Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie wody dołowej w odbiorze i wykorzystaniu ciepła skraplania z podziemnych układów klimatyzacji w kopalniach

Szlązak Nikodem, Obracaj Dariusz, Korzec Marek

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 1

225--234

PL

Stosowanie różnych systemów chłodzenia powietrza w kopalniach podziemnych wynika z trudnych warunków klimatycznych panujących na stanowiskach pracy. Podziemne instalacje chłodnicze z agregatami sprężarkowymi są szeroko stosowane w systemach chłodzenia powietrza. Sprawne działanie agregatów chłodniczych zależy od właściwego odprowadzania ciepła skraplania. Moc chłodnicza i lokalizacja instalacji chłodniczej mają największy wpływ na podjęcie decyzji o odprowadzeniu ciepła skraplania do powietrza lub wody. W artykule skoncentrowano się na zastosowaniu urządzeń chłodniczych zabudowanych w wyrobiskach podziemnych. Przedstawiono rozważania dotyczące ograniczeń przekazywania ciepła skraplania do powietrza kopalnianego oraz warunki sprzyjające wykorzystaniu wody dołowej w odbiorze ciepła skraplania z układów klimatyzacji. Omówiono uwarunkowania i możliwości wykorzystania ciepła odpadowego zawartego w pompowanej na powierzchnię wodzie dołowej.

EN

Using various air cooling systems in underground mines results from harsh climatic conditions at workplaces. Underground refrigeration plants with compressor chillers are widely used in air cooling systems. The efficient operation of refrigeration units depends on the proper condensation heat rejection. Cooling capacity and localization of a refrigeration plant have the most significant influence on deciding of rejecting condensation heat to air or water. The limitation of the heat rejection capacity of return air streams in a typical mine and conditions facilitative to using underground water from an underground mine dewatering system is presented. Determinants and opportunities for heat recovery from water discharged to the surface are also discu

2

Strategia rozwoju klimatyzacji kopalń

Obracaj Dariusz

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 4

8--18

PL

Zagrożenie klimatyczne w polskim górnictwie węgla kamiennego oraz rud miedzi wzrosło w ostatniej dekadzie. Istniejące instalacje klimatyzacyjne w tych kopalniach powoli wyczerpują swoje możliwości obniżania tego zagrożenia. Konieczne staje się poszukiwanie nowych rozwiązań zmierzających do poprawy efektywności schładzania powietrza na stanowiskach pracy. W artykule przedstawiono przegląd techniki klimatyzacyjnej w górnictwie światowym. Wskazano na wykorzystywanie lodu jako kolejnego etapu zwiększania mocy chłodniczych w kopalniach podziemnych. Omówiono możliwe sposoby wytwarzania i wykorzystania lodu w klimatyzacji kopalń. Przedstawiono uwarunkowania polskich kopalń w zakresie stosowania lodu. Zaproponowano koncepcje wykorzystania lodu zarówno dla kopalń eksploatujących istniejące instalacje klimatyzacje, jak i dla kopalń, które zamierzają wprowadzić klimatyzację.

EN

The climate hazard in the Polish hard coal and copper ore mining industry has increased in the last decade. The existing mine cooling installations in mines are slowly depleting their possibilities to reduce this hazard. It is necessary to look for new solutions aimed at improving the efficiency of cooling air at workplaces. An overview of mine cooling technology in global mining is presented in the article. The use of ice was indicated as the next stage of increasing cooling capacity in underground mines. Possible ways of making and using ice in mine cooling are discussed. The conditions of Polish mines in the field of ice use are presented. The concepts of using ice are proposed for both mines operating on the existing cooling installations and for mines that intend to introduce cooling systems.

3

Modelowanie numeryczne transportu chłodu w sieci centralnej klimatyzacji kopalni głębinowej

Skowroński M., Sradomski W., Borkowski P.

Napędy i Sterowanie

|

2015

|

R. 17, nr 6

86--89

PL

Głębokie kopalnie wymagają sprawnej instalacji klimatyzacji, dlatego że temperatura skał na głębokości 1000 m jest powyżej 36ºC. Klimatyzacja centralna kopalni składa się z umieszczonej na powierzchni stacji wytwarzającej wodę lodową, która następnie transportowana jest do wyrobisk. W czasie transportu wody lodowej następuje podgrzanie czynnika chłodzącego poprzez wymianę z otoczeniem i w wyniku strat przepływu. W artykule przedstawiono opis algorytmu określania temperatury wody lodowej w układzie pompowym klimatyzacji centralnej.

EN

Deep mines require efficient air conditioning installation, due to high temperature of rocks, which exceeds 36ºC at the depth of 1000 metres. Central air conditioning of the mine consists of an ice water producing station placed on the surface, which is then transported to a working/pit. When transporting the ice water heating the cooling agent takes place due to the exchanges with the surrounding and as a result of some flow loss. In the article the algorithm was presented of the establishing ice water in the pumping system of the central air conditioning.

