Koszulański Piotr
Klasyfikacja wyparnych chłodni wody
Chłodnie wyparne są wymiennikami ciepła przeznaczonymi do chłodzenia wody przez wymianę ciepła i masy. Skraplacze i inne aparaty ziębiarek, z których odprowadzane jest ciepło, zwykle chłodzone są wodą. W klimatyzacji chłodnie wyparne są wykorzystywane do odbioru ciepła transportowanego przez wodę chłodzącą skraplacz, która jest czynnikiem pośredniczącym w transporcie ciepła od ziębiarki do otoczenia, co przedstawia rys.1.
Rys.1. Schemat przepływowy chłodziarki powietrza.
Z reguły wymaga to zbudowania zamkniętego systemu z chłodziwem krążącym w obiegu między skraplaczem a chłodnią. W przypadku, gdy chłodnia wyparna wody znajduje się na powierzchni, otoczeniem jest powietrze atmosferyczne, co przedstawia rys.2.
Rys.2. Schemat działania centralnego systemu klimatyzacji kopalni.
W przypadku chłodni znajdującej się na dole kopalni, ciepło wymieniane jest między wodą i prądem zużytego powietrza. Podziemne chłodnie wody na ogół stosuje się w systemach klimatyzacji z ziębiarkami rozmieszczonymi na dole, na poziomie eksploatacji złoża. W warunkach panujących w kopalni ciepło odbierane od skraplacza przekazywane jest do powietrza o wysokiej temperaturze i wilgotności. Stwarza to niekorzystne warunki do wymiany ciepła między wodą a powietrzem. Moce cieplne wyparnych chłodni wody w przybliżeniu równe są mocy chłodniczej ziębiarek powiększonej o moce ich sprężarek.
Przy projektowaniu wież chłodniczych poszukuje się takiego rozwiązania, przy którym woda opuszczająca chłodnię wyparną ma możliwie niską temperaturę. Analizy wykazały, że zmniejszenie temperatury skraplania czynnika chłodniczego o 1OC pociąga za sobą obniżenie kosztów chłodzenia o 2,5-3%.
Podziemne wyparne chłodnie wody zlokalizowane są w grupowych prądach powietrza w wyrobiskach poziomych, w szybach wydechowych oraz w specjalnie wydrążonych wyrobiskach. Mogą być stosowane w przypadku podziemnych stacji klimatyzacji o dużej mocy chłodniczej i wtedy ich wydajność cieplna wynosi kilka megawatów. W przypadku małych, lokalnych układów chłodniczych moc wyparnych chłodnic wody wynosi kilkaset kilowatów. W praktyce budowane są wyparne chłodnie wody z przepływem przeciwprądowym, współprądowym lub krzyżowym. W górnictwie najczęściej stosuje się przeciwprądowe pionowe wieże chłodnicze. Schematy ideowe górniczych chłodnic wody przedstawione są na rys.3 i rys.4.
Rys.3. Ideowy schemat wyparnej chłodnicy Rys.4. Schemat ideowy wyparnej chłodnicy
wody: wody
a - dysze zraszające z ochładzaną wodą,
b - dopływ wody,
c - komora wyparna,
d - wylot powietrza,
e - spływ wody
Na skutek wymiany ciepła między opadającą wodą a przepływającym powietrzem następuje spadek temperatury wody oraz wzrost temperatury i wilgotności powietrza. W przypadku pionowych przeciwprądowych wież chłodniczych wybudowanych w specjalne wydrążonych wyrobiskach (rys.3) gorąca woda doprowadzona jest do wierzchołka części stanowiącej komorę rozbryzgową, do dysz zraszających. Wysokość wyparnej części wieży, w której opadają krople wody, wynosi zwykle 4-6 średnic wyrobiska, co najmniej 12 m i maksymalnie 25 m. Prędkość przepływu powietrza powinna wynosić od 3 do 8 m/s i nie powinna przekraczać 9 m/s. Nad linią dysz zraszających, wyrzucających wodę zwykle do góry, znajduje się górna część wieży chłodniczej. W celu uzyskania zmniejszonej prędkości przepływu powietrza i zapobiegania w ten sposób unoszeniu kropel wody z prądem powietrza, średnica tej części wieży powinna być co najmniej o 40% większa od średnicy części wyparnej.
