Қатты жүктемелі жағдайлар үшін қазбалық радиаторлар

Қазбалық радиаторлардың тұрақты жоғары жүктемеде жылулық өнімділігі

Тұрақты жоғары жүктемелі қазбалық циклдардағы жылу шығару талаптарын сандық бағалау

Тау-кен құрал-жабдықтары қатты қызуға төзімді болуы керек, бұл — барлық ауыр өнеркәсіптердің ішіндегі ең қолайсыз жағдайлардың бірі. Мысалы, терең шахталарда 24 сағат бойы үзбей жұмыс істейтін көлік автокөліктерін қарастырыңыз: олар кейде 2 мегаваттан астам жылу энергиясын шығарады — бұл қуат 1500 орташа үйді бір уақытта қоректендіруге жетеді. Радиаторлық жүйелер мыналардың барлығына төзімді болуы керек: шөлдегі тау-кен аймақтарында 50 °C-тан асатын қатты ауа температурасы; көліктің жоғары немесе төмен бағытта қозғалған кездегі жылу жүктемесінің үлкен тербелістері (кейде 30 пайыздан астам өзгереді); сонымен қатар ауа ағысын шектейтін тар жерасты кеңістіктері. Тозаңдың жиналуы да үлкен проблема болып табылады, өйткені әртүрлі салалық есептерге сәйкес ол суыту тиімділігін шамамен 18–22 пайызға төмендетеді. Сонымен қатар, әрбір көлік автокөлігі сағатына шамамен 400 тонна минералдық құндылықтары бар тау жынысын тасымалдайды. Ең жақсы пластинкалы-трубкалы конструкциялар сұйықтың температурасын бақылауға мүмкіндік береді: барлығы максималды жұмыс режимінде болған кезде де ол 95 °C-тан төмен ұсталады, бұл булық блоктауға қарсы қорғаныс қызметін атқарады және қымбат тұратын компоненттердің кенеттен шығуынан қорғайды.

Жылулық пайдалы әсер коэффициентінің төмендеу порогтық мәндері: көлік-тартқыштардың жұмыс циклы бойынша эмпирикалық деректер

Медиум және темір кен орындарында он екі айлық алаңдық бақылау кезінде тұрақты жоғары жүктеме жағдайында қазбалық радиаторларда жылулық пайдалы әсер коэффициентінің төмендеуінің тұрақты заңдылықтары анықталды:

Эффективтілік 22%-дан төмендеген кезде, жағдай тез нашарлайды. Осы қиын көтерілулер кезінде салқындатқыштың температурасы қауіпті деңгейге, яғни шамамен 110°C-қа жетеді, сондықтан көптеген қозғалтқыштар шахта операциялары кезінде бұзылады. Көптеген мамандар тозу 15% шамасына жеткен кезде техникалық қызмет көрсетуді бастауды ұсынады. Бұл ерте араласу машиналардың қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және қымбат тұратын тоқтап қалу уақытын азайтады. Понемон институтының зерттеуі бұл тәсілді қолданған кезде автопарктер жылына шамамен $740 000 үнемдей алатынын көрсетті. Инфрақызыл сынақтарының цифрлары да қызықты нәтиже береді: керамикалық қапталған желдеткіш қанаттары қызмет көрсету мерзімі 8 000 сағаттан кейін дәл осындай қанаттарға қарағанда жылу берілу қабілетін шамамен 7% жоғары сақтайды. Сондықтан олар жиі жөндеулердің тұрақты қажеттілігінсіз жабдықтардың қызмет мерзімін ұзартқысы келетін компаниялар үшін стандартты жабдық ретінде қабылдануда.