4

Thermal power of the TS-300B refrigerator in the aspects of statistical research

Nowak B., Łuczak R.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 3

715--728

EN

The article discusses the improvement of thermal working conditions in underground mine workings, using local refrigeration systems. It considers the efficiency of air cooling with direct action air compression refrigerator of the TS-300B type. As a result of a failure to meet the required operating conditions of the aforementioned air cooling system, frequently there are discrepancies between the predicted (and thus the expected) effects of its work and the reality. Therefore, to improve the operating efficiency of this system, in terms of effective use of the evaporator cooling capacity, quality criteria were developed, which are easy in practical application. They were obtained in the form of statistical models, describing the effect of independent variables, i.e. the parameters of the inlet air to the evaporator (temperature, humidity and volumetric flow rate), as well as the parameters of the water cooling the condenser (temperature and volumetric flow rate), on the thermal power of air cooler, treated as the dependent variable. Statistical equations describing the performance of the analyzed air cooling system were determined, based on the linear and nonlinear multiple regression. The obtained functions were modified by changing the values of the coefficients in the case of linear regression, and of the coefficients and exponents in the case of non-linear regression, with the independent variables. As a result, functions were obtained, which were more convenient in practical applications. Using classical statistics methods, the quality of fitting the regression function to the experimental data was evaluated. Also, the values of the evaporator thermal power of the refrigerator, which were obtained on the basis of the measured air parameters, were compared with the calculated ones, by using the obtained regression functions. These statistical models were built on the basis of the results of measurements in different operating conditions of the TS-300B refrigerator, both on the test stand in the manufacturer’s laboratory and in the workings of underground mines. The evaluation of the measurement data distributions, as well as an analysis of the basic descriptive statistics of the mentioned variables were carried out, determining their measures of central tendency, location, dispersion and asymmetry.

PL

Artykuł dotyczy poprawy cieplnych warunków pracy w wyrobiskach górniczych kopalń podziemnych stosujących lokalne systemy chłodnicze. Rozważa się w nim skuteczność schładzania powietrza chłodziarką sprężarkową bezpośredniego działania typu TS-300B. Bardzo często, w wyniku niedotrzymania wymaganych warunków pracy wymienionego systemu chłodzenia powietrza, występują rozbieżności między prognozowanymi, a więc oczekiwanymi efektami jego pracy a rzeczywistością. Dlatego, dla poprawy skuteczności pracy tego systemu, opracowano, pod kątem efektywnego wykorzystania mocy chłodniczej parownika takiej chłodziarki, łatwe w zastosowaniu praktycznym kryteria jakości. Otrzymano je w postaci modeli statystycznych określających wpływ zmiennych niezależnych, tj. parametrów powietrza wlotowego do parownika (temperatury, wilgotności i wydatku objętościowego) oraz parametrów wody chłodzącej skraplacz (temperatury i wydatku objętościowego) na moc cieplną chłodnicy powietrza traktowaną jako zmienna zależna. Równania statystyczne opisujące pracę rozważanego systemu chłodzenia powietrza wyznaczono na podstawie wielorakiej regresji liniowej i nieliniowej. Utworzone funkcje zmodyfikowano poprzez zmianę wartości współczynników w przypadku regresji liniowej oraz współczynników i wykładników w przypadku regresji nieliniowej, przy zmiennych niezależnych. Otrzymano w ten sposób funkcje dogodniejsze w praktycznych wykorzystaniach. Korzystając z metod statystyki klasycznej oceniono jakość dopasowania funkcji regresji do danych eksperymentalnych. Porównano także wartości mocy cieplnych parownika chłodziarki otrzymane na podstawie pomierzonych parametrów powietrza z obliczonymi przy wykorzystaniu utworzonych funkcji regresji. Powyższe modele statystyczne utworzono na podstawie wyników pomiarów w różnych warunków pracy chłodziarki TS-300B, zarówno na stanowisku badawczym w laboratorium jej producenta jak i w wyrobiskach górniczych kopalń podziemnych. Dokonano oceny rozkładów danych pomiarowych oraz przeprowadzono analizę podstawowych statystyk opisowych wymienionych zmiennych określając ich miary przeciętne, pozycyjne, rozrzutu i asymetrii.

5

Matematyczny opis pracy układu górnicza chłodziarka sprężarkowa – wyparna chłodnica wody

Nowak B., Filek K.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 10

155--163

PL

Bazując na swoich wcześniejszych pracach autorzy artykułu podają układy równań opisujące rzeczywiste procesy fizyczne zachodzące w stanie ustalonym w pracujących górniczych sprężarkowych chłodziarkach powietrza o działaniu bezpośrednim lub pośrednim połączonych z wyparną chłodnicą wody. W opisach matematycznych rozróżniono pracę: wodnej chłodnicy powietrza, parownika, skraplacza, sprężarki, zaworu rozprężnego i wyparnej chłodnicy wody, uwzględniono także ewentualną pracę dochładzacza. Rozwiązanie podanych układów równań, ze względu na ich stopień skomplikowania i występujące w nich nieliniowości, jest możliwe tylko na drodze numerycznej. Korzystając z utworzonego programu komputerowego wykonano przykładowe obliczenia parametrów fizycznych mediów biorących udział w wymianie ciepła przy chłodzeniu bezpośrednim z dochładzaczem oraz chłodzeniu pośrednim bez dochładzacza. Obliczono także moce cieplne poszczególnych elementów tworzących rozważane systemy chłodnicze. Każdy z nich współpracuje z chłodnicą wyparną.

