Технология утилизации низкопотенциального тепла оборотной воды компрессорной станции на шахте «Ключевская» ПО «Кизелуголь»

Технология предназначена для охлаждения и утилизации теплоты оборотной воды стационарных шахтных компрессорных установок (рис.3.52). Принцип действия основан на использовании холодильной машины, работающей в режиме теплового насоса, для охлаждения оборотной воды и передачи трансформируемого тепла этой воды потребителю. Горячая вода, полученная при утилизации бросового тепла, может быть применена для подпитки котлов, бытовых нужд в тепличном хозяйстве и системе отопления зданий.

Технологическая схема утилизации низкопотенциального тепла оборотной воды системы охлаждения компрессорных станций

Рис. 3.52. Технологическая схема утилизации низкопотенциального тепла оборотной воды системы охлаждения компрессорных станций

Нагретая оборотная вода из системы охлаждения через цилиндры низкого и высокого давления (1,2), промежуточный, концевой, масляный холодильники (3,4,5) компрессора поступает в испаритель (10) теплового насоса, где за счет теплоты оборотной воды происходит испарение хладона, пары которого непрерывно отсасывается компрессором теплового насоса (11). Температура испарителя хладона и температура охлажденной оборотной воды зависят от величины давления в испарителе. Охлажденная в испарителе оборотная вода вновь поступает на охлаждение шахтной компрессорной установки. Компрессор ТН (11) сжимает пары хладона до давления, определяющегося температурой конденсации паров, которые поступают в конденсатор (12). Пары хладона конденсируются в нем за счет отвода теплоты конденсации водой, отдавая теплоту потребителю (III) (воде системы отопления). Вода, нагретая в конденсаторе, используется для бытовых нужд, отопленил, подпитки котлов и др. Жидкий хладон проходит через дроссельный клапан (вентиль) (13), где давление сбрасывается до величины давления в испарителе, затем цикл повторяется снова.

В 1989 г. по техническим условиям института «ВНИИОСуголь» московским заводом «Компрессор» на базе передвижной холодильной установки ПХУ-50 были изготовлены две машины, предназначенные для работы в режиме теплового насоса. Одновременно институтом «ВНИИОСуголь» был разработай и совместно с ПКБ производственного объединения «Кизелуголь» проект размещения технологического оборудования в существующем здании компрессорной станции шахты «Ключевская» без дополнительных объемов строительно-монтажных работ. В компрессорной станции шахты установлены четыре компрессора: три компрессора производительностью 100 м3/мин каждый и один компрессор ВП-50/8 производительностью 50 м3/мип.

Ранее охлаждение оборотной воды компрессорной станции осуществлялось в градирне. В летний период температура охлаждающей воды часто не соответствовала правилам технической эксплуатации компрессоров и вызывала их перегрев.

На шахте в первом полугодии 1990 г. был проведен монтаж технологического оборудования энергосберегающей технологии и пусконаладочные работы.

Основные параметры теплонасосной установки:

Максимальная теплопроизводителыюсть, кВт (ккал/ч) - 349 (300

140);

Максимальная холодопроизводительность, кВт (ккал/ч) - 198 (170 280);

Габаритные размеры, мм - 3580x1775x1485;

Масса, кг - 5000.

Испытания опытного образца энергосберегающей технологии проводились при температуре окружающего наружного воздуха -12- 15 °С. В процессе испытаний получены следующие результаты:

Температура воды, °С

— в испарителе ТН на входе 30-40;

па выходе 20-30;

установившийся режим 28;

— в конденсаторе ТН на входе 20-50;

на выходе 30-58;

установившийся режим 58;

Давление воды, МПа (кгс/см2)

  • — в охлаждающих рубашках компрессора 0,30 (3,0);
  • — в системе потребления тепла 0,35 (3,5).

Установившийся температурный режим системы охлаждения компрессоров соответствует ПТЭ компрессоров. Охлаждение воды стабильное. Градирня из системы охлаждения компрессоров исключается.

Горячая вода из конденсатора с температурой 58 °С подавалась для теплоснабжения в жилые дома, промышленные здания и соцкультобъек- ты. Температурный режим воздуха у потребителей соответствовал установленным санитарным нормам. При установившемся режиме перепад температуры на входе и выходе из конденсатора составил 5-9 °С.

Испытания подтвердили как соответствие проектных показателей технологии практическим, так и экономическую целесообразность утилизации ранее выбрасываемого тепла и улучшение экологической обстановки на прилегающих территориях за счет снижения нагрузки на шахтные котельные.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >