Майнинг операцияларындағы кездесетін салқындату қиындықтары

Неліктен? Қазбалық радиаторлар Жер астындағы экстремалды жағдайларда істен шығады

Геотермиялық градиент пен машиналардың жылу жүктемесінен туындайтын жылулық асыра жүктеу

Қазбалық радиаторлар екі негізгі мәселеден туындайтын тұрақты жылу кернеуімен күресу керек, бұлар жиі өздері үшін жоспарланғаннан едәуір асып түседі. Төменде, жер қыртысы тереңдеген сайын өзі де қызады. Жер астына әрбір бір километр тереңдегенде температура шамамен 30 градус Цельсийге көтеріледі. Бұл өте терең қазбаларда айналадағы ортаның температурасы 79 градус Цельсийден жоғары болуы мүмкін дегенді білдіреді. Сол уақытта, үздіксіз жұмыс істеп тұрған үлкен машиналар қосымша жылу мөлшерін шығарады. Бұрғылау қондырғылары, жүк көтергіштер, үздіксіз жұмыс істеуден қалдық жылу шығаратын бәрібір заттар. Бұл факторлар бірігіп, салқындатқыш сұйықтың температурасын қауіпті деңгейлерге дейін көтереді. Келесі кезеңде не болады? Қайнау пайда болады, будың бөгеуі орнығады және соңында радиатор жылуды тиімді түрде беру қабілетін жоғалтады. Егер жеткілікті салқындату күші болмаса, материалдар қалыптыдан да тезірек бүлініп, өнімділік біртіндеп төмендейді. Нәтижесінде қыздыру жабдықтың жұмысын баяулатады, бұл салқындатуды одан әрі нашарлатады және бірдеңе толық бүлініп, ауыстыру қажет болғанша жағдай тұрақсыздана түседі.

Механикалық кернеу: Тербеліс, шаңның түсуі және коррозияға ұшырауы мүмкін болатын түршік атмосферасы

Жер астындағы ортада радиаторлар қоршаған ортаның әсерінен күшті тозуға ұшырайды. Бастыру жұмыстары мен ауыр техниканың қозғалысы салдарынан туындайтын үнемі тербеле беру уақыт өте келе негізгі материалдарда және пісіру жерлерінде шағын трещиндер тудырады. Ауадағы шаң бөлшектері жиі 1200 миллионнан бір бөлікке (TDS) жетеді, бұл радиатор желбезектеріне жиналып, жылу алмасудың тиімділігін шамамен 40 пайызға дейін төмендетеді. Суыту сұйығында еріген минералдар ішек түрінде жиналып, жылу оқшаулау қызметін атқарады. Жер астындағы аймақтарда күкірт қосылыстары мен қышқылды сулар болуы коррозияның жер бетіндегіден шамамен бес есе тез жүруіне әкеледі. Бұл проблемалар бір-біріне жаман әсер етеді: тербелістерден пайда болған кішкентай трещиндерге абразивті шаң бөлшектері түседі, ал коррозия металды одан әрі тербеліске төзімсіз етеді. Нәтижесінде не болады? Алдымен ертерек сұйықтықтың сыртқа ағуы басталады, сосын суыту жүйелері толығымен бұзылады. Бұл тек қымбат жабдықтардың шығындалуына ғана емес, сонымен қатар жер астының терең қоймаларында жұмыс істеу кезінде жұмысшыларға қауіп төндіреді.

