Жылу алмасу қондырғылары шахталық радиаторлық жүйелерде қалай жұмыс істейді

Шахталық радиаторлық жүйелердегі негізгі жылу беру принциптері

Сұйық контурлар бойынша жылу сіңіру мен жылу өткізгіштік

Қазбалық радиаторлар жылу жиналуды өткізу арқылы және сұйықтықтардың қозғалысын басқару арқылы үлкен мөлшерде шығарады. Қозғалтқыштар қатты жұмыс істеген кезде, жылу герметикті тұйықталған контурлар бойымен ағатын салқындату сұйығына тікелей металдан беріледі. Бұл жүйелер де өте ыстық болуы мүмкін, кейде толық қуатпен жұмыс істегенде 200 градус Фаренгейттен (93°C) асатын температураға дейін жетеді. Радиаторлардағы жазық түтіктердің конструкциясы жылуды өткізу үшін нақты шын мәнінде бетінің ауданын ұлғайтады, бұл дәстүрлі дөңгелек түтіктерге қарағанда жылуды шамамен 40 пайызға тезірек сіңіру дегенді білдіреді. Содан кейін салқындату сұйығы арнайы мыс пен алюминий қорытпаларынан жасалған каналдар арқылы барлық жылуды өзімен бірге әкетеді. Мыс өте жақсы жылу өткізгіштік қасиетке ие, сондықтан қозғалтқыш блогының жанындағы жылуды тез ала алады. Алюминий де оңтайлы жұмыс істейді, себебі ол жеңілірек және арзан, сонымен қатар радиатор бетіне жылуды тарату жұмысын жақсы орындайды. Салқындату сұйығының үздіксіз қозғалыста болуы маңызды қозғалтқыш бөлшектеріне зиян келтіруі мүмкін қауіпті ыстық аймақтардың пайда болуынан сақтандырады және барлығын қалыпты шектерде қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Сұйықтан-ауаға және сұйықтан-сұйыққа шығару арасында Қазбалық радиатор Контекстер

Жылу шығарудың әдісін таңдау жұмыс ортасына және ауа ағыны шектеулеріне байланысты:

• Сұйықтан-ауаға жүйелер беткі операцияларда үстемдік етеді, жылулықты ашық ауаға шашу үшін пластиналы радиаторлар мен мәжбүрлі ауа ағыны қолданылады. Олар ашық кен орындарында жылулық тиімділіктің 70%-ына жетеді, бірақ шаңды жағдайларда тиімділігі төмендейді — бөлшектердің жиналуы жылу алмасуды 25%-ға дейін төмендетуі мүмкін.
• Сұйықтан-сұйыққа жүйелер , негізінен жер астында орнатылған, компактты пластинчатық алмастырғыштар арқылы екінші салқындатқышқа жылу береді. Бұл тәсіл тар, желдетусіз орындарда 80—85% тиімділікті сақтайды, бірақ қолданылатын су химиясының қатандығына шыдайтын коррозияға төзімді материалдар, мысалы, болаттан жасалған материалдарды талап етеді.

Таңдау ауа ағынының болуына, ластану әсеріне және кеңістік шектеулеріне байланысты — гибридті конфигурациялар биік жерлерде ең алдымен айналдағы тығыздық пен салқындату мүмкіндігі төмен болған жағдайда танымалдылыққа ие болуда.

Радиаторлық жылу алмастырғыштардың қазбаларға сай сипаттамалық құрылымдары

Қиын орталар үшін берік жазық түбір және түбір-желдеткіш конфигурациялары

Мадандардағы радиаторлардағы жазық түтік геометриясы екі негізгі мақсатқа ие: олар қазушылардың күнделікті тұрақсыз жағдайларында жылуды тиімді тасымалдайды. Ауыр техниканың дірілін, жабдықтан шашылып шығатын тастардың соқтығысуын, әрі беткі қазбаларда, әрі терең жер асты тоннелдерінде болатын қағып соқтығысуды елестетіп көріңіз. Түтік қанаттарының жоғары тығыздығы (дюйміне шамамен 12-ден 16-ға дейін) олардың арасында шаң жиналғаннан немесе сұйық қоспа жабысып қалғаннан кейін де ауаның дұрыс ағып кетуін қамтамасыз етеді. Сұйық динамикасы бойынша бірнеше қызықты зерттеулер турбуляторлары бар ерекше қанат үлгілері жылудың төзімділігін кәдімгі түзу қанаттарға қарағанда шамамен бестен біріне дейін төмендететінін көрсетті. Бұл маңызды, өйткені 2023 жылғы Халықаралық Қазба және Металлар Кеңесінің соңғы есебінде айтылғандай, жыл бойына шамамен жеті жүз қырық мың доллар шығын көлемінде болатын коррозия мәселесі ғана қазба компанияларының ақшасын кетіреді.

Коррозияға төзімді материалдар және ластануды алдын алатын қаптамалар

Графитпен қосылған алюминий, мыс құймалары мен қаптамалар сияқты материалдар күкірт қышқылына, тұзды су зиянына және жабдықтарды өте жылдам тозуға ұшырататын қиын шахта шайырына қарсы жақсы төтеп бере алады. Электрофоретикалық қаптау немесе Е-қаптау деп аталатын үдеріс салқындату жүйелерінің ішінде шаңтаңдың пайда болуын тоқтататын нано деңгейдегі өте жұқа қабат түзеді. Кейбір тәуелсіз сынақтар қапталған жүйелерде 5000 сағат жұмыс істегеннен кейін қалыпты қапталмаған жүйелермен салыстырғанда ластану проблемалары шамамен 90 пайызға аз болатынын көрсетті. Бұл маңызды, себебі өткен жылы жарияланған шахта жабдықтарының беріктігі туралы үлкен есепке сәйкес, жылу алмастырғыштардың бүлінулерінің жартысынан көбі шынында да коррозия мәселелеріне байланысты болды. Сонымен қатар, суды тебіп, шайырдың маңызды аймақтарға түсуін болдырмауға мүмкіндік беретін екі қабатты өңдеулер бар, бұл нақты жағдайларда жабдықтардың жалпы тұрқын ұзақ болуына ықпал етеді.