Do chłodzenia skraplaczy należy zapewnić wydatek wody równy 24-40 kg/s na 1MW mocy chłodniczej. Dolna granica tego przedziału odpowiada obniżeniu temperatury o 10 OC, zaś górna o 6 OC.
Podane ochłodzenia wody stanowią graniczne wartości - odpowiednio największy i najmniejszy spadek temperatury przyjmowany przy projektowaniu wież wyparnych w klimatyzacji kopalń.
Gęstość strumienia wody opadającej w przekroju wieży nie powinna być zbyt wysoka, w szczególności nie powinna przekraczać 10 kg/(m2s). Strumienie spotykane w pracujących obecnie chłodniach wody wynoszą przeciętnie 1/3 tej wartości.
Rozmieszczenie dysz rozpylających powinno sprzyjać jednorodnemu rozkładowi kropel. Utrzymanie wody w stanie rozproszenia wspomagają sita wykonane zwykle z drutu z nierdzewnej stali o grubości 3 mm i o kwadratowych oczkach o 20 mm boku. Górne sito montuje się ok. 2 m poniżej poziomu dysz i może być wykorzystywane jako platforma robocza. Dolne sito powinno znajdować się 3-4 m nad wlotem powietrza do części wyparnej. Pozostałe rozmieszczenia są w równych odstępach.
W celu lepszego wykorzystania wysokości obiektu wlot powietrza do wieży powinien znajdować się bezpośrednio nad poziomem lustra wychłodzonej wody w dolnym zbiorniku. Wyrównaniu i utrzymaniu jednorodnego rozkładu prędkości powietrza sprzyja odpowiednie wyprofilowany wlot do komory zraszania.
Zasada działania oraz konstrukcja chłodni wyparnych wody
Zasadę działania oraz konstrukcję przedstawię na podstawie wyparnej chłodnicy wody RK 450, które stosowane są w kopalni ZG „Rudna”.
Wyparna chłodnica wody przeznaczona jest do pracy w układzie zamkniętego obiegu wody chłodzącej skraplacz chłodziarki DV 290, co przedstawia rys.1. Chłodnica odbiera ciepło skraplania i przekazuje je do prądu zużyte powietrza. Chłodnicę stanowią następujące elementy, przedstawione na rys.5.
dwuczęściowy korpus służący do umieszczenia w nim dwudzielnego wyposażenia chłodniczego. Korpus z blach stalowych o grubości 8 mm jest od wewnątrz i z zewnątrz wypiaskowany, pokryty cynkową farbą proszkową oraz utwardzonym lakierem,
wanna podłogowa nad którą umieszczone są pakiety chłodnicze. Zadaniem wanny jest gromadzenie wody, która spływa z pakietów i zwracanie jej do obiegu wody zraszania,
dwa pakiety chłodnicze, pakiet chłodniczy tworzą płyty rurowe, które od strony wlotu połączone są komorą rozdzielczą a po stronie wylotu komorą zbiorczą (kolektor). Tarcza rurowa wykonana jest z trój lub czteroodcinkowych wężownic z rur o kształtach łukowych i prostych usytuowanych w płaszczyźnie wzdłużnej. W zależności od mocy (wydajności) chłodniczej pakietowi przyporządkowana jest odpowiednia ilość tarcz rurowych, usytuowanych w płaszczyźnie równoległej. Każdy z pakietów zawieszony jest w jednej części korpusu,
urządzenie do zraszania wodą pakietów chłodniczych, urządzenie to znajduje się w górnej części chłodnicy i składa się z dwóch rzędów symetrycznie rozmieszczonych ukośnie do pakietów dysz,
urządzenie natrysku wodnego stanowi rozdzielacz słupowy z dyszami ustawionymi poziomo od strony wlotu powietrza do chłodnicy,
Zadaniem urządzenia do zraszania i natrysku jest utrzymanie wilgoci oraz czystości rurek miedzianych pakietu chłodniczego.
