Ваше имя
Город
Название организации
Тема вопроса
Комментарий
Ваш номер телефона
Адрес электронной почты


Анализ влияния глубокого вакуума на эффективность

Пурин Владислав Николаевич
Начальник Отдела УМТ
+7-905-993-56-66
+7-905-912-12-70
purinvn@ksht-mining.com
В настоящее время во всем мире наибольшее распространение в сфере каптирования шахтного метана получили воздуходувки Рутса обеспечивающие вакуум 500 mbar, оптимально соответствующие требованиям и возможностям дегазационных структур угольных предприятий. 
 В связи с активным предложением на рынке дегазационных ротационных установок насосов работающих при вакууме более 500 mbar, применяемых чаще всего в узких областях химической промышленности, следует разъяснить ряд аспектов.

26.jpgВ последнее время стали проявляться ситуации, когда предприятия, в силу отсутствия возможности либо желания переоборудовать дегазационные трубопроводные сети для уменьшения сопротивления на трубопроводы большего сечения, идут по пути поиска дегазационных установок с большим вакуумом. Подчас технические специалисты угольных предприятий, которые считают возможным достичь требуемых нормативных параметров разряжения на устье скважины путем увеличения вакуума в сети, не до конца понимают последствия этого шага.

40.jpgВсе дело в том, что физические процессы, происходящие при увеличении разряжения газовой среды, (увеличении вакуума) ведут к изменению параметров состояния системы в разных направлениях.
Количество газа в единице объема при увеличении вакуума изменяется обратно пропорционально. А это значит, что чем глубже вакуум, тем меньшее молекулярное количество газа в нем находится. 

41.jpgРассмотрим работу дегазационной установки и динамику перемещения метановоздушной смеси по дегазационному трубопроводу на примере. Дегазационная установка работает в режиме создания перепада давления в 400 mbar. На преодоление сопротивления сети дегазационного трубопровода при этом расходуется 240 mbar, на конце трубопровода создается разряжение 70 mbar (930 mbar абс.), а на нагнетании воздуходувки затрачивается 90 mbar (1090 mbar абс.).


38.jpg
В точке 1 на входе в трубопровод МВС получает разряжение в 70 mbar (930 mbar абс.), при этом количество МВС в единице объема уменьшилось на 7%. По мере продвижения по трубопроводу МВС попадает в еще большее разряжение и ее количество в единице перекачиваемого объема пропорционально уменьшается. В точке 2 на входе в насос МВС попадает в разряжение, равное 310 mbar (690 mbar абс.), при этом количество МВС в единице объема уменьшается на 31%. Происходит эффект «растягивания» метано-воздушной смеси (МВС) по трубопроводу.

Из графика, на основе анализа параметров вакуумных насосов, заявленных заводами изготовителями,  в разной производительности при разном вакууме следует, что в предельных значениях вакуума близкого к 90% (900 mbar вакуума или 100 mbar абс.), энергозатраты возрастают почти втрое, а производительность по объему и массе падают практически до нуля. А это значит, что насосная установка будет работать, потребляя огромное количество электроэнергии, практически не откачивая газ из шахты.

37.jpg

Так как основной целью дегазации является удаление из подземного пространства метано-воздушной смеси (МВС), то уменьшение количества откачиваемого шахтного газа при увеличении вакуума противоречит этой цели. Необходимость увеличения глубины вакуума в сети дегазационного трубопровода, при сохранении минимальных величин вакуума на устьях скважин, может быть оправдана только преодолением сопротивления самой сети. Так-же, при увеличении вакуума пропорционально возрастает нагрузка на все стыковые соединения трубопроводной сети, а нарушение герметичности соединений приводит к неконтролируемому уменьшению концентрации откачиваемой метановоздушной смеси и, как следствие, снижению эффективности дегазации.

Предлагая использовать на шахтах ротационные установки, создающие свыше 500 mbar, некоторые поставщики умалчивают перед заказчиком об истинных параметрах работы насосов в таких пределах вакуума.
Использование дегазационных установок с глубоким вакуумом в составе систем дегазации шахт как минимум нецелесообразно, а как максимум – пагубно.


Назад в раздел

ФИО*:
Телефон*:
Ваш e-mail*:
Тема:
Сообщение*:
Код подтверждения:
CAPTCHA