Бекем құрылыс: Шахта радиаторларында вибрацияға, әйнекке және коррозияға төзімділік

Тербеліске төзімділік: ISO 5019 стандартына сәйкес орнату және 12G-тік жолсыз жағдайлардағы соққы жүктемелері кезінде орталықтың бекітілуі

Минералды шахталарда қолданылатын радиаторлар күнделікті үлкен көлемді тасымалдау автокөліктерінің тасты, тегіс емес жерлерде қатты тербеліске ұшырап отыруы салдарынан тұрақты тербелістерге ұшырайды. ISO 5019 стандарттарына сай орнату жүйелері арнайы иілгіш изоляторлар мен берік орталықты бекітетін арналармен жабдықталған. Бұл компоненттер 12 есе қалыпты ауырлық күшіне тең соққы жүктемелері әсерінен де барлығын біріктіріп ұстап тұрады. Ескі моделдермен салыстырғанда, бұл жаңартылған жүйелер түтікшелердегі усталық зақымдануларды шамамен екі үштен біріне дейін азайтады, яғни салқындатқыш сұйықтығының ағуы азаяды және орталықтың бөлінуі салдарынан техникалық қызмет көрсету қызметкерлеріне туған қиындықтар болмайды. Атап айтқанда, қатты тасты шахталарда жұмыс істейтіндер үшін бұл жаңартылу әдетте алмастыруға дейінгі мерзімді тағы да үш жылға дейін ұзартады. Сенімділіктің артуы — тастар тұрақты түрде жабдыққа соғылып, жұмыс істеу барысында жиі қатты соққылар болатын карьер жағдайларында маңызды айырмашылық қалыптастырады.

Сыртқы әсерге төзімділік және коррозияға төзімділік: керамикалық қапталған кебісшелер мен суспензиялы ауа ағынында полимермен ылғидалған алюминий

Суспензиямен толтырылған ауа радиаторлар арқылы өткен кезде олардың негізгі компоненттеріндегі тозу әлдеқайда жылдамдайды, бұл осы мәселені шешу үшін арнайы материалдар қажет екендігін білдіреді. Керамикалық қабықшалы пластинкалар кремний диоксидінің (кремнезем) тозығымен жұмыс істеген кезде қалыпты алюминийге қарағанда шайылуға төзімділігі шамамен 40 пайызға жоғары болады. Бұл қабықшалы пластинкалар 12 мың сағаттан аса үзіліссіз жұмыс істегеннен кейін де жылу беруді тиімді түрде жалғастырады. Мыс өндірісінде қолданылатын қышқылды атмосфералы орындар үшін полимермен ылғиленген алюминий коррозияға қарсы өте тиімді болып табылады. Сынақтар көрсеткендей, бұл материалдар қатал жағдайларда шұңқырлану проблемаларын шамамен 57 пайызға азайтады. Мыс қазбаларында жүргізілген нақты әлемдегі сынақтар зертханалық нәтижелерді растады: керамикалық қабықшалар шаңды құрғақ орталарда ең жақсы нәтиже көрсетеді, ал полимермен өңделген нұсқалар химиялық әсер мен ылғалдылық біріктірілген жағдайларда жақсы жұмыс істейді. Нәтижесінде бұл қабықшалау технологиялары радиаторлардың ауыстырылуын дәстүрлі қабықшасыз негіздерге қарағанда шамамен 300–500 сағатқа кейінге қалдырады, бұл техникалық қызмет кестесінде уақыт пен ақшаны үнемдейді.

Тау-кен радиаторларындағы тозаң, жылу және жерде қызмет көрсету қабілеті үшін оптималды негізгі дизайн

Желімдік тығыздығы мен трубаның геометриялық параметрлері арасындағы шартты теңестіру: тозаңмен ластанған ауа ағыны мен жылулық қалпына келу үшін 14–18 FPI