oddzielacz wody, oddzielacz wykonany jest z lamelek twardego PCV z powłoką antystatyczną dopuszczona do pracy dołowej. Oddzielacz wody znajduje się po stronie wylotowej powietrza z chłodnicy. Zadaniem oddzielacza jest wytrącenie kropel wody z przepływającego powietrza i skierowanie ich do wanny podłogowej.
Woda chłodząca przepływa wewnątrz pakietu rurowego wymiennika ciepła, przez który przedmuchiwane jest powietrze za pomocą wentylatora. Podczas tego procesu ciepło jest przejmowane z wody na drodze odparowania wody zraszającej. Instalacja zraszająca zapewnia dobre przejście dla wymiany ciepła poprzez utrzymywanie wilgoci rur miedzianych. Zraszanie jest osiągnięte za pomocą pompy wodnej natryskowej, która zasysa wodę zraszającą z wanny podłogowej poprzez wyłapywacz zanieczyszczeń i doprowadza do powierzchni wymiany poprzez instalację zraszającą. Odparowana woda jest uzupełniana w wymaganej ilości poprzez instalację uzupełniającą.
Jakakolwiek chłodnica jest wykonana w sposób prosty należy zważać, aby utrzymać jej pełne funkcjonowanie poprzez utrzymywanie w czystości zewnętrznej powierzchni wymiany ciepła. Zraszanie zapobiega w dużym stopniu odkładaniu się zanieczyszczeń (kurzu) na zewnętrznych powierzchniach wymiany. Jednakże bez środków zapobiegawczych i w zależności od jakości wody świeżej prowadzi do odkładania się w większym lub mniejszym stopniu nalotów wapniowych i gipsowych. Tym złogom można zapobiec poprzez użycie środków wszczepiających, polskim zamiennikiem środka wszczepiającego może być sześciometafosforan sodowy wg. BN-80/6191-169 firmy P.P.H.U „Tarchem” - Tarnowskie Góry, stosowany w obiegu wody chłodzącej skraplacz w ilości 1 kg/miesiąc a w obiegu zraszania chłodnicy wyparnej 0,5 kg/miesiąc. Środki te są za pomocą specjalnego urządzenia domieszane do wody świeżej i utrzymują substancje tworzące twardość w zawiesinie. Jest to jednak możliwe przy ściśle określonej ich koncentracji. Dla zapobieżenia przekroczenia granicy koncentracji wymagane jest oprócz wyrównywania ubytków wyparnych dalsze doprowadzenie świeżej wody. Z tego względu woda zraszająca z wysoką koncentracją wapnia jest odszlamowana. Zawartość środków tworzących twardość nie powinna przekraczać stosunku 1:2. Zbyt wysoka koncentracja jest zmniejszana poprzez przelew obiegu wody od 0,5 do 0,6 m3/h. Wymagana uzupełniająca ilość wody wyparnej wynosi od 0,5 do 0,6 m3/h co daje wydajność całkowitą wody świeżej od 1,0 do 1,2 m3/h.
