УДК 622 23.05

DOI: 10.21440/0536-1028-2019-4-106-113

Таугер В. М., Леонтьев А. А. Расчет теплообменных процессов в подъемном трубопроводе скиповой пневмоподъемной установки // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 4. С. 106–113 (In Eng.). DOI: 10.21440/0536-1028-2019-4-106-113

Введение. В статье рассмотрены термодинамические процессы, происходящие в подъемном трубопроводе скиповой пневмоподъемной установки. Цель работы. Проанализировать установление температурного режима эксплуатации трубопровода и оценить влияние охлаждения воздуха на скорость движения скипа в подъемном трубопроводе скиповой пневмоподъемной установки.
Методология. Составлена математическая модель системы «воздуходувка–скип–подъемный трубопровод–окружающая среда», которая позволит получить зависимости температуры транспортирующей среды и скорости груженого скипа от глубины. Выведены формулы для оценки нагрева стенки трубопровода и охлаждения воздуха внутри трубопровода. Найдено соотношение, позволяющее определить время нагрева, по истечении которого процесс теплообмена на начальном участке трубы станет установившимся. Результаты. Обоснована актуальность поставленных задач. Приведены зависимости объемного расхода и скорости воздуха в трубопроводе от координаты высоты, а также изменения скорости подъема скипа, обусловленного охлаждением воздушного потока. Описано решение обратной задачи: вычисление производительности воздухонагнетательной станции, которая необходима для обеспечения расчетного значения средней скорости, результаты которого позволят определить значение подачи воздуходувки, обеспечивающей расчетную среднюю скорость подъема скипа, заданную продолжительность цикла и производительность установки.
Выводы. Полученные в рамках расчета соотношения дают возможность определить значение подачи воздуходувки, необходимое для обеспечения расчетной средней скорости подъема скипа и заданных продолжительности цикла и производительности установки.

Ключевые слова: подъемная установка; скип; пневмосистема; трубопровод; теплообменные процессы; математическая модель; рудничный пневмоподъем.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. 1. Mine 2011. The game has changed. Review of global trends in mining industry. PWC 2011. URL: https://www.pwc.kz/en/events/assets/mine_2011_eng.pdf (дата обращения: 18.12.2018).
2. Outlook: Prospects for recovery in the global mining industry. KPMG, 2010. URL: https://home.kpmg.com/content/dam/kpmg/pdf/2012/08/building-business-value-part-2.pdf (дата обращения: 18.12.2018).
3. Литвинский Г. Г. Сущность научной доктрины «Шахта ХХI века» // Уголь. 2006. № 11. С. 44–46.
4. Таугер В. М., Волков Е. Б., Холодников Ю. В. Скиповая пневмоподъемная установка повышенной энергоэффективности // Известия вузов. Горный журнал. 2017. № 2. С. 77–83.
5. AAB AB – Mine Hoist Systems. URL: http://www.mining-technology.com/contractors(дата обращения: 20.12.2018).
6. Промышленные воздуходувки и турбовоздуходувки Siemens. URL: http://www/bibliotecar.ru(дата обращения: 17.12.2018).
7. Воздуходувки и компрессоры Siemens (HV-turbo). URL: https://swedepump.by/blower%20and%20siemens%20(hv-turbo)%20compressor.html(дата обращения: 18.12.2018).
8. Мазо А. Б. Основы теории и методы расчета теплопередачи. Казань: Казан. ун-т, 2013. 144 с.
9. Богданов С. Н. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ. СПб.: СПбАХПТ, 1999. 320 с.
10. Валеев А. Р. Тепловые режимы трубопроводов. Опрос учета нагрева нефти и газа в трубопроводах. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Valeev/Valeev_1.pdf(дата обращения: 18.12.2018).
11. Белоконь Н. И. Основные принципы термодинамики. М.: Недра, 1968. 112 с.
12. Овсянников М. И., Орлова Е. Г., Костылев И. И. Теплотехника: техническая термодинамика и теплопередача. СПб.: Нестор-История, 2013. 296 с.
13. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 344 с.