Zagadnienia do egzaminu z wykładu

„Wentylacja i pożary_USM”– 2012_2013_z

1. Czynniki kształtujące warunki klimatyczne w wyrobiskach górniczych: wpływ między innymi zmian ciśnienia powietrza, pracy maszyn, ilości i wilgotności powietrza, własności termicznych skał itp. Przepisy i normy klimatyczne stosowane w górnictwie:

• norma amerykańska, francuska, polska,

• norma dla środowiska gorącego,

• polskie przepisy górnicze.

2. Wpływ trudnych warunków klimatycznych na organizm ludzki. Możliwości odprowadzenia ciepła z organizmu ze szczególnym uwzględnieniem trudnych warunków klimatycznych. Wpływ rodzaju pracy na intensywność przemiany materii. Wydajność pracy w trudnych warunkach klimatycznych.

3. Przemiany termodynamiczne powietrza wilgotnego. Entalpia powietrza suchego, wilgotnego i zamglonego. Wykresy psychrometryczne (wykres Moliera).

4. Ocena zagrożenia klimatycznego. Poziomy krytyczne. Stopień klimatyczny. Wskaźnik dyskomfortu. Możliwości poprawy warunków klimatycznych w kopalniach istniejących i projektowanych (bez stosowania klimatyzacji).

5. Własności fizykotermiczne skał (temperatura pierwotna, stopień i gradient geotermiczny, pojemność cieplna, wsp. przewodzenia ciepła, wsp. wyrównywania temperatury, gęstość skał).

6. Prognozowanie temperatury powietrza w szybach i chodnikach. Metoda Voss’a i współczynniki wykorzystywane w tej metodzie. Warunek brzegowy wymiany ciepła między górotworem a powietrzem (rysunek z zaznaczonymi temperaturami).

7. Omówić zasadę działania maszyn klimatyzacyjnych:

• sprężarkowych

• o działaniu bezpośrednim (schemat ideowy, wykres p-h + tekst przedstawiający w oparciu o schemat i wykres zasadę działania),

• o działaniu pośrednim (schemat ideowy + tekst przedstawiający (w oparciu o schemat) zasadę działania).

• absorpcyjnych (schemat ideowy + tekst przedstawiający (w oparciu o schemat zasadę działania).

6. Obiegi chłodnicze maszyn klimatyzacyjnych sprężarkowych – podstawowe pojęcia (na podstawie obiegu z dochładzaniem ciekłego czynnika zdefiniować pojęcia: wydajność chłodnicza, praca sprężania, obciążenie cieplne skraplacza, obciążenie cieplne dochładzacza, współczynnik wydajności chłodniczej).

7. Możliwości odprowadzenia ciepła z dołowych maszyn klimatyzacyjnych (jak się wyznacza ilość ciepła, którą należy odprowadzić (dla każdego przypadku odprowadzenia ciepła wymagany jest schemat rozmieszczenia urządzeń i rurociągów)).

8. Omówić sposoby redukcji ciśnień w kopalnianych instalacjach klimatyzacyjnych (wysokociśnieniowy wymiennik ciepła, turbina Peltona, trójkomorowy podajnik rurowy); (zasadę działania omówić na przykładowych rozwiązaniach instalacji klimatyzacyjnych)

9. Zasada działania chłodni wieżowych, chłodni wyparnych, komór zraszania i chłodnic powietrza (schematy ideowe chłodni, komór i chłodnic wykorzystywanych do chłodzenia powietrza lub wody, zalecane parametry i ograniczenia, pokazać przykłady zastosowania).

10. Wyjaśnić dlaczego w głębokich kopalniach, zamiast stosować do chłodzenia powietrza zimną wodę, wykorzystuje się lód (jak się wylicza efekty zastosowania lodu zamiast wody, jak wytwarza się zawiesiny lodowe i lód, przedstawić schematy układów klimatyzacji wykorzystującej lód w różnych postaciach).

11. Omówić stosowane rozwiązania klimatyzacji lokalnej (schematy ideowe instalacji wykorzystujących maszyny o działaniu bezpośrednim i pośrednim do klimatyzowania robót przygotowawczych i eksploatacyjnych, przykładowy rozkład temperatur powietrza na ścianie w zależności od sposobu rozmieszczenia urządzeń chłodniczych (na wlocie lub wzdłuż ściany).

12. Rodzaje centralnych układów klimatyzacyjnych (omówić w oparciu o schematy ideowe rozmieszczenia urządzeń (w tym układy z maszynami klimatyzacyjnymi umieszczonymi na powierzchni, pod ziemią, pod ziemią i na powierzchni)). Uwaga: schematy ideowe powinny pokazywać sposoby redukcji ciśnienia oraz jak i gdzie odprowadzane jest ciepło (przy ich rysowaniu wzorować się na schematach zamieszczonych w artykułach J. Wacławika np. „Kopalniane układy klimatyzacji”, „Kierunki rozwoju klimatyzacji kopalń” lub innych, przy czym powinien być co najmniej taki stopień szczegółowości).

13. Jak wyznaczyć parametry powietrza po zmieszaniu się dwóch strumieni:

1. = 450 m³/min., = 1,3131 kg/m³, = , = , = 0.008 kg/kg, = 32,219 kJ/kg,

2. = 20 m³/s, = 1,2264 kg/m³, = , = , = 19,9 g/kg, = 81,161 kJ/kg.

6. Możliwości transportu ciepła (zimna) rurociągami (obliczanie oporów przepływu, obliczanie parametrów izolacji).

7. Wyznaczyć parametry powietrza na wylocie z MK jeśli znane są parametry powietrza na wlocie (t_sd = 31°C, t_wd = 23,6°C) i zdolność chłodnicza MK Q = 70 kW. Strumień objętości powietrza w wyrobisku przed maszyną klimatyzacyjną wynosi V = 600 m³/min, z czego ¾ przepływa przez MK. Ciśnienie powietrza p = 1075 mbar.

Uwaga:

1. Bardzo będę zwracał uwagę na schematy ideowe układów klimatyzacji lub urządzeń, których zasadę działania mają przedstawiać. Nie wyobrażam sobie odpowiedzi na pytanie o przedstawienie jakiegokolwiek układu klimatyzacji lub urządzenia bez przedstawienia stosownego schematu ideowego (szkicu czy rysunku) w oparciu o który będą omówione treści zawarte w pytaniu.

2. Schematy powinny zawierać stopień szczegółowości o jakim mowa w punkcie 15.

3. Proszę szczególną uwagę poświęcić zagadnieniom zaznaczonym na czerwono.

4. Materiały pomocnicze do egzaminu można znaleźć na serwerze „CHAOS”. – Studia dzienne – Wentylacja i pożary_USM