W celu umożliwienia czyszczenia i kontroli poszczególnych pakietów wymiennika ciepła, w tylnej i przedniej części chłodnicy, zostały przewidziane otwory rewizyjne w postaci klap. Aby zapewnić optymalną wydajność chłodnicy wyparnej, ilość przepływająca przez nią powietrza nie powinna być za mała - z powodu niewielkiej możliwości odprowadzenia ciepła, ale też nie może być za duża - z powodu porywania ze sobą kropel wody zraszającej pakiet chłodniczy. Często dla budowy obiegu wody chłodzącej łączącej skraplacz z chłodnią wyparną, korzysta się z używanych rurociągów, we wnętrzu których mogą znajdować się odkłady rdzy lub innych zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia te mogą spowodować niedrożność rurek miedzianych chłodnicy lub skraplacza. Zatem przed uruchomieniem chłodnicy wyparnej powinno się wyposażyć rurociąg w podwójny filtr lub osadnik zanieczyszczeń i przepłukiwać tak długo, aż osadnik względnie filtr nie wykażą zanieczyszczeń. Zasadniczo obieg wody chłodzącej powinien być na stałe wyposażony w podwójny filtr przy skraplaczu, przed chłodnicą winien znajdować się osadnik zanieczyszczeń. Dłuższy ciąg rur powinien być wyposażony w dalsze podwójne filtry.
Charakterystyka techniczna chłodnicy wody RK 450
L. |
Wyszczególnienie |
Miara |
Jednostka |
1. |
Wydajność chłodnicza |
450 |
kW |
2. |
Powierzchnia wymiennika |
157 |
m2 |
3. |
Wydatek powietrza |
580 |
m3/min |
4. |
Wilgotność powietrza na wlocie |
70 |
% |
5. |
Temp. powietrza na wlocie |
26,0 |
OC |
6. |
Temp. powietrza na wylocie |
29,5 |
OC |
7. |
Spadek ciśnienia powietrza |
1100 |
Pa |
8. |
Wydatek wody |
9,7 |
kg/s |
9. |
Temp. wody na wlocie |
41,0 |
OC |
10. |
Temp. wody na wylocie |
30,0 |
OC |
11. |
Szybkość parowania wody |
513 |
kg/h |
12. |
Spadek ciśnienia wody |
1 |
bar |
13. |
Moc napędu wentylatora |
24 |
kW |
14. |
Wymiary gabarytowe |
|
|
|
szerokość |
1090 |
mm |
|
wysokość |
1980 |
mm |
|
długość |
3700 |
mm |
|
max. wysokość do transportu |
1500 |
mm |
|
max. długość do transportu |
3300 |
mm |
15. |
Ciężar chłodnicy |
2700 |
kg |
Bilans energii wyparnych chłodni wody
Bilans energetyczny procesów zachodzących w komorze wyparnej wieży chłodniczej oparty jest na pierwszej zasadzie termodynamiki. Strumień entalpii dopływający do komory zraszania jest równy sumie strumieni entalpii wnoszonej przez wodę i przez powietrze:
(1)
gdzie:
- strumień masy wody dolotowej, kg/s,
cw - ciepło właściwe wody, kJ/(kg K),
Tw1 - temperatura wody gorącej, °C,
- strumień masy powietrza suchego dopływającego do chłodni, kg/s,
h1 - entalpia właściwa powietrza dolotowego, kJ/(kg K).
W wieży chłodniczej wilgotność właściwa powietrza wzrasta od x1 do x2, a łączna ilość odparowującej wody wynosi
(x2 - x1). W rezultacie w wyniku parowania zachodzącego w wieży masowy wydatek wody zmniejsza się do wartości:
(2)
Strumień entalpii wypływający z wieży jest równy sumie entalpii wody i powietrza. Uwzględniając odparowanie otrzymuje się następujący wzór:
(3)
Zakładając, że strumienie entalpii H1 i H2 są sobie równe otrzymuje się zależności:
(4)
Lewa strona podaje strumień ciepła wymieniony w wyparnej chłodni wody, równy w przybliżeniu strumieniowi ciepła odebranemu ze skraplacza ziębiarki. Pierwszy składnik prawej strony przedstawia przyrost entalpii powietrza, drugi zaś stanowi poprawkę uwzględniającą zmianę temperatury odparowującej części wody i krótko oznacza się go wraz ze znakiem przez -Y.T
W opisie zjawisk zachodzących w chłodni wyparnej zakłada się, że proces nasycania powietrza wilgocią jest adiabatyczny. Między entalpiami powietrza na wlocie do komory h1 i na wylocie h2 zachodzi związek:
, czyli (5)
(6)
gdzie:
Tm. - temperatura termometru mokrego, w której zachodzi proces nasycenia wilgocią powietrza , OC.
