Во всех случаях необходимо стремиться к уменьшению размеров дверей шлюзов до минимума.
Надежность работы шлюзов повышается за счет применения автоматизированных шлюзовых устройств (АШУ), в первую очередь в выработках с интенсивным транспортом. Шлюзы должны оборудоваться блокировкой, исключающей одновременное открывание дверей, с выводом информации о положении дверей на пульт диспетчера (оператора АГК) и отключением при необходимости электроэнергии с токоприемников.
12. ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ (КАЛОРИФЕРНЫЕ) УСТАНОВКИ
Воздухонагревательная установка представляет собой совокупность оборудования, устройств, регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры, предназначенных для нагрева поступающего в шахту воздуха. Установки могут быть как безвентиляторные (рис.12.1, 12.2), так и в комплексе с вентиляторами (рис. 12.3). Выбор безвентиляторной или вентиляторной воздухонагревательной установки производится с учетом возможности обеспечения общешахтной депрессии.
12.1. Общие технические требования к воздухонагревательным установкам
12.1.1. На период эксплуатации шахты
1. При стволах и штольнях с поступающей струей воздуха должны быть воздухонагревательные установки, обеспечивающие поддержание температуры воздуха не ниже плюс 2°С в 5 м от сопряжения канала воздухонагревателя со стволом (штольней) по ходу поступающей струи воздуха.
2. Для новых шихт и при их техническом перевооружении проектирование воздухонагревательных установок должно исходить из следующих условий. Суммарная депрессия безвентиляторных воздухонагревателей и канала от места всаса воздуха до входа его в ствол должна приниматься из условия обеспечения герметизации и простоты строительных конструкций надшахтного здания и не должна превышать 20...35 даПа.
3. Параметры воздухонагревательной установки следует определять, исходя из необходимости подогрева до требуемой ПБ температуры максимального расхода воздуха, подаваемого по стволу, при температуре наружного воздуха наиболее холодных суток, установленной для района расположения шахты главой СНиП 2.01.01-82 (Строительная климатология и геофизика) .
4. Воздухонагревательные установки, как правило, следует размещать в блоке надшахтного здания. В отдельных случаях допускается размещение их в отдельно стоящем здании при соответствующем обосновании.
При размещении безвентиляторных воздухонагревательных установок в надшахтном здании в период наружных минусовых температур оно должно быть герметизировано для предотвращения поступления через здание в ствол (штольню) холодного воздуха и иметь тамбур-шлюз с блокировкой, исключающей одновременное открывание ворот. Для подогрева холодного воздуха, поступающего через неплотности ворот, следует предусматривать воздушно-тепловые завесы, устанавливаемые, как правило, у внутренних ворот. Часть подогретого воздуха (не более 5-10% общего расхода воздуха, подаваемого в шахту) из воздухонагревательной установки через дроссельный клапан по воздуховоду должна подаваться в надшахтное здание для его обогрева.
При устройстве в надшахтном здании отопления на температуру + 16°С нет необходимости подавать в него воздух из воздухонагревательной с температурой + 2°С.
5. При реверсировании поступающей в ствол воздушной струи выход воздуха из ствола осуществлять по каналу воздухонагревательной установки, так как в этом случае устье ствола может быть перекрыто ладами.
6. Для строящихся воздухонагревательных установок в качестве теплоносителя должна применяться высокотемпературная вода. На реконструируемых воздухонагревательных установках допускается в качестве теплоносителя применять насыщенный пар, что должно быть обосновано технико-экономическим расчетом.
7. Конструкция воздухонагревательной установки должна обеспечивать возможность производства сварочных работ во время ремонта (исключить возможность попадания огня и дыма в шахту).
Для производства ремонтных и профилактических работ следует предусматривать подъемно-транспортные средства (блоки, тали, монорельсы), а также подачу сжатого воздуха или установку поливочных кранов для очистки наружных поверхностей воздухонагревателей от пыли.
8. Для воздухонагревательных установок должны применяться только стандартные воздухонагреватели.
9. Воздухонагревательная установка должна быть оборудована противопожарными средствами для изоляции от ствола.
10. Каждая Воздухонагревательная установка должна состоять не менее чем из двух секций, работающих совместно или самостоятельно. При использовании в качестве греющего
теплоносителя высокотемпературной воды допускается применять одноходовые и многоходовые воздухонагреватели.
