mine ventilation - Industrial purification heat recovery

O papel dos trocadores de calor de parede intermediária em projetos de aproveitamento de calor residual do ar de retorno do poço de ventilação de minas de carvão

No projeto de aproveitamento do calor de exaustão do poço de ventilação da mina de carvão, o trocador de calor de parede intermediária é um equipamento essencial para a transferência segura de calor. Sua função não se limita à eficiência da troca de calor, mas também à garantia da segurança do sistema e da confiabilidade operacional. As funções específicas do trocador de calor de parede intermediária são as seguintes:

Para atingir os objetivos de proteção contra congelamento do poço e aquecimento no inverno na área do poço auxiliar, o trocador de calor de parede intermediária é responsável por isolar com segurança o ar de retorno de alta temperatura do ar fresco ou do meio limpo, permitindo uma troca de calor eficiente. Suas principais funções incluem:

Recuperação e utilização eficientes do calor residual do ar de retorno

Utilizando o calor sensível significativo transportado pelo ar de retorno, o calor é transferido de forma estável para sistemas de ar fresco ou água quente através da parede intermediária de metal, elevando a temperatura do ar fresco que entra no poço para mais de 2°C, atendendo aos requisitos de proteção contra congelamento.

Garantir a limpeza e a segurança durante a troca de calor

O ar de retorno contém poeira, umidade e até mesmo traços de gases nocivos, que não conseguem entrar diretamente no sistema de ar fresco. A estrutura da parede intermediária isola eficazmente os meios quentes e frios, evitando a contaminação cruzada e garantindo a qualidade do ar subterrâneo e a segurança operacional.

Melhorar a confiabilidade operacional do sistema de aquecimento

O trocador de calor possui estrutura robusta e operação estável, continuando a gerar calor mesmo em condições de frio extremo. Isso garante a continuidade e a confiabilidade do aquecimento de inverno no poço auxiliar, reduzindo a sobrecarga operacional e os riscos associados aos sistemas tradicionais de aquecimento elétrico e caldeira.

Promover a conservação de energia, a redução de emissões e o desenvolvimento de minas verdes

Por meio da troca eficiente de calor, o consumo de energia para aquecimento e os custos operacionais são significativamente reduzidos, diminuindo as emissões de carbono. Isso fornece suporte técnico para que as minas de carvão alcancem uma produção limpa e uma transformação verde.

Traduzido com DeepL.com (versão gratuita)

Caixa de extração de calor de exaustão de mina com trocador de calor ar-ar integrado

O trocador de calor ar-ar embutido na caixa de extração de calor da mina é um dispositivo projetado especificamente para recuperar o calor residual do ar de exaustão da mina. A exaustão da mina refere-se ao gás residual de baixa temperatura e alta umidade descarregado de uma mina, que geralmente contém uma certa quantidade de calor, mas é tradicionalmente descarregado diretamente, sem ser utilizado. Este dispositivo utiliza um trocador de calor ar-ar embutido (ou seja, um trocador de calor ar-ar) para transferir calor do ar de exaustão para outra corrente de ar frio, atingindo assim o objetivo de recuperação do calor residual.

Princípio de trabalho
Falta de entrada de ar: A falta de ar da mina é introduzida na caixa de extração de calor através do sistema de ventilação. A temperatura do ar de exaustão é geralmente em torno de 20 °C (a temperatura específica varia dependendo da profundidade da mina e do ambiente) e a umidade é relativamente alta.
Função do Trocador de Calor Ar-Ar: O trocador de calor ar-ar embutido geralmente adota uma estrutura de placas ou tubos, e o ar de exaustão e o ar frio trocam calor através de uma divisória no trocador de calor. O calor da ausência de vento é transferido para o ar frio, sem que os dois fluxos de ar se misturem diretamente.
Saída de calor: Após ser aquecido pela troca de calor, o ar frio pode ser usado para anticongelamento da entrada de ar da mina, aquecimento de edifícios da área de mineração ou água quente doméstica, enquanto o ar de exaustão é descarregado em uma temperatura mais baixa após a liberação de calor.
Características e vantagens
Eficientes e com baixo consumo de energia: os trocadores de calor ar-ar não requerem fluidos de trabalho adicionais e utilizam diretamente a transferência de calor do ar para o ar. Possuem estrutura simples e baixo custo operacional.
Respeito ao meio ambiente: ao reciclar o calor dos gases de escape e reduzir o desperdício de energia, ele atende aos requisitos de desenvolvimento verde e de baixo carbono.
Alta adaptabilidade: O equipamento pode ser personalizado e projetado de acordo com a vazão e a temperatura do escapamento da mina, adequado para minas de diferentes escalas.
Fácil manutenção: Em comparação com sistemas de tubos de calor ou bombas de calor, os trocadores de calor ar-ar têm uma estrutura relativamente simples e exigem menos manutenção.
Cenários de aplicação
Anticongelamento na cabeça do poço: use o calor recuperado para aquecer a entrada de ar da mina e evitar o congelamento no inverno.
Aquecimento de edifícios: fornecimento de aquecimento para edifícios de escritórios, dormitórios, etc. na área de mineração.
Fornecimento de água quente: combinado com o sistema subsequente, fornece uma fonte de calor para água quente doméstica na área de mineração.
precauções
Tratamento de umidade: Devido à alta umidade do ar de exaustão, o trocador de calor pode enfrentar o problema de acúmulo de água de condensação, sendo necessário projetar um sistema de drenagem ou materiais anticorrosivos.
Eficiência de transferência de calor: A eficiência de um trocador de calor ar-ar é limitada pela capacidade térmica específica e pela diferença de temperatura do ar, e o calor recuperado pode não ser tão alto quanto o de um sistema de bomba de calor, mas sua vantagem está em sua estrutura simples.

Trocador de calor de recuperação de calor residual de ventilação de mina

Os trocadores de calor de recuperação de calor residual de ventilação de minas são dispositivos usados para recuperar e utilizar o calor residual gerado pelos sistemas de ventilação de minas. Nas operações de mineração subterrânea, uma quantidade significativa de calor é produzida durante o processo de ventilação, que geralmente é descartado na atmosfera como resíduo.

A finalidade de um trocador de calor de recuperação de calor residual é capturar e transferir o calor do ar de ventilação da mina para outro meio, como água ou ar, para uso posterior. O trocador de calor é normalmente instalado no sistema de ventilação, onde o ar quente da ventilação passa por ele, transferindo seu calor para o meio secundário.

O processo de transferência de calor no trocador de calor permite que o ar de ventilação esfrie enquanto aquece simultaneamente o meio secundário. O meio secundário aquecido pode então ser utilizado para diversas aplicações, como aquecimento de ambientes, aquecimento de água ou até mesmo geração de energia.

Ao implementar trocadores de calor de recuperação de calor residual em sistemas de ventilação de minas, a energia térmica que de outra forma seria desperdiçada pode ser efetivamente recuperada e utilizada, resultando em economia de energia e melhoria da eficiência energética geral da operação de mineração. Esta abordagem não só reduz o consumo de energia, mas também contribui para uma indústria mineira mais sustentável e amiga do ambiente.

Recuperação de calor de purificação industrial

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Caixa de extração de calor de exaustão de mina com trocador de calor ar-ar integrado

Trocador de calor de recuperação de calor residual de ventilação de mina

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