W przedziale temperatur 30 - 50 OC wartość ciepła właściwego wody wynosi cw=4,174 kJ/(kg K). Stałą częścią energii podczas procesu wyparnego jest różnica
(7)
zwana σ-ciepłem, wprowadzona przez W.H. Carriera.
Przy danym ciśnieniu barometrycznym zmiany σ-ciepła zależą tylko od zmian temperatury termometru mokrego powietrza:
(8)
gdzie:
Σ1, Σ2 - σ-ciepło na początku i na końcu procesu odparowania, kJ/kg,
Tm1, Tm2 - temperatury termometru mokrego powietrza odpowiednio w początkowym i końcowym stanie procesu odparowania, OC,
c' - ekwiwalentne ciepło właściwe powietrza wilgotnego, kJ/(kg K).
Wartość ekwiwalentnego ciepła c' zależy od temperatury i od ciśnienia barometrycznego. W zależności od temperatury w rozważanym zakresie wartość c' zmienia się od wartości mniejszej niż połowa cw do wartości większej niż 2cw. Przybliżona wartość ekwiwalentnego ciepła właściwego powietrza wilgotnego c' może być wyznaczona wprost ze wzoru (8), na podstawie wartości σ-ciepła zestawionych w kolumnie 7 tabeli 1 lub może być odczytana z wykresu 1.
Tabela 1.
Wartości entalpii h i σ-ciepła Σ powietrza nasyconego wilgocią*
Tm. OC |
x kg/kg |
cp kJ/(kg K) |
cpw kJ/(kg K) |
rw kJ/kg |
h kJ/kg |
Σ kJ/kg |
5 |
0,00475 |
1,0056 |
1,8585 |
2489,1 |
16,8989 |
16,800 |
10 |
0,006709 |
1,0057 |
1,859 |
2477,3 |
26,8009 |
26,521 |
15 |
0,009355 |
1,0057 |
1,8595 |
2465,9 |
38,4157 |
37,830 |
20 |
0,012902 |
1,0058 |
1,8600 |
2453,4 |
52,250 |
51,173 |
25 |
0,017614 |
1,0059 |
1,861 |
2441,7 |
68,976 |
67,138 |
30 |
0,023817 |
1,0060 |
1,8615 |
2430,0 |
89,384 |
86,402 |
35 |
0,031971 |
1,0061 |
1,862 |
2418,3 |
114,612 |
109,941 |
40 |
0,042622 |
1,0062 |
1,863 |
2406,2 |
145,982 |
138,87 |
45 |
0,056537 |
1,0062 |
1,8635 |
2394,0 |
185,373 |
174,75 |
50 |
0,074732 |
1,0063 |
1,864 |
2382,3 |
235,317 |
219,720 |
55 |
0,098640 |
1,0064 |
1,865 |
2370,1 |
299,258 |
276,61 |
* Wartości stałych przyjęto według W. Haüsslera. Obliczenia wykonano dla wartości ciśnienia p=115000 Pa.