Одноходовые воздухонагреватели допускается устанавливать как вертикально, так и горизонтально. Многоходовые воздухонагреватели следует устанавливать так, чтобы трубки воздухонагревателей находились в горизонтальном положении.
Потери давления воды в воздухонагревателях не должны превышать 40% давления на входе в воздухонагревательную установку. Если потери давления превышают эту величину, то воздухонагреватели следует разделять на группы. Группы должны быть соединены по теплоносителю параллельно, а воздухонагреватели, входящие в их состав, — последовательно. Если потери давления менее 40%, возможны любые варианты компоновки.
Скорость воды в трубках отдельных воздухонагревателей должна быть в пределах 0,3-0,8 м/с.
Давление воды в любой точке гидравлического тракта воздухонагревательной установки принимается согласно технической характеристике по условию механической прочности воздухонагревателей и не менее 0,3-0,5 МПа по условию невскипания теплоносителя.
Давление воды на выходе из гидравлического тракта должно быть не менее 0,1 МПа.
Расчетная величина массовой скорости воздуха во фронтальном сечении воздухонагревателя должна быть в пределах
3,6-6,0 кг/м2 с, расчетная скорость воздушной струи в проемах на входе холодного воздуха в воздухонагревательную установку должна быть в пределах 3-4 м/с.
При теплоносителе-паре следует применять только одноходовые воздухонагреватели. Устанавливаться воздухонагреватели должны вертикально.
Соединение воздухонагревателей в группах необходимо предусматривать параллельное. Следует, как правило, применять однорядное расположение воздухонагревателей по ходу воздушной струи; двухрядное расположение допускается для вентиляторной установки согласно аэродинамическому расчету воздухонагревательного тракта и подбору вентилятора.
11. Подачу теплоносителя в воздухонагревательную установку площадки флангового ствола следует предусматривать от отдельной группы водонагревателей, расположенной в котельной основной промплощадки. При этом все потребители тепла на площадке флангового ствола допускается присоеди-
Рис. 12.1. Схема воздухонагревательной установки при регулировании теплопроизводительности путем изменения расхода теплоносителя: 1 — группа воздухонагревателей; 2 — жалюзийные решетки (неподвижные); 3 — таль; 4 — ляда для перекрытия канала, при ремонте; 5 — канал
нять к трубопроводам теплоснабжения воздухонагревательной установки. Подача тепла на воздухонагревательную установку, к зданиям и сооружениям основной промплощадки предусматривается от одной общей группы водонагревателей по отдельным теплопроводам. В процессе эксплуатации воздухонагревательной установки перерывы в подаче тепла но допускаются. Резервирование подачи тепла в тепловых сетях должно предусматриваться путем прокладки дублирующего подающего трубопровода.
Рис. 12.2. Схема воздухонагревательной установки при регулировании теплопроизводительности смешиванием холодного и подогретого воздуха: 1 — канал холодного воздуха; 2 — камера подогретого воздуха; 3 — канал; 4 — камера КИПа; 5 — группа воздухонагревателей; 6 — многостворчатый регулирующий клапан
12. Для обеспечения технологической надежности должны быть предусмотрены резервные группы воздухонагревателей, снабженные соответствующей арматурой для оперативного подключения в схему гидравлического тракта. Площади по-
Рис. 12.3. Схема вентиляторно-воздухонагревательной установки: 1 — жалюзийные решетки; 2 — камера воздухосборная; 3 — заслонка с электроприводом; 4 — секция приемная; 5 — секция воздухонагревателя; 6 — секция смешивания нагретого и холодного воздуха; 7 — заслонка с ручным приводом; 8 — вставка гибкая; 9 — вентилятор для проветривания ствола; 10 — вентиляционный трубопровод
верхности теплообмена воздухонагревателей необходимо принимать с резервом 10-20%.
13. Воздухонагревательные установки должны иметь средства для защиты теплообменных аппаратов от замерзания в них воды в аварийных ситуациях.
14. Холодный воздух в здание воздухонагревательной установки должен поступать через проемы, расположенные в стeнax здания на высоте не менее 2,0 м от уровня земли.
15. Конструкция воздушного тракта должна обеспечить одинаковые расходы воздуха через блоки воздухонагревателей и отдельные воздухонагреватели внутри блоков. Степень неравномерности нагрузки колонн воздухонагревателей воздухом должна быть не более 15%.
