Все, что происходит в шахтах, скрыто от посторонних глаз, но сегодня мы немного приподнимем завесу тайны — расскажем, зачем обогревают воздух внутри и покажем, как это делают.
Вы узнаете, какая температура может быть в подземной выработке, какие устройства используются для обогрева воздуха и почему для этой цели лучше всего подходит природный газ.
Зачем обогревать воздух в шахте? Там же и так жарко
Шахта «Северопесчанская» находится на Среднем Урале — здесь добывают руду на горизонте около 480 метров от уровня моря. Круглогодичная температура внутри колеблется на уровне +10-15 °С.
Кажется, что не так уж их холодно, но поздней осенью и зимой подаваемый в шахту воздух нужно подогревать до температуры не менее +3 °С. Если этого не сделать, то обмерзнет шахтный «ствол»*, через который воздух попадает под землю. В результате могут сильно износиться или выйти из строя подъемные машины, канаты или другие агрегаты и узлы.
Обмерзание грозит не только дорогими ремонтами и простоями, но и разрушениями: внутри ствола могут образоваться глыбы, которые будут отрываться и падать вниз.
*Шахтный ствол — вертикальная искусственная полость, сделанная в недрах земли и предназначенная для обслуживания подземных работ. Через стволы спускают и поднимают полезные ископаемые, материалы, оборудование, людей или проветривают шахту.
Как раньше обогревали воздух в шахте?
Раньше воздух обогревали горячей водой. Она подавалась с котельной на калориферы — отопительные устройства в виде труб, которые можно сравнить с гигантскими батареями или огромным автомобильным радиатором.
Воздух продувался через калориферы и таким образом нагревался, но у этого способа был серьезный минус. Случалось, что зимой трубы замерзали и их приходилось отогревать. Кроме того, из-за сурового климата и жесткой воды калориферы давали течь, а иногда «рвалась» и запорная арматура. Все это — потеря времени и финансовые затраты на ремонт.
На каком производстве впервые использовали обогрев газом?
На одном из предприятий в Качканаре в 2000-м году уже работала система нагрева воздуха природным газом. Только использовалась она не под землей, а в очень больших цехах, где обычные способы были неэффективны.
В Богословском рудоуправлении решили применить эту технологию в шахте «Северопесчанская», но сначала нужно было сделать так, чтобы концентрация кислорода в подаваемом воздухе была не менее 20%. Проще говоря, газовые горелки не должны были сжигать много кислорода.
Когда инженеры решили задачу с кислородом, систему установили в шахте. Только за первый год работы она помогла сэкономить более пяти миллионов рублей и окупилась всего за полтора года.
Как работает система на шахте «Северопесчанская»?
В цехе центральной компрессорной станции и главных вентиляционных установок находятся четыре газовые горелки. Размер каждой из них, примерно, 150 на 60 сантиметров.
Воздух засасывается с улицы через жалюзи, прогоняется через горелки и затем подается в шахту. Объем воздуха, проходящего через одну горелку, составляет 50-60 м3/сек, температура — около +5 °С.
Какие преимущества у обогрева воздуха газом?
Финансовая выгода — за одинаковое время система предварительного нагрева воздуха на газу потребляет меньше топлива чем котельная для нагрева воды для калориферов. Следовательно, экономятся деньги предприятия.
Надежность — стало заметно меньше простоев оборудования, потому что обслуживать систему на газу проще, быстрее и дешевле.
Экологичность. Природный газ — недорогое топливо, безвредное для окружающей среды.
Сейчас технологию предварительного обогрева воздуха газом используют многие шахты в России, но «Северопесчанская» была первой в стране.
Если вы интересуетесь промышленностью, любите научные эксперименты или разбираться в устройстве простых и сложных вещей, то подписывайтесь на наш канал. Здесь вы сможете заглянуть в заводские цеха, лаборатории и шахты, а также узнать детали добычи и производства металлов.
Для подписки достаточно нажать большую оранжевую кнопку ниже, если читаете нас с телефона. Если же вы сидите в Дзене с компьютера, то кнопку можно найти под описанием канала 😉
Что еще почитать на канале?
Темная сторона vs светлая. Какой бывает серная кислота? — рассказываем о пользе серной кислоты и показываем опыт из лаборатории Медногорского медно-серного комбината >>>>
5 редких профессий в промышленности, о которых вы не знали — карусельщик, «стоматолог» по металлу и ювелир с рудника. Кто эти люди и чем они занимаются на горно-обогатительном комбинате >>>>
Необычные фото под микроскопом — подборка объектов, сфотографированных при многократном увеличении >>>>