Wykres 1. Wykres ekwiwalentnego ciepła właściwego c'
Bilans energii wieży chłodniczej wyrażony przez σ-ciepło ma postać:
(9)
Wyrażenie (9) jest równoważne bilansowi entalpii (4). Lewe strony są identyczne. Pierwszy składnik prawej strony podaje przyrost σ-ciepła powietrza. Ostatni wyraz stanowi poprawkę związaną z odparowaniem wody i oznacza się go przez X. Obie poprawki z równań bilansu (4) i (9) X i Y są małe w porównaniu z innymi składnikami i obie są zawsze dodatnie. Analiza dużej liczby przypadków numerycznych prowadzi do wniosku, że wartość X jest nieco mniejsza od połowy Y, oraz że X stanowi 2-4% lewej strony. W związku z tym badacze i projektanci południowoafrykańscy przedkładają zależność (9) nad (4) jako dokładniejszą. W niektórych zagadnieniach przyjmują wzór (9) z pominięciem poprawki X.
Parametry pracy podziemnej wieży chłodniczej
W przewidywaniu pracy wieży chłodniczej ważną rolę odgrywają ograniczenia wynikające z drugiej zasady termodynamiki. Temperatura wody chłodzonej w wieży nie może być zmniejszona poniżej temperatury termometru mokrego powietrza wlotowego, natomiast temperatura termometru wilgotnego powietrza opuszczającego wieżę chłodniczą nie może być wyższa od temperatury wpływającej wody.
Jednym z istotnych parametrów wieży chłodniczej jest rzeczywisty stosunek strumienia masy wody do strumienia masy powietrza
. W obliczeniach dotyczących projektowania wież chłodniczych stosuje się tzw. zalecaną wartość stosunku masy wody do masy powietrza, oznaczoną (
)o. W celu wyliczenia tej wartości przyjmuje się, że podczas procesu termodynamicznego zachodzącego w wieży wyparnej woda zostanie ochłodzona do temperatury termometru mokrego powietrza wlotowego, a temperatura termometru mokrego powietrza wylotowego wzrośnie do temperatury wody wlotowej. Dla zalecanej wartości stosunku zachodzi zatem:
(10)
Zalecane wartości stosunku (10) dla różnych parametrów powietrza i różnicy temperatur Tw - Tm. podaje wykres 2.
Wykres 2. Wartości zalecanego stosunku strumienia masy wody do strumienia masy powietrza
Gdy rzeczywista wartość stosunku
jest mniejsza od wartości zalecanej (10), to możliwości odbioru ciepła przez powietrze od wody nie są w pełni wykorzystane i komorę wyparną opuszcza powietrze o temperaturze termometru mokrego niższej niż wynosi maksymalna możliwa jej wartość. W przypadku, gdy rzeczywisty stosunek
jest większy od wartości wyrażenia (10), to temperatura wody opuszczającej wieżę chłodniczą jest wyższa od minimalnej możliwej jej wartości.
Jednym z parametrów charakteryzujących pracę wieży chłodniczej jest stosunek rzeczywistej do zalecanej wartości ilorazu strumienia masy wody do strumienia masy powietrza:
(11)
Pracę wieży chłodniczej charakteryzuje się zwykle za pomocą wskaźników efektywności wyznaczonych na podstawie parametrów wody oraz powietrza. Wskaźnik efektywności wody ηw równy jest stosunkowi rzeczywistego spadku temperatury wody w wieży chłodniczej do największego możliwego spadku jej temperatury:
(12)
Maksymalna wartość wskaźnika efektywności wody ηw wynosi 1. Wskaźnik efektywności powietrza ηp równy jest stosunkowi rzeczywistego wzrostu σ-ciepła powietrza do jego maksymalnego wzrostu w wieży chłodniczej:
(13)
gdzie:
Σw1 - σ-ciepło powietrza w temperaturze termometru mokrego równej temperaturze wody wlotowej Tw1, kJ/kg.
Maksymalna wartość wskaźnika sprawności powietrza ηp równa jest wartości stosunku R wtedy, gdy R jest mniejszy od 1 oraz wynosi 1 gdy R > 1.