Шахта радиаторлары арқылы іске асырылатын маңызды салқындату қолданыстары

Жүктеме кезіндегі гидравликалық май және қозғалтқыштың салқындату сұйығының жылу режимі

Қазбалық радиаторлар ұзақ уақыт бойы қатты жұмыс істеген кезде гидравликалық майдың температурасын 45-тен 65 градус Цельсийге дейінгі тиімді диапазонда ұстайды. Бұл майдың тым сұйық болуынан сақтайды, өйткені бұл сорғыштардың сору қабілетін жоғалтуы, клапандардың жабысып қалуы және уақыт өте келе сальниктердің бұзылуы сияқты көптеген проблемаларға әкелуі мүмкін. Осымен қатар, бұл жүйелер жанудан пайда болатын жылудың шамамен 30-40 пайызын қозғалтқыштың салқындату сұйығы жүйесіне шығарады. Бұл техника тәулік бойы тоқтамай жұмыс істесе де, цилиндрлер басының қызып кетуінен және деформацияланудан қорғауға көмектеседі. Техниканың температуралық режимін дұрыс бақылау компоненттердің қанша уақыт пайдаланылатынына шынымен үлкен әсер етеді. Саланың деректері дұрыс қолданылып, техникалық қызмет көрсетілетін жүйелер қосымша екіден үш жылға дейін ұзақ пайдаланылатынын көрсетеді, ал жеткіліксіз суыту шешімдері бар жүйелерге қарағанда олардың қызмет ету мерзімі қысқа болады.

Үздіксіз жұмыс істеу сенімділігі мен жылулық кернеудің әсерін азайту

Қазіргі заманның радиатор жүйелері қатынатын немесе бұрғылатын нүктелерде шіріп кетуіне жол бермейтін, қайталанатын қыздыру мен суыту циклдарына төзімді болатын ерекше материалдарды және нақты әзірленген басқосымдарды пайдаланады. Радиаторлық жүрекшенің барлық ауданы бойынша температура бірте-бірте өзгергенде, жұмыс уақыты аяқталғаннан кейін немесе жүктеме сәйкесінше төмендегенде тез суытқан кезде осындай кернеу нүктелерінің пайда болуын алдын алуға көмектеседі. Болжамды техникалық қызмет көрсетуден алынған деректер радиаторлардың 24/7 жұмыс істейтін қазбаларда күтпеген бұзылуларды шамамен 17% азайтатынын көрсетеді. Сонымен қатар, жақсырақ пішімделген қанатшалармен жұп болғанда, бұл радиаторлар уақыт өте келе шаң жиналған кезде де жылу бөліп шығаруды тиімді сақтайды, сондықтан олар істей алмауға мүлдем жол берілмейтін өте қиын жағдайларда сенімді жұмыс істейтін құрылғы болып табылады.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Қазба радиатор жүйелеріндегі жылу берудің негізгі принциптері қандай?

Мырыш қазбаларындағы жылу алмасу негізінен сұйықтықтардың жылу сіңіруі мен жылу өткізгіштігі арқылы жүзеге асады. Радиаторлар жылу өткізгіштікті жақсарту үшін бетінің ауданын ұлғайтатын жазық түпілі конструкцияны пайдаланады, ал салқындатқыш сұйықтықтар мыс пен алюминий каналдар арқылы жылуды шығарып тастайды.

Сұйықтан-ауаға және сұйықтан-сұйыққа жүйелері мырыш қазбаларында қалай ерекшеленеді?

Сұйықтан-ауаға жүйелері негізінен беткі қабатта салқындату үшін мәжбүрлі ауа ағымын пайдаланады, ал сұйықтан-сұйыққа жүйелері вентиляциясы төмен аймақтарда компактты пластиналық алмастырғыштар арқылы екінші реттік салқындатқыштарды пайдаланып, қазба ішінде жоғарырақ тиімділік көрсетеді.

Қазба операциялары үшін берік радиаторлардың конструкциялары неге қажет?

Қазба радиаторлары қозғалтқыштардан туындайтын тербелістерден бастап шөгінділердің жиналуына дейінгі қазбаның қиын жағдайларын шыдай алатын жазық түпілі және түтік-желбезек конфигурациялары сияқты берік конструкцияларға ие, бұл радиатор жүйелерінің тиімді жылу алмасуы мен беріктігін қамтамасыз етеді.

Мырыш радиаторларында коррозияны болдырмау үшін қандай материалдар қолданылады?

Күкірт қышқылы, тұзды су және шаяннан болатын зақымдануды болдырмау және ластануды азайту үшін алюминий-мыс қоспалары, графитпен қосылған қаптамалар мен электрфорез (E-қаптама) сияқты материалдар коррозияға төзімділігі үшін қолданылады.

Қазіргі заманғы радиатор жүйелері қазба қызметтеріндегі сенімділікті қалай арттырады?

Қазіргі заманғы радиатор жүйелері жылулық кернеуді және температураның тербелістерін материалдың шаршауын тудырмай ұстай алатын материалдар мен конструкцияларды қолданады, бұл күтусіз бұзылуларды азайтады және үздіксіз қазба жұмыстарында машиналардың қызмет ету мерзімін ұзартады.