Ашық тау-кен жабдығының радиаторлық суыту жүйелері

Тау-кен радиатор жүйелері неге әмбебап жылулық және экологиялық қысымдарға ұшырайды

Берілген қазбалық радиаторлар қалыпты өндірістік салқындату жүйелері көбінесе кездеспейтін беткі жағдайлар. Температура да шектен шығады – мұзды шахталардағы минус 40 градус Цельсийден түсте плюс 55-ке дейінгі температураға дейін. Бұл күн сайын, тоқтаусыз, машиналар толық қуатпен жұмыс істегенде болып отырады. Қозғалтқыш бөлімдері әдетте ішінде 125 градустан астам температураға дейін қызады. Бұл тұрақты жылу барлық заттарға нақты әсер етеді. Өткен жылы жарияланған кейбір зерттеулерге сәйкес, бұл қатаң жағдайлар радиатор орамдарындағы шыны түтіктерде құрылыс техникасында кездесетіннен шамамен 38 пайызға артық микроскопиялық трещинаның пайда болуына әкеледі. Бұл жүйелер төзетін қаталдықты ескерсек, бұл түсінікті.

Жылулық кернеуді қоздыратын қоршаған ортаның шекті жағдайлары мен үздіксіз жүктеме циклдері

Үзіліссіз жұмыс қатаң жылу циклын тудырады: қозғалтқыштар 18 сағаттық сменада 95% және одан да жоғары жүктемемен жұмыс істейді, бұл әдеттегі суыту мүмкіндіктерін асыра тиелтеді. Грасберг кен орнының ашық шахтасында пиктік жұмыс режимі кезінде радиатордың енгізу температурасы 110°C-тан жоғары болады. Өндірістік деректер әрбір 0,5°C ұзақ уақыт бойы созылған салқындатқыштың температурасының артуы қозғалтқыштың қызмет ету мерзімін 200 сағатқа қысқартатынын растайды. Осындай жағдайларда:

• Радиатордың жылу бөліп шығару қажеттілігі құрылыс қазбаларында қолданылатыннан 2,1 есе жоғары
• Жылулық соққыдан болатын істен шығулар ерте ауыстыру жағдайларының 67% үлесін құрайды

Шаң, ластану және коррозия: Жылу беру мен ядроның қызмет ету мерзіміне әсері

Ауадағы диоксидтің қабаты шыңдарды тез ластанады — 1 мм шаң қабаты жылу бергіштіктің тиімділігін 22%-ға дейін төмендетеді. Қышқылды кен ортасы алюминий негіздерін стандартты орталарға қарағанда үш есе тез бүлдіреді. Электролиттік коррозия түтікшелерді шұңқырлайды, ал кальцийге бай су ішкі беттерді оқшаулайды. Бұл күштердің әсері мынаны тудырады:

• 250 жұмыс сағатында ауа ағынының 15–30% азаюы
• 1000 сағаттан кейін жылулық тиімділіктің 40% -ға дейін төмендеуі

Мұндай бүліну қиын тау-кен ортасында ауыр мыс-мырыш ядролары сияқты арнайы материалдарды қажет етеді.

Жоғары ендіктегі қазбаларда ауа тығыздығы мен радиатордың қуатына әсері

Серро-де-Паско (4380 м) биіктікте ауа тығыздығы 40% төмендейді, желдеткіштің өнімділігі азаяды және конструкциялық бейімделуді талап етеді:

• ядроның беті 25–50% үлкейтілген
• теңгерілген салқындатуды сақтау үшін 30% жоғары желдеткіш тығыздығы
  1500 м-ден жоғары әрбір 300 м суалу нүктесін 1°C-ге көтереді, бұл атмосфералық қысымның төмендеуіне байланысты қысымды жүйелерді қажет етеді. Дұрыс радиаторды қайта градуирлеусіз таулы аймақтарда ысып кету оқиғалары 28% артық болады.

