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석탄 광산 환기구 회수 공기 폐열 활용 프로젝트에서 중간벽 열교환기의 역할

탄광 환기구 배기열 활용 사업에서 중간벽형 열교환기는 열을 안전하게 전달하는 데 필수적인 장비입니다. 중간벽형 열교환기의 역할은 열교환 효율뿐만 아니라 시스템 안전성과 운영 신뢰성을 확보하는 것입니다. 중간벽형 열교환기의 구체적인 기능은 다음과 같습니다.

보조 샤프트 구역의 동파 방지 및 겨울철 난방이라는 목표를 달성하기 위해, 중간벽형 열교환기는 고온의 순환 공기를 신선한 공기 또는 청정 매체로부터 안전하게 분리하는 동시에 효율적인 열교환을 가능하게 합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

회수된 공기 폐열의 효율적인 회수 및 활용

반환되는 공기가 전달하는 상당한 현열을 활용하여 열은 금속 중간 벽을 통해 신선한 공기나 온수 시스템으로 안정적으로 전달되고, 샤프트로 유입되는 신선한 공기의 온도가 2°C 이상으로 상승하여 동결 방지 요구 사항을 충족합니다.

열교환 중 청결과 안전성 확보

환기에는 먼지, 습기, 심지어 미량의 유해 가스까지 포함되어 있어 신선 공기 시스템으로 직접 유입될 수 없습니다. 중간 벽 구조는 고온 및 저온 매체를 효과적으로 분리하여 교차 오염을 방지하고 지하 공기의 질과 운영 안전을 보장합니다.

난방 시스템의 운영 안정성 향상

열교환기는 견고한 구조와 안정적인 작동을 자랑하며, 극한의 추위 속에서도 지속적으로 열을 출력합니다. 이를 통해 보조 축의 겨울철 난방의 연속성과 신뢰성을 보장하고, 기존 전기 난방 및 보일러 시스템과 관련된 운영 부담과 위험을 줄여줍니다.

에너지 절약, 배출 감소 및 녹색 광산 개발 촉진

효율적인 열교환을 통해 난방 에너지 소비와 운영 비용을 크게 절감하고 탄소 배출량을 줄입니다. 이를 통해 석탄 광산의 청정 생산 및 녹색 전환 달성을 위한 기술 지원을 제공합니다.

 

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공기-공기 열교환기가 내장된 광산 배기 열 추출 상자

광산 배기열 추출 상자에 내장된 공기-공기 열교환기는 광산 배기 공기에서 폐열을 회수하도록 특별히 설계된 장치입니다. 광산 배기는 광산에서 배출되는 저온 고습의 폐가스를 의미하며, 일반적으로 일정량의 열을 함유하고 있지만, 전통적으로 활용되지 않고 직접 배출됩니다. 이 장치는 내장된 공기-공기 열교환기(즉, 공기-공기 열교환기)를 사용하여 배기 공기의 열을 다른 차가운 공기 흐름으로 전달함으로써 폐열 회수라는 목표를 달성합니다.

작동 원리
공기 유입 부족: 광산의 공기 부족은 환기 시스템을 통해 열 추출 상자로 유입됩니다. 배출 공기의 온도는 일반적으로 약 20℃(구체적인 온도는 광산의 깊이와 환경에 따라 다름)이며, 습도는 비교적 높습니다.
공기 대 공기 열교환기의 기능: 내장된 공기 대 공기 열교환기는 일반적으로 판형 또는 관형 구조를 채택하며, 배출 공기와 냉기는 열교환기 내부의 칸막이를 통해 열을 교환합니다. 바람이 없는 곳에서 발생하는 열은 냉기로 전달되며, 두 기류는 직접 혼합되지 않습니다.
열 출력: 열 교환으로 가열된 후, 차가운 공기는 광산 공기 유입구의 동결 방지, 광산 지역 건물 난방 또는 생활용 온수에 사용할 수 있으며, 배출 공기는 열을 방출한 후 더 낮은 온도로 배출됩니다.
특징 및 장점
효율적이고 에너지 절약적입니다. 공기 대 공기 열교환기는 추가 작동 유체가 필요 없으며, 공기 대 공기 열전달을 직접 활용합니다. 구조가 간단하고 운영 비용이 저렴합니다.
환경 친화성: 배출열을 재활용하고 에너지 낭비를 줄임으로써 녹색 및 저탄소 개발 요구 사항을 충족합니다.
뛰어난 적응성: 이 장비는 광산 배기가스 유량 및 온도에 맞춰 맞춤 설계가 가능하여 다양한 규모의 광산에 적합합니다.
쉬운 유지관리: 히트파이프나 히트펌프 시스템에 비해 공기 대 공기 열교환기는 구조가 비교적 간단하고 유지관리가 덜 필요합니다.
애플리케이션 시나리오
유정두의 동결 방지: 회수된 열을 사용하여 광산 공기 흡입구를 가열하고 겨울철 동결을 방지합니다.
건물 난방: 광산 지역 내 사무실 건물, 기숙사 등에 난방을 제공합니다.
온수 공급: 후속 시스템과 결합하여 광산 지역의 생활용 온수를 위한 열원을 제공합니다.
지침
습기 처리: 배기 공기의 습도가 높기 때문에 열교환기는 응축수 축적 문제에 직면할 수 있으며 배수 시스템이나 부식 방지 재료를 설계해야 합니다.
열전달 효율: 공기 대 공기 열교환기의 효율은 공기의 비열과 온도차에 의해 제한되며, 회수되는 열은 히트펌프 시스템만큼 높지 않을 수 있지만, 그 장점은 구조가 간단하다는 것입니다.

광산 환기 폐열 회수 열교환기

광산 환기 폐열 회수 열 교환기는 광산 환기 시스템에서 생성된 폐열을 회수하고 활용하는 데 사용되는 장치입니다. 지하 광산 작업에서는 환기 과정에서 상당한 양의 열이 발생하며, 이는 대개 폐기물로 대기 중으로 배출됩니다.

폐열 회수 열 교환기의 목적은 광산 환기 공기의 열을 포착하여 추가 사용을 위해 물이나 공기와 같은 다른 매체로 전달하는 것입니다. 열 교환기는 일반적으로 뜨거운 환기 공기가 통과하는 환기 시스템에 설치되어 열을 2차 매체로 전달합니다.

열 교환기의 열 전달 과정을 통해 환기 공기가 냉각되는 동시에 2차 매체가 가열됩니다. 가열된 2차 매체는 공간 난방, 온수 난방 또는 발전과 같은 다양한 응용 분야에 활용될 수 있습니다.

광산 환기 시스템에 폐열 회수 열 교환기를 구현하면 낭비될 열에너지를 효과적으로 회수 및 사용할 수 있어 에너지 절약 및 광산 작업의 전반적인 에너지 효율성이 향상됩니다. 이러한 접근 방식은 에너지 소비를 줄일 뿐만 아니라 보다 지속 가능하고 환경 친화적인 광산 산업에 기여합니다.

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