Тоңазытудың тиімділігі мен тосқының болмауы арасында дұрыс тепе-теңдік орнату үшін, тозаңды жерлерде өткізілетін қазбалық жұмыстарда қанатшалардың тығыздығын мұқият қарастыру қажет. Жылу алмасу процесін қамтамасыз ету және тозаңның көп мөлшерде жиналуын болдырмау үшін бір дюймға шамамен 14–18 қанатша орналастыру ең тиімді болып табылады. Бұл, 18 FPI (бір дюймге шаққандағы қанатшалар саны) асатын жоғары тығыздықтағы нұсқалардан артық, себебі олар тез тосылып, ауа ағысын шектейді. Қызығы, бұл аз тығыздықтағы конфигурациялар тәулігіне көбінесе кездесетін 200 г/м³-ге дейінгі тозаң деңгейінде де жылу шығару қабілетін шамамен 92% құрайды. Трубаларды бір-бірінен алыстау (шамамен 7–9 мм) да тосылу мәселелерін болдырмауға көмектеседі. Бұл кеңейтілген аралықты керамикалық қаптамалы алюминий қанатшалармен қосып қолданғанда, олардың созылуға және тозуға төзімділігінде белгікті жақсару байқалады. Австралиядағы темір кен орындарында өткізілген алаңдық сынақтар бұған дәлел болып табылады: қызмет көрсету аралығы ескі конструкциялық тәсілдерге қарағанда шамамен 40% ұзаққа созылады.

Жылдам алаңдық қызмет көрсетуге арналған алынатын-түтік құрылымы: Чилидегі мыс өндірісінде <45 минуттық модульді алмастыру расталды

Алыстағы кен орындарында радиаторларды жөндеу әдісін толығымен өзгерткен модульдік дизайн — алынатын трубалармен. Толық негізін шашып тастамай, техниктер қазір жеке трубаларды ауыстыра алады, бұл тоқтату уақытын ең көп дегенде 45 минутқа дейін қысқартады. Біз бұл жүйені темір-мыс кен орындарының 12-сінде, Чилиде, мұнда температура жиі 50 градус Цельсийге жетеді және суспырылған қоспа жағдайлары қондырғыларды әдеттегіден тезірек бұзып жібереді, жақсы жұмыс істейтінін бақыладық. Бұл жүйені ерекшелейтін нәрсе — көлік кезіндегі қатты 12G тербелістерге төтеп беретін арнайы сығылу салоны, сонымен қатар жұмысшыларға бір ғана құралмен жөндеу жасауға мүмкіндік береді. Өткен жылғы «Кен өндірісінің жөндеу журналы»на сәйкес, компаниялар бір бірлікке жылына шамамен 18 мың долларға тең жөндеу шығындарын үнемдейді, ал олардың қондырғылары уақыттың шамамен 98,5%-ында жұмыс істейді. Алайда ең үлкен артықшылығы неде? Техниктер жөндеу жасаған кезде радиаторды көліктен алып тастамауы керек. Жеткізу уақыты ұзақ болған және логистика қиын болған кен өндірісі операциялары үшін проблемаларды дереу орында-ақ шешу өндірісті жалғастыру үшін барлығын өзгертеді.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Минералдық шахталардағы радиаторларда жылулық пайдалы әсер коэффициентінің төмендеуінің себептері қандай?
Жылулық пайдалы әсер коэффициентінің төмендеуі негізінен көрсеткіштің бетіне тозаңдың жабысуы, жылулық циклдан туындайтын микрожарықтар және салқындатқыш жағындағы қабырғада тұнбаның жиналуы арқылы болады.

Радиатордың конструкциясы тозаңды шахталық ортада қалай көмектеседі?
Тозаңды ортада жылулық тиімділікті сақтау үшін 1 дюймға 14–18 көрсеткіш қойылады, бұл тозаң жиналуын болдырмауға көмектеседі. Трубалар арасындағы кеңістіктің кеңейтілуі де тығыздануды азайтады.

Шахталық радиаторларда керамикалық қаптамалы көрсеткіштердің артықшылықтары қандай?
Керамикалық қаптамалы көрсеткіштер эрозияға қарсы төзімділікті арттырады және тозаңды ортада ұзақ уақыт жұмыс істегеннен кейін де жылу алмасу тиімділігін сақтайды.

Алынатын трубалы конструкция радиатордың техникалық қызмет көрсетуіне қалай пайдалы?
Алынатын трубалы конструкция техниктерге радиатордың барлық негізін алып тастамай-ақ жеке трубаларды ауыстыруға мүмкіндік береді, бұл тоқтап қалу уақытын қатты қысқартады.