EN

Basing of the papers previously written by the authors, this paper presents a system of equations of the real physical processes occurring in the steady state of operating mining compression refrigerators with evaporating water cooler acting directly or indirectly. Mathematical description of the following operating components was distinguished: water air-cooler, evaporator, condenser, compressor, expansion valve, evaporating water cooler, and potential subcooler. Only a numerical solution is presented due to the complexity and nonlinearity of the given equations. This paper also shows an example of numerical calculations of the physical parameters of the media taking part in the heat exchange process under direct cooling with the use of the subcooler and under indirect cooling without the subcooler. Thermal power of each component of the system under consideration was estimated. Each system cooperates with the evaporating water cooler.

6

Rozbudowa klimatyzacji centralnej w Lubelskim Węglu „Bogdanka” SA

Banasiak W., Marcinek K.

Wiadomości Górnicze

|

2013

|

R. 64, nr 11

680--683

PL

W artykule omówiono problemy zapewnienia właściwych warunków klimatycznych w wyrobiskach podziemnych kopalni. Do niedawna w kopalni „Bogdanka” wymagane warunki klimatyczne zapewniano z zastosowaniem jedynie klimatyzacji lokalnej. W ostatnim okresie (maj 2011 r.) w polu „Stefanów” oddana została do eksploatacji instalacja klimatyzacji centralnej, początkowo o mocy 5 MW rozbudowanej w 2013 r. do 6 MW mocy chłodniczej. Pomyślne efekty pracy tej stacji oraz wzrastające problemy z zapewnieniem poprawnych warunków klimatycznych również w innych rejonach kopalni, były podstawą decyzji o budowie podobnej stacji klimatyzacyjnej w polu głównym w „Bogdance”.

EN

The article discusses the problems of ensuring the proper climatic conditions in underground workings of the mine. Until recently, „Bogdanka" mine provided respective climatic conditions with the use of a local air conditioning only. In the latest period (May 2011) in the „Stefanów" mining area the central air conditioning installation was put into operation, initially with the power of 5 MW, expanded in 2013 to 6 MW of cooling power. The successful results of operation of this station and the growing problems with ensuring of the required climatic conditions also in other parts of the mine were the basis for the decision taking to construct a similar air conditioning station in the central mining area of „Bogdanka" mine.

7

Indirect mine air-cooling by cooler of water

Nowak B., Filek K.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2013

|

Vol. 37, no. 1

59--70

EN

Indirect cooling of mine air via a membrane cooler, fed by cold water passed through an evaporator cooled by refrigerant, has been presented in this work. On the basis of the results of air, water and refrigerant enthalpy and mass of vapour in the air, mathematical equations have been determined. Sudden and concentrated changes in parameters were also introduced and heat exchanger cooling times taken into consideration. Based on the model, the exemplary calculations of temperature and humidity changes in cooled air in the water cooler and the temperature of cooled water in the evaporator were established; the results obtained have also been summarized in a table. The heat power of air cooler - from the air side (with divided into sensible capacity of cooling and latent capacity of drying) and from the water and evaporator side - from the water side and from the refrigerant side was calculated.

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia pośredniego chłodzenia powietrza kopalnianego chłodnicą przeponową zasilaną zimną wodą chłodzoną w parowniku chłodziarki sprężarkowej. Na podstawie bilansów entalpii powietrza, wody i czynnika chłodniczego, a także masy pary wodnej w powietrzu, wyprowadzono równania matematycznego opisu ustalonego w czasie działania tych wymienników, traktowanych jako elementy o charakterze skupionym, w których parametry wymienionych mediów podlegają zmianom skokowym. Opierając się na utworzonym modelu, dla chłodziarki z czynnikiem chłodniczym R507 wykonano przykładowe obliczenia zmian temperatury i wilgotności powietrza chłodzonego w chłodnicy wodnej oraz temperatury wody chłodzonej w parowniku. Wyliczono też moce cieplne chłodnicy powietrza - od strony powietrza (z podziałem na jawną moc ochładzania i utajoną moc osuszania) i od strony wody oraz parownika - od strony wody i od strony czynnika chłodniczego.

8

Heat power determination of Dv-290 refrigerator’s evaporator on the basis of thermodynamic parameters of inlet air

Nowak B., Kuczera Z.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 4

911--920

EN

The present paper introduces a method for calculating the thermal power of DV-290 mining air cooler’s evaporator. The power usually differs from the nominal power given by the manufacturer. The thermodynamic parameters of cooled air are not obtained as a result of in situ measurements, but in indirect manner that is by determining the evaporation and condensation’s pressure values of R407C refrigerant. The pressure dependencies formulated as a function of air enthalpy at the evaporator’s inlet were obtained using calculations of a computer program which solves the system of equations describing heat and mass transfer in the refrigerator’s compressor on the basis of previous measurements of air performed before and after its cooling. The obtained dependencies are demonstrated in a graphical (fig. 2 and fig. 3) and analytical (the regression equations (19) and (20)) manner, the values of correlation coefficients are also presented. For the known evaporation and condensation pressure values of the refrigerant, and thus for its basic physical parameters the complete thermal power of the evaporator was determined, that is its: air cooling overt power, dehumidification occult power, temperature, relative humidity and specific humidity of air after its cooling. In addition, using the mentioned method, the capacity of DV-290 refrigerator’s evaporator is provided for the given thermodynamic parameters of air before cooling, along with air thermodynamic parameters after cooling.