Шахтадағы желдеткіш радиаторлардың нақты желдету жүйелеріндегі негізгі өнімділік шектеулері

Ауа ағыны шектеулері: Үйкеліс жоғалтулары, каналдардың сымы, ASHRAE талаптарына сай келмеу

Жер астындағы желдету жүйелері радиаторларға жеткілікті ауа ағынын берумен көп уақыт бойы жиналған қысым шығындарына байланысты қиындықтарға тап болады. Дуктілердің ішіндегі коррозия ауа ағынын 15-30 пайызға дейін төмендететін үйкелісті тудырады. Ескі құбырлардың жалғастыру орындарындағы саңылаулар да мәселені одан сайын ауырлатады. Көптеген тасымалдаушылар 2020 жылғы ASHRAE серіктестігінің ыңғайлылық стандарттарын сақтамайды, нәтижесінде жұмысшылар келетін ауа жоспарланғаннан анағұрлым жылырақ болатын, кейде 8 градус Цельсийге дейін жылырақ болатын ыстық аймақтармен кездеседі. Мұндай жағдай болған кезде радиаторлар жобаланғаннан 120-135 пайызға дейін жоғары жұмыс істеуге мәжбүр болады, бұл олардың тез износ болуына әкеледі. Егер жүйе бойынша ауаның нақты ағынын тексеру үшін компьютерлік модельдеу жасалмаса, онда жабдықтарға толтырылған аймақтарда жылу шығару қабілеті 60 пайыздан төмен тиімділікке дейін төмендейді.

Су сапасына әсері: TDS > 1,200 ppm және жылу беру тиімділігін төмендететін минералдық қабыршақтар

Еріген құрғақ заттары 1200 ppm-нан асатын шахталардың суы радиатор түтіктерінде 400 сағаттан кейін изоляциялық қабыршақ түзуді бастайды. 2022 жылы ASME Journal of Heat Transfer журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес, 1,5 мм қалыңдықтағы кальций карбонат қабаты жылу өткізгіштігін төрттен бір бөлігіне дейін төмендетуі мүмкін. Бұл негізгі температураның қауіпсіз деңгейден 30-40 градус Цельсийге дейін көтерілуіне әкеледі. Тұйық циклды жүйелермен жұмыс істегенде, 150 ppm-нан асатын кремний деңгейі беткі қабатқа желім секілді жабысып қалатын қиын, шыны тәрізді тұнба түзеді. Техникалық қызмет көрсету топтары қысымды тұрақтандыру үшін салқындатқыш сұйықтық ағынын шамамен 18-22 пайызға дейін төмендетуге мәжбүр болады, бұл жүйенің кейбір бөліктеріне жеткілікті салқындату берілмейтінін білдіреді. Химиялық тазалау зауыт алаңындағы жұмыстың әрқашанғы үзілістеріне әкеліп соғып, жылдық техникалық қызмет көрсетуге шығындардың шамамен 10% алатын болса да, оны өткізу міндетті.

Радиатордың өнімділігі төмен болғандағы өндірістік салдарлар

Жұмысшылар қауіпсіздігіне қатер: WBGT > 30°C, шаршау және адамның қате жиілігінің артуы

Дұрыс жұмыс істемейтін радиаторлар жер асты температурасын WBGT шкаласы бойынша 30 градустан астам деңгейге жеткізе алады, бұл OSHA үшін жұмысшылар үшін қауіпсіз деп саналатын мәнді асып түседі. Адамдардың осындай жылуда ұзақ уақыт әсеріне ұшырауы олардың ойлау қабілетін төмендетеді және шаршауын тездетеді. Зерттеулер көрсеткендей, адамдардың мұндай жағдайда маңызды тапсырмаларды орындауы қателерді шамамен 12 пайызға арттырады. Тонндер немесе жер асты бөлмелер сияқты ауа айналысы нашар аймақтарда мәселе одан сайын ауырлау болады. Радиаторлардың жұмысын теңгеру үшін жеткілікті желдету болмаса, жарақаттарға ұшырау ықтималдығы едәуір артады және бұл бүкіл жұмыс орнының қауіпсіздік бағдарламасына қауіп төндіреді.

