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El papel de los intercambiadores de calor de pared intermedia en proyectos de aprovechamiento del calor residual del aire de retorno de los conductos de ventilación de las minas de carbón

En el proyecto de aprovechamiento del calor de los gases de escape de los pozos de ventilación de minas de carbón, el intercambiador de calor de pared intermedia es un equipo fundamental para la transferencia segura de calor. Su función no solo reside en la eficiencia del intercambio de calor, sino también en garantizar la seguridad y la fiabilidad operativa del sistema. Las funciones específicas del intercambiador de calor de pared intermedia son las siguientes:

Para lograr los objetivos de protección contra la congelación del pozo y calefacción invernal en la zona del pozo auxiliar, el intercambiador de calor de pared intermedia se encarga de aislar de forma segura el aire de retorno a alta temperatura del aire fresco o del medio limpio, a la vez que permite un intercambio de calor eficiente. Sus principales funciones incluyen:

Recuperación y utilización eficiente del calor residual del aire de retorno

Al utilizar el importante calor sensible transportado por el aire de retorno, el calor se transfiere de manera estable a los sistemas de aire fresco o agua caliente a través de la pared intermedia de metal, lo que eleva la temperatura del aire fresco entrante al eje a más de 2 °C, cumpliendo con los requisitos de protección contra el congelamiento.

Garantizar la limpieza y la seguridad durante el intercambio de calor

El aire de retorno contiene polvo, humedad e incluso trazas de gases nocivos, que no pueden entrar directamente al sistema de aire fresco. La estructura de pared intermedia aísla eficazmente los medios fríos y calientes, evitando la contaminación cruzada y garantizando la calidad del aire subterráneo y la seguridad operativa.

Mejorar la fiabilidad operativa del sistema de calefacción

El intercambiador de calor posee una estructura robusta y un funcionamiento estable, generando calor incluso en condiciones de frío extremo. Esto garantiza la continuidad y fiabilidad de la calefacción invernal en el pozo auxiliar, reduciendo la carga operativa y los riesgos asociados a los sistemas tradicionales de calefacción eléctrica y calderas.

Promoción de la conservación de energía, la reducción de emisiones y el desarrollo de minas ecológicas

Gracias a un intercambio de calor eficiente, el consumo de energía para calefacción y los costos operativos se reducen significativamente, disminuyendo así las emisiones de carbono. Esto proporciona apoyo técnico a las minas de carbón para lograr una producción limpia y una transformación ecológica.

 

Traducido con DeepL.com (versión gratuita)

Caja de extracción de calor de escape de mina con intercambiador de calor aire-aire incorporado

The built-in air-to-air heat exchanger in the mine exhaust heat extraction box is a device specifically designed to recover waste heat from mine exhaust air. Mine exhaust refers to the low-temperature, high humidity waste gas discharged from a mine, which usually contains a certain amount of heat but is traditionally discharged directly without being utilized. This device uses a built-in air-to-air heat exchanger (i.e. air-to-air heat exchanger) to transfer heat from the exhaust air to another stream of cold air, thereby achieving the goal of waste heat recovery.

Principio de funcionamiento
Lack of air input: The mine's lack of air is introduced into the heat extraction box through the ventilation system. The temperature of the exhaust air is generally around 20 ℃ (the specific temperature varies depending on the depth of the mine and the environment), and the humidity is relatively high.
Function of Air to Air Heat Exchanger: The built-in air to air heat exchanger usually adopts a plate or tube structure, and the exhaust air and cold air exchange heat through a partition type in the heat exchanger. The heat from the lack of wind is transferred to the cold air, while the two airflows do not mix directly.
Heat output: After being heated by heat exchange, the cold air can be used for anti freezing of mine air inlet, heating of mining area buildings, or domestic hot water, while the exhaust air is discharged at a lower temperature after releasing heat.
Characteristics and advantages
Efficient and energy-saving: Air to air heat exchangers do not require additional working fluids and directly utilize the heat transfer from air to air. They have a simple structure and low operating costs.
Environmental friendliness: By recycling exhaust heat and reducing energy waste, it meets the requirements of green and low-carbon development.
Strong adaptability: The equipment can be customized and designed according to the flow rate and temperature of the mine exhaust, suitable for mines of different scales.
Easy maintenance: Compared to heat pipe or heat pump systems, air-to-air heat exchangers have a relatively simple structure and require less maintenance.
Escenarios de aplicación
Anti freezing at the wellhead: Use the recovered heat to heat the mine air intake and avoid freezing in winter.
Building heating: providing heating for office buildings, dormitories, etc. in the mining area.
Hot water supply: Combined with the subsequent system, provide a heat source for domestic hot water in the mining area.
precautions
Moisture treatment: Due to the high humidity of the exhaust air, the heat exchanger may face the problem of condensation water accumulation, and a drainage system or anti-corrosion materials need to be designed.
Heat transfer efficiency: The efficiency of an air-to-air heat exchanger is limited by the specific heat capacity and temperature difference of the air, and the recovered heat may not be as high as that of a heat pump system, but its advantage lies in its simple structure.

Intercambiador de calor de recuperación de calor residual de ventilación de minas

Los intercambiadores de calor de recuperación de calor residual de ventilación de minas son dispositivos que se utilizan para recuperar y utilizar el calor residual generado por los sistemas de ventilación de minas. En las operaciones mineras subterráneas, durante el proceso de ventilación se produce una cantidad importante de calor, que normalmente se vierte a la atmósfera como residuo.

El propósito de un intercambiador de calor de recuperación de calor residual es capturar y transferir el calor del aire de ventilación de la mina a otro medio, como agua o aire, para su uso posterior. El intercambiador de calor normalmente se instala en el sistema de ventilación, donde el aire caliente de ventilación pasa a través de él, transfiriendo su calor al medio secundario.

El proceso de transferencia de calor en el intercambiador de calor permite que el aire de ventilación se enfríe y al mismo tiempo se calienta el medio secundario. El medio secundario calentado se puede utilizar para diversas aplicaciones, como calefacción de espacios, calentamiento de agua o incluso generación de energía.

Al implementar intercambiadores de calor de recuperación de calor residual en los sistemas de ventilación de minas, la energía térmica que de otro modo se desperdiciaría se puede recuperar y utilizar de manera efectiva, lo que resulta en ahorros de energía y una mejor eficiencia energética general de la operación minera. Este enfoque no sólo reduce el consumo de energía sino que también contribuye a una industria minera más sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

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