PL

W pracy zaproponowano metodę obliczania mocy cieplnej parownika górniczej chłodziarki powietrza DV-290. Moc ta zazwyczaj jest różna od mocy znamionowej podanej przez jej producenta. Wymaganą znajomość parametrów termodynamicznych schłodzonego powietrza otrzymuje się, nie jak dotychczas w wyniku ich pomiarów in situ, lecz drogą pośrednią wyznaczając najpierw wartości ciśnień parowania i skraplania czynnika chłodniczego R407C. Odpowiednie zależności tych ciśnień w funkcji jednostkowej entalpii powietrza na wlocie parownika otrzymano, na podstawie wcześniejszych pomiarów parametrów powietrza przed i po jego schłodzeniu, z obliczeń utworzonym programem komputerowym rozwiązującym układ równań opisujący wymianę ciepła i masy w chłodziarce sprężarkowej. Uzyskane zależności przedstawiono w sposób graficzny (rys. 2 i rys. 3) oraz analityczny - równania regresji (19) i (20), podając też wartości współczynników korelacji. Dla znanych wartości ciśnień parowania i skraplania czynnika chłodniczego, a więc także i jego podstawowych parametrów fizycznych, korzystając z wymienionego programu komputerowego, wyznaczono, w funkcji jednostkowej entalpii powietrza na wlocie parownika, całkowitą jego moc cieplną z podziałem na moc jawną ochładzania powietrza, utajoną moc osuszania powietrza, temperaturę, wilgotność względną i wilgotność właściwą powietrza po jego ochłodzeniu. Podano też, dla przykładowych zadanych parametrów termodynamicznych powietrza przed jego schłodzeniem obliczone wspomnianą metodą, moce parownika chłodziarki DV-290 oraz parametry termodynamiczne powietrza po schłodzeniu.

9

Możliwości wykorzystania lodu zawiesinowego w klimatyzacji kopalń podziemnych

Szlązak N., Obracaj D., Piergies K.

Górnictwo i Geologia

|

2011

|

T. 6, z. 3

183-197

PL

W chłodnictwie aktualnie rozwija się technologia wykorzystywania lodu zawiesinowego i jego transportu do wymienników ciepła. Stan badań naukowych nad przepływem i wymianą ciepła ogranicza się przede wszystkim do instalacji o mocy od kilku do kilkudziesięciu kilowat. W artykule przedstawiono charakterystykę lodu zawiesinowego, sposoby jego wytwarzania oraz wady i zalety jego wykorzystywania w chłodnictwie przemysłowym. Zwrócono uwagę na próby jego wykorzystywania w kopalniach afrykańskich. Omówiono zasadę obliczania strat ciśnienia w rurociągach transportujących lód zawiesinowy. Przedstawiono czynniki wpływające na opory przepływu. Podkreślono brak w dotychczasowych badaniach weryfikacji doświadczalnej zasad obliczania oporów przepływu w rurociągach o dużych średnicach. Zwrócono również uwagę na brak zasad obliczania wymiany ciepła w wymiennikach o dużych mocach chłodniczych. W artykule przedstawiono najlepsze, zdaniem autorów, zależności pozwalające na obliczanie strat ciśnienia. Przedstawiono również wyniki obliczeń strat ciśnienia w rurociągach o różnych średnicach przy różnej prędkości przepływu lodu zawiesinowego. Na podstawie uzyskanych wyników potwierdzono możliwości jego wykorzystania w klimatyzacji kopalń. Lód zawiesinowy może w przyszłości stanowić chłodziwo w systemach klimatyzacji kopalń. Wskazano kierunki dalszych badań nad zastosowaniem tej technologii w klimatyzacji kopalń.

EN

At present in cooling systems, a technology for using ice slurry and its transport to heat exchangers is being developed. The research into heat flow and exchange is limited, first of all, to systems of power ranging from a few to several kilowatt. This article presents the methods for producing ice slurry as well as its advantages and disadvantages in refrigeration industry. Theoretical basics connected with calculating flow resistance through pipelines are discussed. The possibility of using it in mine cooling systemsis determined on the basis of the calculation results. The directions of further research into using this technology in mine cooling systems are also emphasized.

10

Transport wody rurociągami szybowymi w instalacjach chłodzenia powietrza w podziemnych wyrobiskach górniczych

Filek K.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 1

57-68

PL

Zwalczanie zagrożenia cieplnego w kopalniach podziemnych wiąże się coraz częściej z wykorzystaniem urządzeń chłodniczych. Ciepło odebrane chłodzonemu powietrzu w wyrobiskach może być wykorzystane na powierzchni. Artykuł dotyczy zagadnienia transportu ciepłej wody z dołu kopalni na powierzchnię, ze szczególnym uwzględnieniem jej ciśnienia i temperatury. Przedstawiono algebraiczne równania rozkładu ciśnienia oraz wyprowadzono różniczkowe równania rozkładu temperatury w rurociągach wodnych. Rozwiązano dwa przykłady liczbowe, obrazujące omawiane zagadnienia - ich wyniki przedstawiono w formie wykresów na dwóch rysunkach.