Жабдықтың бүлінуі: PLC және басқару құрылғыларындағы термиялық тарту

Суыту жеткіліксіз болған кезде электрондық басқару жүйелеріне үлкен әсер етеді, бағдарламаланатын логикалық басқару құрылғыларын (PLC) және оларға қолдау көрсететін құрылғыларды қорғаныс режиміндегі жылулық шектеуге итермелейді. Нәтижесінде өңдеу жылдамдығы 35-40% шамасына дейін төмендей алады, ал құрылғылар қалыптыдан тезірек тоза бастайды. Егер бұл жүйелер 85 градус Цельсийден жоғары температурада тұрақты жұмыс істесе, олардың пайдалану мерзімі шамамен 15%-ға қысқарады. Жер астындағы қазба жұмыстарында сенімді суыту – өндірістің үздіксіз жүруін қамтамасыз ететіндіктен, осы салада ерекше қиыншылықтар туындайды. Мұндай орталарда суыту жүйесі істен шыққан кезде бұл процестің тек бір бөлігін ғана емес, бүкіл операцияның күтпеген уақытта тоқтап қалуына әкеледі.

Сенімді қазбалық радиаторлардың жұмыс істеуі үшін дәлелденген шаралар

Радиаторлардың қиын жер асты жағдайларында да жақсы жұмыс істеуін сақтау үшін алдын ала ойланып, әртүрлі шешімдерді біріктіру қажет. Әрбір үш ай сайын ультрадыбыстық кесектерден тазарту жүргізу минералдық қалдықтардың жылу алмасуды бұзбас бұрын жойылуына көмектеседі, әсіресе еріген жалпы құрғақ заттардың мөлшері 1200 миллионнан бір бөлікке жеткенде бұл өте маңызды болып табылады. Бұл техникалық қызмет көрсету режимімен қатар, тербелісті жұтатын тіректерді орнату мен коррозияға төзімді материалдарды пайдалану — мысалы, дуплекстің пайдалы ескі аустенитті болаты немесе инженерлердің көпшілігі сенімді болып санайтын алюминий-кремний бұйымдарының балқытылған ядролары — маңызды. Температураны басқару жағынан алғанда, интернетке қосылған ақылды температура сенсорларын орнатудан басқа ештеңе жеңе алмайды. Сыртқы температура 40 градус Цельсийден жоғары көтерілген кезде бұл кішкентай құрылғылар автоматты түрде желдеткіштің айналу жылдамдығын реттей алады. Бұл барлық әдістерді біріктіру жылу проблемаларына байланысты басқару жүйелерінің жұмысының баяулауын болдырмақпен қатар, ылғал шарик глобалды температураны 30 градус белгісінің төменінде ұстайды, бұл жабдықтардың ұзақ жұмыс істеуін және жалпы алғанда қауіпсіз жұмыс жағдайларын қамтамасыз етеді.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Шахталарда радиаторлар неліктен экстремал жағдайларда істен шығады?

Шахталарда радиаторлар геотермиялық градиенттер мен жабдықтардың жылу жүктемелерінен туындайтын жылулық асып кетуден, сонымен қатар тербелістерден, шаңның түсуінен және коррозиялық шахта атмосферасынан туындайтын механикалық кернеуден істен шығады.

Шахта қызметтерінде радиатордың төмен өнімділігінің жиі кездесетін белгілері қандай?

Жиі кездесетін белгілерге жабдықтардың қызып кетуі, салқындатқыш сұйықтық температурасының көтерілуі, жүйенің тиімділігінің төмендеуі және салқындату жүйелерінің сорғылауы немесе толық бұзылуы жатады.

Төмен су сапасы шахта радиаторларына қалай әсер етеді?

Жалпы еріген қоспалар (TDS) мөлшері жоғары және минералды қақ түзілетін судың жылу беру тиімділігін төмендетуі нәтижесінде жүрекшелік температуралардың көтерілуі мен жүйенің істен шығу қаупі пайда болады.

Шахталарда сенімді радиатор жұмысы үшін қандай болдырмау стратегияларын қолдануға болады?

Стратегияларға ультрадыбыстық кесекті тазарту, коррозияға төзімді материалдарды қолдану, тербелісті жұтатын тіреулерді орнату және салқындатуды тиімді басқару үшін ақылды температура датчиктерін енгізу кіреді.