EN
ZAŠTO Radijatori za rudarstvo Neuspjeh u ekstremnim podzemnim uvjetima
U slučaju da se radi o proizvodnji električne energije, potrebno je utvrditi:
Radijatori za rudarstvo rješavanje stalnog toplinskog napora koji dolazi iz dva glavna problema koji često idu daleko izvan onoga za što su dizajnirani. Dolje dolje, sama Zemlja postaje toplija kako kopamo dublje. Za svaki kilometar ispod zemlje, temperature rastu oko 30 stupnjeva Celzijusa. To znači da u dubokim rudnicima temperatura može doseći preko 79 stupnjeva Celzijusa. U isto vrijeme, sve te velike mašine koje rade neprekidno stvaraju tone dodatne toplote. Boreli, utovarači, sve stvara otpadnu toplinu samo od kontinuiranog rada. Kad se ovi čimbenici kombiniraju, temperature rashladne tekućine prelaze opasne razine. Što će se dogoditi? Događa se kuhanje, nastaje blokada pare, a radijator na kraju gubi sposobnost efikasnog prijenosa toplote. Ako nema dovoljno hladne energije, materijali se počinju razgraditi brže nego obično i performanse postepeno opadaju. Rezultat je spirala prema dolje u kojoj prekomjerno zagrijavanje uzrokuje usporavanje opreme, što još više pogoršava hlađenje dok nešto ne pukne i treba biti zamijenjeno.
Mehanički stres: Vibracije, ulazak prašine i korozivna atmosfera u rudnicima
Radijatori u podzemnim prostorijama suočavaju se s ozbiljnim iscrpljenjem zbog okruženja. Stalno treseći uzrokovani eksplozijama i kretanjem teških strojeva stvaraju sitne pukotine u osnovnim materijalima i na točkama zavarivanja tijekom vremena. Česti su razini prašine koje plutaju zrakom iznad 1.200 dijelova na milijun TDS-a, što se zadržava na perajima radijatora i smanjuje učinkovitost prijenosa topline za oko 40 posto. U međuvremenu, minerali suspendirani u hladnoj vodi grade se kao slojevi škriljaca koji djeluju kao izolacija. Podzemna područja imaju tendenciju imati korozivne uvjete s puno sumpornih spojeva prisutnih zajedno s kislom podzemnom vodom, što uzrokuje koroziju oko pet puta brže nego što vidimo na razini zemlje. Svi ti problemi zajedno djeluju na loš način: te male pukotine od vibracija puštaju u sebe otporne čestice prašine, dok korozija čini metal slabijim od daljnjeg oštećenja vibracijama. Što će se dogoditi na kraju? Izlizi se razvijaju vrlo rano, a zatim se dovode do potpunog kvara sustava hlađenja. To ne samo da razbija skupu opremu nego i ugrožava radnike tijekom radova duboko ispod površine.
Osnovna ograničenja performansi rudarskih radijatora u stvarnim ventilacijskim sustavima
Ograničenja protoka zraka: gubitak otvora od trenja, curenje kanala i propusti u usklađenosti s ASHRAE-om
Ventilacijski sustavi pod zemljom često se bore da dovoljno zraka prođe do radijatora zbog gubitka tlaka koji se s vremenom gomilaju. Korrozija unutar kanala stvara trenje koje smanjuje protok zraka za 15 do 30 posto. I ne zaboravi na curenje u starim cijevima koje samo pogoršavaju stvari. Mnogi rudnici jednostavno ne ispunjavaju standarde ASHRAE-a za udobnost od 2020. godine, tako da radnici na kraju imaju posla s vrućim točkama gdje ulazni zrak postaje mnogo topliji nego što bi trebao biti, ponekad i preko 8 stupnjeva Celzijusa toplije nego što je planirano. Kad se to dogodi, radijatori moraju raditi više nego za što su dizajnirani, radeći na oko 120 do 135 posto kapaciteta, što ih ubrzano iscrpljuje. Ako ne postoji odgovarajuće računalno modeliranje kako bi se provjerilo kako zrak zapravo teče kroz sustav, onda u područjima pune opreme, sposobnost odbacivanja toplote pada ispod 60 posto učinkovitosti.
Uticaj na kvalitetu vode: TDS > 1200 ppm i smanjenje učinkovitosti prijenosa topline u mineralnim skalama
Voda iz rudnika koja sadrži ukupno rastvorene čvrste tvari iznad 1.200 ppm počinje formirati izolacijske ljuske na cijevima radijatora nakon samo oko 400 sati rada. Samo 1,5 mm sloj kalcijevog karbonata može smanjiti toplinsku provodljivost za gotovo četvrtinu prema istraživanju objavljenom u ASME Journal of Heat Transferu 2022. To uzrokuje da temperatura u jezgri skoči bilo gdje između 30 i 40 stupnjeva Celzijusa iznad onoga što se smatra sigurnim. Kada se radi o zatvorenim sistemima, razine silicija koji se puze iznad 150 ppm stvaraju ove stvarno tvrde staklene naslage koje se drže površina poput ljepila. Timovi za održavanje nemaju izbora nego smanjiti protok rashladne tekućine za otprilike 18 do 22 posto kako bi pritisak bio stabilan, što znači da određeni dijelovi sustava više ne dobivaju dovoljno hlađenja. Kemijsko čišćenje i dalje je apsolutno nužno, unatoč tome što košta oko 10% godišnjih troškova održavanja i uzrokuje redovne prekide u radu u cijelom pogonu.