EN

A control of thermal hazard in underground mines is connected with cooling equipment utilization, Heat received from cooled air in excavations can be used on a surface. This article applies to problem of warm water transport from mine, with special consideration its pressure and temperature. The algebric equations of pressure distribution were shown and differential equations of temperature distribution in water lines were derived. Two numerical examples, which represented discussed problem, were solved - their results were presented in form of diagrams in two pictures.

11

Chłodzenie powietrza w wyrobiskach chłodziarką sprężarkową o działaniu bezpośrednim

Branny M., Filek K., Swolkień J.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 4

13-23

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia chłodzenia powietrza w wyrobiskach ślepych przewietrzanych ssącą wentylacją lutniową. Analizowano pracę górniczych chłodziarek sprężarkowych dwóch różnych typów, przy dwóch różnych natężeniach przepływu powietrza przez parownik i pięciu wartościach temperatury powietrza w wyrobisku przed schłodzeniem. Wykorzystując opracowany model matematyczny chłodziarki sprężarkowej, w którym przyjęto skupiony charakter wszystkich jej elementów, wykonano obliczenia parametrów powietrza ochłodzonego i mocy chłodniczej parowników w dwudziestu wariantach pracy. Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli i przedstawiono na wykresach w funkcji temperatury powietrza przed chłodziarką. Moc parowników pokazano z podziałem na jej część jawną, związaną z obniżeniem temperatury powietrza i część utajoną związaną z kondensacją zawartej w powietrzu pary wodnej.

EN

Problem of air-cooling in blind headings with duct, exhausting systems of ventilation is considered. Performance of two types of compression refrigerators were tested. Calculations were made for different volume flows of air through evaporator and for different air temperatures in heading. Parameters of cooled air and cooling power of evaporators were calculated using mathematical model of compression refrigerator developed in [1]. The results of calculations are presented in the form of plots and tables. Cooling power of evaporators and its division on sensible and latent part was shown on diagrams.

12

Wpływ parametrów powietrza na wydajność cieplną kopalnianej chłodziarki sprężarkowej z wyparną chłodnicą wody

Nowak B., Filek K.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 5

24-29

PL

W artykule przedstawiono sposób obliczenia mocy chłodniczej parownika górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza, współpracującej z wyparną chłodnicą wody. Podano układ równań, stanowiący model matematyczny działania takiego systemu oraz wyniki obliczeń dla dwóch systemów chłodzenia: chłodziarki DV-290 z chłodnicą wody RK-450 i chłodziarki TS-300B z chłodnicą CWW-420. W celu określenia wpływu stanu powietrza na moc parowników wykonano obliczenia łącznie dla 48 wariantów (po 24 dla każdej z chłodziarek), różniących się takimi parametrami powietrza chłodzonego na wlotach parowników i powietrza chłodzącego na wlotach chłodnic wody, jak temperatura, wilgotność względna i natężenie przepływu. Wyniki zestawiono w dwóch tabelach, w których podano także temperatury wody na wlotach i wylotach skraplaczy i chłodnic wyparnych oraz moce cieplne tych wymienników.

EN

The way of cooling power calculation of mining compression cooler evaporator collaborating with evaporating water cooler is presented. The set of equations is given presenting the mathematical model of such system operation as well as results of calculations for the two cooling systems: the cooler DY-290 with the water cooler RK-450 and the cooler TS-300B with the cooler CWW-420. To determine the air state effect on evaporators. power calculations have been made for 48 variants (24 for each of two coolers), differing from each other by such parameters of cooled air at the evaporator inlets and cooling air at the inlets of water coolers as temperature, relative humidity and rate of flow. Results have been put together in the two tables, where water temperature at the inlets and outlets of condensers and evaporating coolers as well as thermal powers of these heat exchangers are given.

13

Wyznaczanie zdolności chłodniczej chłodnic powietrza w oparciu o pomiary parametrów powietrza i wody

Rosiek F., Sikora M., Urbański J., Wysocki Ł.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2010

|

Vol. 131, nr 38

113-125

PL

Przeanalizowano wpływ wybranych parametrów powietrza i wody na zdolność chłodniczą przeponowych chodnic powietrza. Określono jak błędy pomiaru poszczególnych parametrów wpływają na wartość wyznaczanej zdolności chłodniczej chłodnic powietrza.

EN

The influence of selected air and water parameters on refrigeration capacity of the diaphragmatic air coolers has been analyzed. Effect of measurement errors in selected parameters on the value of refrigeration air coolers capacity has been determined.