16. При регулировании температуры подаваемого в ствол воздуха путем смешивания наружного холодного воздуха и воздуха, проходящего через воздухонагреватели (рис. 12.2), в воздухонагревательных установках для перекрытия проемов для прохода воздуха должны предусматриваться соответствующие устройства с механическим приводом. На газовых шахтах пусковая аппаратура и приводы таких устройств должны быть во взрывобезопасном исполнении (РВ); на негазовых шахтах такая аппаратура и приводы могут быть в исполнении РН.
17. Воздухонагревательные установки независимо от вида теплоносителя должны иметь приборы контроля: температуры наружного (холодного) воздуха с ее регистрацией; температуры поступающего в шахту подогретого воздуха с ее регистрацией; расхода воздуха, поступающего в шахту, с его регистрацией; температуры воздуха после прохода каждой воздухонагревательной группы; расхода теплоносителя на воздухонагревательную установку; потерь давления на всасывающей стороне воздухонагревательной установки.
Кроме того, при теплоносителе-воде: температуры воды на входе в воздухонагревательную установку и выходе из нее; температуры воды на выходе из каждой воздухонагревательной группы; давления воды в подающей и обратной магистралях; циркуляции воды в системе.
При теплоносителе-паре: давления пара на входе в воздухонагревательную установку; температуры конденсата на выходе из каждой воздухонагревательной секции с ее регистрацией.
Требования о контроле расхода воздуха, поступающего в шахту, потерь давления на всасывающей стороне воздухонагревательной установки и выключения движения воздуха в воздухонагревательных секциях не распространяются на безвентиляторные воздухонагревательные установки.
18. Кроме указанной в п. 17 аппаратуры контроля режима работы воздухонагревательных установок, у диспетчера шахты должна быть аппаратура, сигнализирующая:
• снижение температуры воздуха в стволе шахты ниже плюс 2°С;
• снижение давления пара или воды ниже допустимого предела;
• понижение температуры воды или конденсата соответственно ниже 30 и 50°С;
• выключение движения воздуха в воздухонагревательных секциях;
• нарушение циркуляции теплоносителя (воды) в системе.
На пульте в котельной должна быть световая и звуковая сигнализация о снижении температуры и давления теплоносителя ниже допустимого предела.
19. Для обогрева надшахтного здания подачу воздуха в ствол допускается предусматривать из воздухонагревательной установки непосредственно в надшахтное здание. Подогрев воздуха следует производить до температуры плюс 10°С.
Подачу воздуха предусматривать горизонтальными струями на высоте 2,0 м от пола. При стволах, оборудованных одноканатными подъемными установками, следует предусматривать канал для реверса воздушной струи с перекрывающим устройством (рис. 12.4).
20. В зданиях многоканатного подъема подачу воздуха в шахту следует предусматривать по воздухонагревательному каналу и частично (до 20%) в надшахтное здание (рис. 12.5).
12.1.2. На период строительства шахты
1. В период проходки стволов и других выработок при их сооружении от одиночного ствола применяется совмещенная вентиляторно-воздухонагревательная установка. В проекте должно быть технико-экономическое обоснование принятого типа установки.
2. Воздухонагревательная установка должна обеспечить подогрев воздуха, поступающего в ствол, на уровне нулевой отметки до температуры не ниже плюс 2°С.
3. Для проектирования воздухонагревательной установки необходимо принимать расход воздуха равным подаче вентилятора, определенной для самого трудного периода проветривания, когда требуется максимальный расход воздуха.
Если в различные периоды проветривания используются вентиляторы, отличающиеся типоразмером и подачей, то воздухонагревательные установки должны проектироваться в привязке к этим вентиляторам. Рекомендуемая схема расположения воздухонагревателя и вентилятора в установке представлена на рис. 12.3. Согласно этой схеме в воздухонагревательной
Рис. 12.4.-Схема расположения воздухонагревательной установки при стволах, оборудованных одноканатными подъемами: 1 — многостворчатый клапан; 2 — группы воздухонагревателей; 3 — жалюзийная решетка; 4 — канал для реверса; 5 — вентиляционная камера; 6 — ляда
секции подогревается только часть наружного воздуха, поступающего к вентилятору.
4. В качестве теплоносителя для подогрева воздуха в воздухонагревателях рекомендуется принимать насыщенный пар. На случай отключения системы воздухонагревателей от теплоносителя в конструкции воздухонагревательной установки должна быть предусмотрена возможность немедленного спуска конденсата.