U skladu s člankom 3. stavkom 2.
U slučaju da je izloženost opasnosti za sigurnost radnika veća od 30 °C, umoranost i povećana stopa ljudskih grešaka,
Radijatori koji ne rade kako treba mogu podignuti podzemne temperature iznad 30 stupnjeva Celzijusa na WBGT skali, što je daleko iznad onog što OSHA smatra sigurnim za radnike. Ljudi koji su dugo izloženi takvoj vrućini počinju se mučiti s sposobnostima razmišljanja i puno brže umaraju. Studije pokazuju da se pogreške povećavaju za oko 12 posto kada ljudi moraju obavljati kritične zadatke u ovim uvjetima. Problem se pogoršava u uskim područjima kao što su tuneli ili podrumi gdje nema dobrog protoka zraka za hlađenje stvari. Bez odgovarajuće ventilacije koja bi izbalansirala kvaru radijatora, mnogo je veća vjerojatnost nesreća, a to ugrožava cijeli program sigurnosti na radnom mjestu.
Uređaji za proizvodnju i distribuciju električne energije
Kada hlađenje nije dovoljno, to utječe na elektroničke kontrolne sustave, gurajući programirane logičke kontrolere (PLC) i njihov hardver u zaštitni termalni režim. Što je bilo posljedica? Brzina obrade može pasti negdje oko 35-40%, dok se komponente počinju trošiti brže nego normalno. Ako ovi sustavi stalno rade iznad kritične oznake od 85 stupnjeva Celzijusa, njihov životni vijek se skraćuje za otprilike 15%. Podzemne rudarske operacije suočavaju se s posebnim izazovima jer je pouzdano hlađenje u osnovi ono što održava proizvodnju glatko. Kada hlađenje ne uspije u ovim okruženjima, to ne samo zaustaviti jedan dio procesa, ali donosi cijeli dijelove operacija brušenje zaustaviti neočekivano.
Isprobane strategije ublažavanja za pouzdan rad radara rudarskih radijatora
Da bi radijatori dobro funkcionirali u teškim podzemnim uvjetima, moramo misliti unaprijed i kombinirati različita rješenja. Ultrasonicno odricanje svaka tri mjeseca pomaže ukloniti te minerale prije nego što počnu smetati u kretanju topline kroz sustav, što postaje vrlo važno kada ukupni rastvoreni čvrsti materijal dostigne oko 1200 dijelova na milijun. Uz ovu rutinu održavanja, ima smisla instalirati podignute podloge koji umanjuju vibracije i koristiti materijale koji se odupiru koroziji poput dobrog starog dupleksnog nehrđajućeg čelika ili onih aluminij-silicij braziranih jezgara kojima se mnogi inženjeri zaklinju. Kada je riječ o upravljanju temperaturom, ništa ne može nadmašiti postavljanje pametnih senzora temperature povezanih na internet. Ovi mali uređaji mogu samostalno prilagoditi brzinu ventilatora kad god je vani toplije od 40 stupnjeva Celzijusa. Sastavljanje svih ovih pristupa sprečava usporavanje kontrolnih sustava zbog toplinskih problema i održava temperaturu globusa mokre žarulje ispod te 30 stupnjeva sigurnosne granice, što znači dulji životni vijek opreme i sigurnije radne uvjete općenito.
Česta pitanja
Zašto rudarski radijatori ne rade u ekstremnim uvjetima?
Radijatori u rudarstvu propadaju u ekstremnim uvjetima zbog toplinskog preopterećenja zbog geotermalnih gradijenata i toplinskih opterećenja strojeva, kao i mehaničkog napora od vibracija, ulaza prašine i korozivne atmosfere rudnika.
Koje su uobičajene znakove slabog djelovanja radijatora u rudarskim operacijama?
Uobičajeni znakovi uključuju pregrijavanje opreme, povećanu temperaturu rashladne tekućine, smanjenu učinkovitost sustava te potencijalne curenja ili potpune kvarove sustava za hlađenje.
Kako loša kvaliteta vode utječe na radijatore u rudnicima?
U slučaju vode s visokim ukupnim rastvorenim čvrstima (TDS) i mineralnim skalanjem smanjuje se učinkovitost prijenosa toplote, što dovodi do povećane temperature u središtu i potencijalnih kvarova sustava.
Koje se mjere ublažavanja mogu koristiti za pouzdan rad radijatora u rudnicima?
Strategije uključuju ultrasoniku, korištenje materijala otpornih na koroziju, ugradnju oslonaca za umanjiti vibracije i primjenu pametnih senzora temperature kako bi se rashladnja učinkovito upravljalo.