14

Zmiana temperatury wody chłodzącej skraplacz górniczej chłodziarki powietrza w wentylatorowej chłodnicy wyparnej

Nowak B., Filek K.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 1

53-62

PL

Praca traktuje o wentylatorowej wyparnej chłodnicy wody przeznaczonej do schładzania skraplacza sprężarkowej górniczej chłodziarki powietrza. Z bilansów masy i entalpii mediów płynących przez chłodnicę (powietrza, wody chłodzonej i wody zraszającej) wyprowadzone zostały równania stanowiące jej matematyczny model dla stanu ustalonego, przy czym nie uwzględniono tu rozłożonego w przestrzeni charakteru zmian parametrów mediów w chłodnicy, lecz przyjęto jej skupiony charakter i związane z tym skokowe ich zmiany. W pracy przedstawiono też wyniki przykładowych obliczeń wykonanych przy użyciu, utworzonego w oparciu wyprowadzone równania matematycznego opisu chłodnicy, programu komputerowego. Zbadano 27 wariantów, różniących się między sobą wartościami parametrów mediów na wlocie chłodnicy. Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli.

EN

The work treats of ventilator evaporative cooler of water, which is intended for cooling of mine compressor air cooler condenser. From mass and enthalpy balances of medium flowing through the cooler (air, cooling water and spraying water) the equations from mathematical model for steady state were introduced; the spread in space character of medium parameter changes in the cooler was not taken into account but its concentrated character and connected with that fact jumping changes were accepted. In the work, the results of example calculations were made by using computer program, which is created on the basis of introduced mathematical equations of cooler description. 27 variants, which are differed from each other in parameter values of medium at the inlet of cooler, were studied. Results of calculations are compiled in a table.

15

Wartości współczynników wymiany ciepła i masy w wentylatorowej wyparnej chłodnicy wody

Nowak B., Filek K., Branny M.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 1

63-75

PL

W artykule podano wyniki eksperymentalnych badań, w warunkach laboratoryjnych, wentylatorowych wyparnych chłodnic wody, wykorzystywanych w klimatyzacji kopalń podziemnych. Badania te objęły dwa typy chłodnic - RK-450 i CWW-420; mierzono wlotowe i wylotowe parametry wody chłodzonej, wody zraszającej i powietrza. Podano też wyliczone na podstawie pomiarów wartości współczynników wymiany ciepła i masy w takiej chłodnicy: współczynnika przenikania ciepła przez przeponę (k) oraz współczynników wnikania ciepła (a) i masy (b) od wody zraszającej do powietrza. W odniesieniu do współczynników k i a wyznaczono proste regresji i współczynniki korelacji liniowej dla ich zależności od wlotowej temperatury wody chłodzonej. Wyniki pomiarów i obliczeń zestawiono w tabelach i na wykresach.

EN

Results of experimental studies of the performance of fan evaporative type of water coolers are presented in this paper. Tests were conducted with two types of coolers - RK-450 and CWW-420. Parameters of cooled and spray water and of the air were measured. On the base of data collected during laboratory experiments, coefficients of heat and mass exchange were calculated for both tested coolers. Among this coefficient are: overall heat-transfer coefficient through membrane (k), convective heat-transfer coefficient (alpha) and coefficient of mass exchange (P) between spray water and the air. There were determined regression lines and coefficients of linear correlation for k and a in dependence of inlet water temperature. The results of experiments and calculations are presented in the form of plots and tables.

16

Statystyczne wskaźniki oceny jakości pracy chłodziarki DV-290

Nowak B., Filek K., Kuczera Z., Łuczak R., Ptaszyński B., Życzkowski P.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 3/1

117-136

PL

W artykule, na podstawie analizy statystycznej przedstawiono wskaźniki jakości pracy górniczej chłodziarki powietrza DV-290 z wyparną chłodnicą wody RK-450. Wskaźniki jakości chłodzenia zostały wyznaczone za pomocą analizy regresji wielorakiej na podstawie rozwiązań równań opisujących rzeczywiste procesy zachodzące w chłodziarkach bezpośredniego działania współpracujących z wyparnymi chłodnicami wody. Otrzymane funkcje regresji wielorakiej opisujące moc cieplną parownika, dla dwóch wariantów różniących się liczbą zmiennych niezależnych, są słuszne w zakresie zalecanych przez producenta parametrów pracy. Porównanie między sobą zaproponowanych modeli statystycznych pozwala wybrać najdogodniejszy do praktycznego zastosowania przez służby kopalniane. Umożliwi on określenie sposobu likwidacji czynników powodujących obniżenie skuteczności chłodzenia powietrza.

EN

In this article, on the basis of statistical analysis, quality indicators of work of air refrigerator DV-290 with evaporative water cooler RK-450 were shown. The quality indicators were designated from the analysis of multiple regression. That calculations based on equations which describe the actual processes taking place in direct action refrigerators cooperating with evaporative water coolers by using multiple regression analysis. Received multiple regression functions, which describe the evaporator thermal power for the two variants with different number of independent variables, are right in the performance of air coolers. Comparison of the proposed statistical models can identify the most practical for using by the mining service. It will allow to choose the liquidation of any discrepancies, which decide about reducing the effectiveness of air cooling.

