Встроенный воздухо-воздушный теплообменник в блоке отвода тепла отработанного воздуха шахты – это устройство, специально разработанное для рекуперации тепла отработанного воздуха шахты. Отработанный воздух шахты – это низкотемпературный и высоковлажный отработанный газ, выбрасываемый из шахты, который обычно содержит определённое количество тепла, но традиционно выбрасывается напрямую, без использования. В этом устройстве используется встроенный воздухо-воздушный теплообменник (т.е. теплообменник типа «воздух-воздух») для передачи тепла отработанного воздуха другому потоку холодного воздуха, тем самым достигая цели рекуперации тепла.
Принцип работы
Недостаток воздуха: Недостаток воздуха в шахте поступает в теплоотвод через вентиляционную систему. Температура отводимого воздуха обычно составляет около 20 °C (конкретная температура варьируется в зависимости от глубины шахты и окружающей среды), а влажность относительно высокая.
Функция воздухо-воздушного теплообменника: Встроенный воздухо-воздушный теплообменник обычно имеет пластинчатую или трубчатую конструкцию, и отработанный воздух обменивается теплом с холодным воздухом через перегородки в теплообменнике. Тепло от отсутствия ветра передается холодному воздуху, при этом два воздушных потока не смешиваются напрямую.
Тепловая мощность: После нагревания путем теплообмена холодный воздух может использоваться для защиты от замерзания воздухозаборников шахт, отопления зданий в шахтерских районах или для нагрева воды в бытовых целях, в то время как отработанный воздух выбрасывается при более низкой температуре после отдачи тепла.
Характеристики и преимущества
Эффективность и энергосбережение: воздухо-воздушные теплообменники не требуют дополнительных рабочих тел и напрямую используют теплопередачу от воздуха к воздуху. Они отличаются простотой конструкции и низкими эксплуатационными расходами.
Экологичность: за счет переработки отработанного тепла и сокращения потерь энергии достигается соответствие требованиям зеленого и низкоуглеродного развития.
Высокая степень адаптивности: оборудование может быть индивидуально спроектировано и сконструировано в соответствии с расходом и температурой выхлопных газов шахты, что делает его пригодным для шахт различных масштабов.
Простота обслуживания: по сравнению с системами с тепловыми трубками или тепловыми насосами, теплообменники типа «воздух-воздух» имеют относительно простую конструкцию и требуют меньшего обслуживания.
Сценарии применения
Защита от замерзания на устье скважины: использование рекуперированного тепла для обогрева воздухозаборника шахты и предотвращения замерзания в зимний период.
Отопление зданий: обеспечение отопления офисных зданий, общежитий и т. д. в районе добычи полезных ископаемых.
Горячее водоснабжение: в сочетании с последующей системой обеспечивает источник тепла для горячего водоснабжения в районе добычи.
меры предосторожности
Обработка влаги: Из-за высокой влажности отводимого воздуха в теплообменнике может возникнуть проблема накопления конденсата, поэтому необходимо предусмотреть дренажную систему или антикоррозионные материалы.
Эффективность теплопередачи: эффективность теплообменника «воздух-воздух» ограничена удельной теплоемкостью и разницей температур воздуха, а рекуперация тепла может быть не такой высокой, как у системы теплового насоса, но его преимущество заключается в простоте конструкции.