Бекіту үшін жобалау Қазбалық радиаторлар кеңістіктің шектеулілігі мен жергілікті техникалық қызмет көрсетуге

Кабина мен қозғалтқыш бөлімінің орналасуына қарсы тұратын компактілі, модульді радиатор пакеті

Ашық тау-кен жабдықтарындағы кеңістіктің ең тиімді пайдаланылуы, тығыз орындарға компактты, модульді конструкциясымен сәйкесетін радиаторларды қажет етеді. Кабинаның ыңғайлылық элементтері мен қозғалтқыш жүйесі шағын рама кеңістігі үшін жиі бәсекелеседі, сондықтан двигательді суыту, гидромай және трансмиссиялық контурларды бір уақытта қамтамасыз ететін бөліктелген радиаторлық жүрек жалпы өлшемді ескі үлгілерге қарағанда 25-40 пайызға дейін азайтады. Бұл әдіс тау-кен жабдықтарын жинақтау туралы SAE J2726 нұсқаулықтарымен жақсы сәйкеседі, сонымен қатар радиаторлық жүрек жылжыған бұрыштарға орнатылғанда да салқындату тиімділігін жоғалтпай ауа ағынын жақсырақ басқаруға мүмкіндік береді. Ілкен атақты өндірушілер қысыңғы жағдайларда тәулігіне тәулік жұмыс істейтін жабдықтарда радиаторлардың шынымен жеткілікті жылуды шығару қабілетін тексеру үшін есептеу сұйықтық динамикасы немесе CFD моделдеу деп аталатын нәрсені қолданады.

Жөндеуге болатын құрылымдар: тез ауыстырылатын жүрек бөліктер, алмастырылатын резервуарлар және тозаңға төзімді тығындамалар

Алаңда жөндеуге болатын компоненттер жөндеу уақытын және иелік шығындарының жалпы сомасын (TCO) едәуір қысқартады. Негізгі инновацияларға мыналар жатады:

• Негізгі бөлшекті 90 минуттан кем уақыт ішінде ауыстыруға мүмкіндік беретін тез босатылатын кернеу реттегіш жүйелері
• Жөндеу кезінде балқыту қажеттілігін жоятын болтпен бекітілетін алюминий резервуарлар
• Көп бұрандалы сызықтар 10 мкм-ге дейінгі ауадағы бөлшектердің 98%-ын блоктайды

Бұл сипаттамалар түтікшелердің күкіртті шаңнан коррозияға ұшырауы мен құлақшалардың диоксидтен басылып қалуы сияқты негізгі істен шығу тәртіптеріне тікелей әсер етеді. Алыста орналасқан активтерді пайдаланушылар құрылымның жеке бөліктері зақымданған кезде радиаторлардың барлық жинағын ауыстыру қажеттілігін болдырмау үшін қызмет көрсетуге ыңғайлы радиаторларды қолданғанда 57% төмен жөндеу шығындарын байқайды.

Мининг радиаторларының тиімділігі үшін алғындағы желдеткіш қозғалтқышы мен жылу реттеу стратегиялары

Гидравликалық және электрлік желдеткіш қозғалтқыштары: беріктік, қуат жоғалту және жөндеу арасындағы тепе-теңдік

Тығыз қазба өндіру жағдайында гидравликалық желдеткіштер сосылайша кеңінен қолданылады, себебі олар соққыларға жақсы төтеп бере алады және ұсақтағыштар маңында немесе тасымалдау жолдарының бойында шаң-тозан мен лай көп болатын жерлерде тез тıканбайды. Бірақ кемшілігі мынада: мұндай жүйелер үнемі жұмыс істейді, нәтижесінде қозғалтқыш қуатының 15%-дан 25%-на дейін жылуға айналып, пайдалы жұмысқа айналмай, радиаторлардың қажеттен гөрі қатты жұмыс істеуіне әкеледі. Айнымалы жиілікті жетектермен жұпталған электрлік желдеткіштер дәстүрлі әдістерге қарағанда энергияның 30%-дан жартысына дейін үнемдейтіндіктен, одан да жақсы шешім болып табылады, бұл туралы Ponemon институтының 2023 жылғы зерттеулерінде айтылған. Электрлік жүйелер вибрация көп болатын аймақтарда подшипниктерді жиі тексеруді талап етсе де, көптеген алдыңғы қатар брендтер қаңқаларды ауыстыруды әлдеқайда тездететін герметикті бөлшектерді қоса бастады. Кейбір модельдер техниктердің салқындатқыш сұйықтықты босатпай-ақ шамамен 45 минут ішінде құрамдас бөлшектерді ауыстыруына мүмкіндік береді, бұл техникалық қызмет көрсету кезінде уақыт пен ақша үнемдеуге мүмкіндік береді.