17

Eksperymentalne badania pracy górniczych sprężarkowych chłodziarek powietrza współpracujących z wyparnymi chłodnicami wody

Nowak B., Filek K., Łuska P.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 3/1

101-115

PL

W artykule podano wyniki pomiarów parametrów pracy stosowanych w kopalniach podziemnych chłodziarek powietrza typu DV-290 i TS-300B i użytych do chłodzenia wody chłodnic wyparnych RK-450 i CWW-420. Mierzono strumienie masy lub objętości oraz temperaturę na wlotach i wylotach wymienników przeponowych - parowników, skraplaczy i wyparnych chłodnic wody wszystkich występujących w układzie mediów - powietrza, czynnika chłodniczego i wody, a także ciśnienie powietrza i czynnika chłodniczego. Do określenia wilgotności powietrza mierzono jego temperaturę zarówno termometrem suchym, jak i wilgotnym. Na podstawie otrzymanych rezultatów eksperymentów z podanych wzorów wyliczono moc cieplną wszystkich wymienników. Wszystkie dane zestawiono w tabelach i na wykresach.

EN

Measurement results of the work parameters applied to two types of air refrigerators: DV-290 and TS-300B located in underground mines and used by two evaporative water coolers: RK-450 and CWW-420 are presented in this paper. Parameters of the mass or the capacity flows were measured as well as the inlets and the outlets' temperature of the diaphragmatic exchangers - evaporators, condensers and evaporated water coolers for all of the mediums occured in the system - air, water, atmospheric pressure and the refrigerating medium. The air moisture was measured using the dry and wet bulb thermometer. Thermal power of all of the exchangers was determined on the basis of the results of the experiments. All the data were presented in the form of charts and tables.

18

Use of statistical methods to the work of local air cooling systems in excavations

Nowak B., Filek K., Kuczera Z., Łuczak R., Ptaszyński B., Życzkowski P.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 4

907-922

EN

The paper presents an evaluation of work of two systems of local air cooling. Each of them consisted of a direct action refrigerator with evaporative water cooler. Taking effectiveness of utilization of cooling power into consideration, it was studied the effectiveness of air cooling by refrigerator TS-300B with evaporative water cooler CWW-420 and refrigerator DV-290 with evaporative water cooler RK-450. Evaluation of work of this cooling systems was carried out on the basis of established criteria. To determine this criteria, it was used the statistical methods of linear and nonlinear estimation of researches on the test stand. It was given linear and nonlinear statistical models evaluated an effectiveness of each of cooling systems and models evaluated an effectiveness of both cooling system. As a result of modification of the coefficients and exponents in these models, it was obtained another, more convenient in practical use, forms of criteria. Verification of all obtained criteria was made. It was made with reference to calculated evaporator thermal power of both refrigerators on the basis of measurements. The absolute and relative deviations from measured values for each criteria were described. The results of the comparison were presented in tables and graphs.

PL

Artykuł dotyczy oceny efektywności pracy chłodziarki bezpośredniego działania TS-300B współpracującej z wyparną chłodnicą wody CWW-420 oraz chłodziarki DV-290 współpracującej z wyparną chłodnicą RK-450 pod kątem wykorzystania mocy chłodniczej parowników tych chłodziarek. Przeprowadzono ją na podstawie kryteriów opracowanych w postaci modeli statystycznych. Przy ich opracowaniu skorzystano ze statystycznych metod estymacji liniowej i nieliniowej rezultatów badań wymienionych systemów chłodniczych na stanowisku badawczym. Kryteria te określają wpływ zmian wartości parametrów powietrza wlotowego do parownika oraz powietrza wlotowego do wyparnej chłodnicy wody danego systemu chłodniczego traktowanych jako zmienne niezależne na moc cieplną parownika - zmienna zależna. Utworzono modele liniowe oraz modele nieliniowe oceniające efektywność wykorzystania mocy chłodniczej parownika w każdym z rozważanych systemów z osobna jak i modele dla wspólnej oceny wykorzystania mocy obu parowników. Postać ogólną równań dla regresji liniowej podano wzorem (1), a dla regresji nieliniowej metodą Hooke'a-Jeevesa przemieszczenia układu oraz metodą Hooke'a-Jeevesa i quasi-Newtona wzorem (2). W każdym równaniu statystycznym modyfikowano wartości współczynników i wykładników przy zmiennych niezależnych otrzymując kolejne równania w prostszej postaci. Po ocenie istotności utworzonych w ten sposób wszystkich równań wykonano przy ich użyciu obliczenia mocy cieplnej chłodnicy powietrza. Otrzymane rezultaty porównano z wynikami badań określając bezwzględne i względne odchyłki. Wyniki obliczeń przedstawiono w 6 tabelach i na 3 rysunkach. Po ich analizie zaproponowano konkretną postać równania statystycznego do praktycznego wykorzystania.

