska B stanowi węgiel

l - długość wyrobiska [m.]

Q3 - związane jest z wymianą ciepła między rurociągiem, a powietrzem w wyrobisku wyznacza się :

Qi=r = 7,719*(wd*Dr)0,62*(tr-td)* lr

wd - prędkość powietrza w przekroju /d/ wyrobiska [m/s]

Dr - średnica rurociągu [m.]

tr - temperatura powierzchni rurociągu [°C]

td - temperatura powietrza w przekroju dopływu wyrobiska [°C]

lr - długość rurociągu w wyrobisku

Q4 - ciepło związane z wymianą ciepła między transportowanym na taśmociągu urobkiem a powietrzem w wyrobisku wyznacza się:

Q4 = 1,1*mw*L0,8*[tpg-(tn+b)]

mw - masa urobku przenoszona w jednostce czasu taśmociągiem w wyrobisku [kg/s]

L - długość taśmociągu w wyrobisku [m.]

tpg - temperatura węgla w caliźnie przodka wydobywczego z którego węgiel jest przenoszony taśmociągiem [°C]

tn - szacowana średnia temperatura na termometrze wilgotnym w części wyrobiska , gdzie znajduje się taśmociąg [°C]

b - empiryczna wielkość, która zależy od temperatury węgla w caliźnie w przodku wydobywczym oraz od masy urobku transportowanego taśmociągiem.

Dla tp 35 °C:

b = 7 °C, dla 11 kg/s mw 33 kg/s

b = 4 °C, dla 33 kg/s mw 55 kg/s

b = 2,5 °C, dla 55 kg/s mw 84 kg/s

Dla tp = 30 °C ± 4° C :

b = 5 °C, dla 11 kg/s mw 33 kg/s

b = 2 °C, dla 33 kg/s mw 55 kg/s

b = 0,5 °C, dla 55 kg/s mw 84 kg/s

Φ - bezwymiarowy współczynnik:

Φ = ε'*Ω*(1- 0x01 graphic
)

ε' - liczba bezwymiarowa , która jest wielkością empiryczną zależną od czasu przewietrzania τ:

0,8 - dla bardzo mokrych szybów wdechowych niezależnie od czasu przewietrzania

0,5 - dla normalnie mokrych szybów wdechowych niezależnie od czasu przewietrzania

0,5 - dla wyrobisk poziomych i nachylonych o czasie przewietrzania do 3 m-cy

0,32 - dla wyrobisk poziomych i nachylonych o czasie przewietrzania do 6 m-cy

0,16 - dla wyrobisk poziomych i nachylonych o czasie przewietrzania powyżej 6 m- cy

Δtx - przyrost temperatury powietrza w wyrobisku związany ze zmianą stanu skupienia wody przez dany wzór :

Δtx = - 0x01 graphic
* Δx

a' - ciepło parowania wody [J/kg]

Δx - przyrost stopnia zawilżenia powietrza w wyrobisku

Stopień zawilżenia powietrza X w danym wyrobisku

wyznacza się z wzoru:

xw = xd + Δx

xw - stopień zawilżenia powietrza w przekroju wypływu wyrobiska [kg/kg]

xd - stopień zawilżenia powietrza w przekroju dopływu wyrobiska [kg/kg]

Δx - przyrost stopnia zawilżenia w wyrobisku [kg/kg]

Δx = l * χ

l - długość wyrobiska [m.]

χ - jednostkowy stopień zawilżenia powietrza [kg/(kg m.)]

Jednostkowy stopień zawilżenia powietrza wyznacza się z bezpośrednich pomiarów , jakie wykonuje się w głębokich kopalniach. Na podstawie tych pomiarów dla każdego rodzaju wyrobiska w zależności od przeznaczenia można wyznaczyć jednostkowy przyrost stopnia zawilżenia korzystając ze wzoru:

χn = 0x01 graphic

Przy prognozowaniu stopnia zawilżenia w wyrobisku należy do obliczeń wykonywanych zgodnie ze wzorem na Δx wprowadzić korektę jednostkowego stopnia zawilżenia stosując wzór:

χ = χm = 0x01 graphic

gdzie:

m - strumień masy powietrza w projektowanym wyrobisku [kg/s]

mm - strumień masy powietrza w istniejącym wyrobisku dla którego wyznaczono χn

φd - szacowana wilgotność względna powietrza w projektowanym wyrobisku

φdm - wilgotność względna powietrza w istniejącym wyrobisku dla którego wyznaczono χm.