Ақылды Жылу Басқару: Нақты Уақыттағы Жүктеме мен Қоршаған Орта Деректерін Пайдаланып Ұстау Бағытын Реттеу

Қазіргі таңда тау-кен радиаторлары салқындатқыш сұйықтың температурасын, қозғалтқыштың жұмыс жүктемесін және оларды қоршап тұрған ортада не болып жатқанын бақылайтын IoT датчиктерімен жабдықталған. Бұл датчиктер жүйеге қажетті жағдайда желдеткіштің айналу жылдамдығын реттеуге мүмкіндік береді. Нәтижесінде? Төменгі қарай жүретін кезде қозғалтқыштың қызып кетуін болдырмау үшін жақсырақ салқындату басқарылады, ал төбеге көтерілетін кезде ауа ағыны күшейеді. Сараптама сынақтар бойынша, бұл желдеткіштің пайдаланылмай кететін жұмыс уақытын шамамен екі үштен бір бөлігіне дейін қысқартады. Барлық нақты уақыттағы деректер ағыны есебінен ақылды алгоритмдер шаңның жиналуы нәтижесінде тежелу орын алмас бұрын оны болжай алады, сондықтан қысымды сумен жуу проблема туындамас бұрын алдын ала жоспарланады. Бүкіл жүйе подшипниктерге түсетін кернеуді азайтады, себебі көбінесе барлық компоненттер тек қажетті жылдамдықпен жұмыс істейді. Чилидегі тау-кен кәсіпорындары бұл реттелетін радиатор жүйелеріне ауысқаннан бері техникалық қызмет көрсету интервалдары 400 сағаттан астам ұзарғанын хабарлайды.

Тау-кен радиаторларының жұмыс істеу мерзімін ұзарту және иелік шығындарының жалпы сомасын төмендету

Радиаторлардың істен шығуы ашық кен орындарындағы тартқыштардың жоспарланбаған тоқтауының 22%-не дейін жетеді, бұл әрбір көлік үшін жылына 740 000 доллардан астам өндіріс жоғалтуға әкеледі (Ponemon, 2023). Сенімділікті қамтамасыз етудің үш негізгі принципі бар:

1. Әрбір 500–1000 сағат сайын жүрекшені жоспарлы түрде шаймалау , жылу өткізгіштігін 40%-ға дейін төмендететін бөлшектердің жиналуын болдырмау
2. Қанаттар мен ыдыстарда коррозияға қарсы қаптама , қышқылды кен атмосферасынан химиялық бұзылуды азайту
3. Аймақтың биіктігі мен жүктеу режимдеріне сәйкес жылу режимін реттеу , тұрақты суық немесе қызу циклдерін жою

Бұл протоколдарды енгізген кен орындары реактивті тәсілдерге қарағанда радиаторлардың жұмыс істеу мерзімін 35% ұзартқан және суытуға байланысты жөндеу шығындарын 18% төмендеткен.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Тау-кен радиаторларында жылулық кернеудің пайда болуының себебі не?

Металлургиялық радиаторлардағы жылу кернеуі негізінен тоқтамай жұмыс істеу мен қоршаған ортаның шекті мәндеріне байланысты, ол ұзақ уақыт бойы 95%-дан астам жүктемеде жұмыс істеуге әкеледі.

Шаң металлургиялық радиаторлардың әсер етуіне қалай әсер етеді?

Әсіресе ауадағы кремнезем шаңы радиатор желбезектерін тез ластандырады және жылу алмасудың тиімділігін әлдеқайда төмендетеді. 1 мм шаң қабаты тиімділікті 22% азайтуы мүмкін.

Металлургияда гидравликалық желдеткіштерге қарағанда электр желдеткіштері неге ұсынылады?

Электр желдеткіштері тек қажет болған кезде жұмыс істейді, ал гидравликалық желдеткіштер үнемі жұмыс істейді, сондықтан энергияның 30-50% үнемдейтіндіктен, олар энергияны пайдалану тиімділігі жағынан ұтымдырақ.

Металлургиялық радиатордың қызмет ету мерзімін қалай максималды ұзартуға болады?

Жүректің тазалауын ретті түрде жүргізу, коррозияны басуға арналған қаптау қабаттарын пайдалану және жылу реттеу жүйелерін алаңның нақты жағдайларына лайықтау арқылы металлургиялық радиатордың қызмет ету мерзімін максималды ұзартуға болады.