19

A verification of mathematical model of mine air compression refrigerator cooperating with the evaporative water cooler

Nowak B., Filek K., Łuska P.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 3

441-467

EN

This article describes the functioning of mine air compression refrigerator cooperating with the evaporative water cooler Data results of air, refrigerant and water for two types of refrigerators: DV-290 with the refrigerant R22 and with the evaporative cooler RK-450 and TS-300B with the refrigerant R407C and with the evaporative cooler CWW-420 are shown. Moreover, mathematical equations of system work description introduced earlier were given. The focused character of all its elements, which corresponds to jump assumption of flowing medium parameter modifications was accepted. From equations, the parameter values at the inlet and outlet of exchangers were calculated, taking the parameter values at their inlets as the input data to the calculations. Fundamental purpose of realized measurements and calculations was an experimental verification of system of equations, which is a mathematical model of air cooling system. This verification was made in the relation to the exchanger thermal powers - evaporator, condenser and evaporative water cooler. Within the framework of verification, absolute and relative deviations of calculated and measured values, maximal deviations, average deviations and standard deviations from tests were specified. Next, statistical significance of these deviations were determined. All data were correlated in 8 tables.

PL

Artykuł opisuje działanie górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza, współpracującej z wyparną chłodnicą wody. Przedstawiono dane pomiarowe, otrzymane jako wyniki badań eksperymentalnych dwóch chłodziarek: wykorzystującej czynnik chłodniczy R22 chłodziarki typu DV-290 z chłodnicą wyparną RK-450 oraz chłodziarki typu TS-300B z czynnikiem R407C i z chłodnicą wyparną CWW-420. Z danych tych, stosując wzory (1)-(3), wyznaczono moce cieplne parownika i skraplacza chłodziarki oraz wyparnej chłodnicy Wody - tak wyznaczone wartości mocy nazywane są w artykule mocą pomierzoną. Wszystkie wartości otrzymane drogą pomiarów zestawiono w tabelach 1 i 2. Podano także wyprowadzone wcześniej (Nowak i Filek, 2009, 2010a) równania (4)-(16) matematycznego opisu elementów składowych takiego systemu, w tym wymienników przeponowych. Przyjęto ich skupiony charakter, co odpowiada założeniu skokowych zmian parametrów przepływających mediów (powietrza, czynnika chłodniczego i wody). Za pomocą tych równań wyliczono wartości parametrów na wylotach wymienników, biorąc wartości parametrów na ich wlotach jako wielkości wejściowe do obliczeń. Wszystkie wartości otrzymane drogą obliczeń, także mocy wymienników wyliczonych z (1)-(3) po podstawieniu wartości wylotowych obliczonych z równań (4)-(16), zestawiono w tabelach 3 i 4. Konieczne w obliczeniach współczynniki wymiany ciepła i masy w chłodnicy wyparnej określono z regresji liniowej, na podstawie wcześniejszych pomiarów (Nowak i in., 2009), współczynniki odnoszące się do parownika wyliczono ze wzorów podawanych w literaturze, natomiast intensywność wymiany ciepła w skraplaczu określono na podstawie przyjętego dochłodzenia czynnika chłodniczego na jego wylocie. Zasadniczym celem przeprowadzonych pomiarów i opartych na nich obliczeń była eksperymentalna weryfikacja układu równań (4)-(16), stanowiącego matematyczny model systemu chłodzenia powietrza. W artykule weryfikację taką przeprowadzono w odniesieniu do mocy cieplnych wymienników - parownika, skraplacza i wyparnej chłodnicy wody. Zamieszczone w tabelach dane pozwalają jednak na objęcie nią także innych wielkości. W ramach weryfikacji określono bezwzględne i względne odchyłki wartości obliczonych i pomierzonych, odchyłki maksymalne, odchyłki średnie i odchylenia standardowe z prób. Następnie określono statystyczną istotność tych odchyłek, przez co rozumie się jedną z dwóch interpretacji: albo można uznać, że odchyłki te są efektem losowych błędów pomiarów, a nie błędnego modelu matematycznego, albo przeciwnie - że model matematyczny nie opisuje zjawisk rzeczywistych z wystarczającą dokładnością. Przeprowadzona weryfikacja dała w przypadku parownika i chłodnicy wody wynik dla modelu pozytywny (odchyłki wartości wyliczonych od zmierzonych nieistotne - nie pomniejszają wartości matematycznego opisu). Natomiast z uwagi na to, że obliczona moc skraplacza jest wyraźnie niższa od mocy pomierzonej, odchyłki tutaj są statystycznie istotne. W zagadnieniach praktycznych należy ten fakt uwzględniać.

20

Analiza pracy przeponowych chłodnic powietrza w warunkach kopalń LGOM

Rosiek F., Sikora M., Urbański J., Wysocki Ł.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2009

|

Vol. 128, nr 36

197-210

PL

Przeanalizowano pracę przeponowych chodnic powietrza stosowanych w jednej z podziemnych kopalń rud miedzi. W wyniku przeprowadzonych obliczeń pokazano zależność mocy chłodniczej chłodnic lamelowych i gładkorurowych od wybranych parametrów powietrza i wody. Wykazano, że chłodnice gładkorurowe w warunkach ruchowych charakteryzują się większą efektywnością.

EN

Membrane air coolers working, applied to one of the underground copper ore mine was analyzed. As a result of calculations, dependence of cooling power of smooth-pipe and extended-surface coolers of selected parameters of air and water was revealed. Greater efficiency of smooth-pipe coolers in movement conditions was revealed.