Θ = Θ(φ) - eksperymentalny potencjał ruchu wilgoci wyznaczony z tablicy:

0,50

0,51

0,53

0,55

0,57

0,59

0,60

0,61

0,63

0,65

0,67

0,69

0,70

0,71

26,2

26,6

27,5

28,4

29,4

30,3

30,9

31,4

32,5

33,6

34,7

36,1

36,8

37,4

0,73

0,75

0,77

0,80

0,83

0,85

0,87

0,90

0,91

0,93

0,95

0,97

0,99

1,00

38,9

40,6

42,6

45,9

49,8

53,2

56,9

63,7

66,1

71,5

78,4

86,8

95,5

100

Znając zaprognozowaną temperaturę powietrza tw (mierzoną termometrem suchym ) i stopień zawilżenia xw wyznaczamy z wykresem i-x temperaturę powietrza t'w (mierzonym termometrem mokrym). Następnie korzystając z niżej podanych wzorów wyznaczamy katastopnie wilgotne:

W 1 K' = (0,35+0,850x01 graphic
)*(36,5-t')

W> 1 K' = (0,10+1,10x01 graphic
)*(36,5-t')

w - prędkość powietrza w wyrobisku [m/s]

t' - temperatura powietrza na termometrze mokrym [°C]

Znając temperaturę powietrza i katastopnie wilgotne można dać odpowiedź czy podjęte środki profilaktyczne są wystarczające dla zapewnienia prawidłowych warunków klimatycznych w danym wyrobisku.

Literatura :

Informacja zespołu ds. klimatyzacji i przewietrzania głębokich kopalń. MGIE. Główne Biuro Studiów i Projektów Górniczych. Katowice 1984



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Klimatyzacja - praca, Referat z Klimatyzacji, ANALIZA ZNANYCH Z LITERATURY METOD PROGNOZOWANIA TEM
Klimatyzacja - praca, Referat z Klimatyzacji, ANALIZA ZNANYCH Z LITERATURY METOD PROGNOZOWANIA TEM
Met i klim wykaldy sciaga, PWR Politechnika Wrocławska, Meteorologia i Klimatologia (api1990)
Negocjacje - referat, Politechnika Wrocławska PWr, semestr 2, socjologia
Wzmacniacz dwustopniowy, Politechnika Wrocławska
MiK-exam, PWR Politechnika Wrocławska, Meteorologia i Klimatologia (api1990)
praca dp zalecenia edytorskie, Politechnika Wrocławska Energetyka, VII semestr
METEROLOGIA I KLIMATOLOGIA, PWR Politechnika Wrocławska, Meteorologia i Klimatologia (api1990)
8 Energia praca moc, Politechnika Wrocławska Energetyka, I semestr, Fizyka 1.2, Wyklady fizyka, Wykl
Met i klim wykaldy sciaga, PWR Politechnika Wrocławska, Meteorologia i Klimatologia (api1990)
Zadania-lista4, POLITECHNIKA WROCŁAWSKA (2009), Semestr II, Fizyka 2
Zadanie z pasowania otwarte, PWR Politechnika Wrocławska, podstawy metrologii, Wykłady 2011
II O- Biochemia cwiczenie 5, Politechnika Wrocławska - ochrona środowiska, biochemia - laboratorium
ekonomia kolo, Politechnika Wrocławska Energetyka, II semestr, Ekonomia
Zagad NE09, Politechnika Wrocławska, PWR - W10- Automatyka i Robotyka, Sem3, Elektro, Podstawy elekt
Matematyka (1), Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Mechanika i Budowa Maszyn, Matematyka
zagadnienia chemia wody, Politechnika Wrocławska, Inżynieria Środowiska, II rok, Chemia wody

więcej podobnych podstron