Barenbrug proponuje jeszcze inne miary wydajności wieży chłodniczej, na przykład w postaci sumy wskaźników sprawności:
(14)
Maksymalną możliwą wartością wskaźnika ηwp jest 2, co możliwe jest wtedy, gdy stosunek R=1.
Istnieją jeszcze inne wskaźniki oceny efektywności wieży chłodniczej. Przy projektowaniu wieży chłodniczej zwykle przyjmuje się, że znana jest ilość ciepła Q, którą trzeba przekazać do otoczenia, zakładana różnica temperatur wody Tw1 - Tw2 i wartości parametrów powietrza na wlocie do wieży wyparnej T1, Tm1,
.
Przewidywanie wlotowej i wylotowej temperatury wymaga znajomości wskaźnika efektywności wody ηw.
Na podstawie doświadczeń wykonanych w dużej liczbie czynnych wież chłodniczych w kopalniach złota w RPA określone zostały zależności między ich podstawowymi parametrami pracy, do których zaliczono:
wydatki i stosunek strumieni mas wody i powietrza,
,
prędkość przepływu powietrza przez wieżę , ν,
stosunek pola przekroju wieży do jej długości, F/H,
istnienie i rozmieszczenie upakowania i sit w wieży,
rodzaj wlotu powietrza do wieży,
rodzaj i parametry dysz.
Uzyskane wyniki pozwoliły opracować nową metodę projektowania wież chłodzących wodę, a także poprawić pracę wielu wież istniejących. W opracowanej metodzie projektowania w pierwszym etapie rozważań wyznacza się wskaźnik efektywności wody ηw, a następnie na tej podstawie określa się inne, nie wymienione wyżej wielkości. Wskaźniki efektywności wody ηw zależy przede wszystkim od stosunku R (11), od prędkości przepływu powietrza ν, od wartości wilgotnej temperatury powietrza wlotowego Tm1, a także od liczby sit. Jego wartość oblicza się ze wzoru:
(15)
gdzie:
Fo - współczynnik zależny od wartości zalecanego stosunku strumienia masy wody do strumienia masy powietrza,
Fv - współczynnik uwzględniający prędkość przepływu powietrza,
Fwb - współczynnik zależny od temperatury wilgotnej powietrza wlotowego,
Fs - współczynnik uwzględniający liczbę sit.
Liczbowe wartości tych współczynników podał A. Whillier w postaci wykresów (wykres 3). Do wyznaczenia współczynnika Fo potrzebna jest wartość zalecanego stosunku gęstości strumienia masy wody do gęstości strumienia masy powietrza, którą można obliczyć według wzoru (10) lub odczytać z tabeli 1. Po wyznaczeniu wartości współczynnika ηw korzysta się z zależności (12).
Wykres 3. Wykres współczynników efektywności
Niezbędną ilość powietrza w wyrobisku z chłodnią wody do jego parametrów klimatycznych można określić na podstawie wykresu 4.
Wykres 4.
Znając temperaturę suchą oraz wilgotną wyliczmy różnicę psychometryczną między tymi temperaturami i znając temperaturę suchą oraz różnicę psychometryczną odczytujemy niezbędną ilość powietrza w wyrobisku, w którym jest zamontowana wyparna chłodnia wody.
Wykres obowiązuje dla mocy cieplnej chłodni wody 1 MW i dla temperatury powietrza w wyrobisku za chłodnią t = 39OC. Dla innych mocy cieplnych chłodnic wody należy wyznaczoną z powyższego wykresu wartość strumienia powietrza pomnożyć przez rzeczywistą wielkość mocy cieplnej, wyrażoną w MW.
Literatura:
Materiały drugiej konferencji „ Wybieranie złóż na dużych głębokościach oraz w trudnych warunkach geotermicznych” Karłów 22 - 25 września 1998
Plan Ruchu kopalni ZG „Rudna”
J. Wacławik, J. Cygankiewicz, J. Knechtel „Warunki klimatyczne w kopalniach głębokich” Kraków 1998
1
12