Науковий вісник НГУ

Теплонасосна утилізація скидного тепла шахтної води. Установка гарячого водопостачання

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 2

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Інноваційні проекти НГУ 2012

Останнє оновлення: 11 жовтня 2012

Опубліковано: 11 жовтня 2012

Перегляди: 4555

Автори:

В.І. Самуся, доктор технічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, завідувач кафедри гірничої механіки, м. Дніпропетровськ, Україна

Ю.І. Оксень, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпропетровськ, Україна

Ю.О. Коміссаров, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпропетровськ, Україна

М.В. Радюк, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпропетровськ, Україна

Сутність проекту. Вода, що відкачується з вугільних та рудних шахт, є потужним носієм тепла гірських порід, але її температура (12…26^oС) недостатня для безпосереднього використання в цілях опалення чи гарячого водопостачання (ГВП). Перетворення цього тепла на тепло потенціалу ГВП (42…45^oС) здійснюється за допомогою теплових насосів.
У даній розробці використовується також додаткове джерело низькопотенційного тепла – стічна вода шахтних бань, температура якої становить близько 30^oС. Використання цього тепла для попереднього підігріву чистої води для системи ГВП дозволяє підвищити коефіцієнт трансформації тепла теплонасосної установки до 7,0…8,0. Це означає, що кожний 1 кВт затраченої електричної енергії в установці забезпечить виробництво 7,0…8,0 кВт тепла для системи ГВП, що є вельми ефективним.
Для зберігання підготовленої гарячої води в установці застосовані баки-акумулятори. Об’єм баків та потужність теплових насосів визначаються, виходячи з умов підготовки гарячої води під час дії нічного (пільгового) тарифу сплати за споживану електроенергію. Саме в цей же час працює шахтна водовідливна установка. З метою мінімізації об’єму баків кожен з них почергово використовується для зберігання як попередньо підігрітої, так і остаточно підготовленої гарячої води.

Сфера застосування. Підземні підприємства вугільної й гірничорудної промисловості.

Патент України №61130. Установка гарячого водопостачання / Самуся В.І., Оксень Ю.І., Радюк М.В., Мишанський Ю.О.; заявник і патентовласник Державний ВНЗ „Національний гірничий університет“. Ноу-хау: розрахунок параметрів теплонасосної установки за спеціальною методикою. Запропонована установка за основними техніко-економічними показниками перевищує відоме технічне рішення за патентом РФ №2178542 С2 RU.

Економічні характеристики. Економічний ефект по одній шахті від впровадження даної технології становить 400…600 тис. грн на рік, а строк окупності капітальних витрат – близько 3 років.

Результати впровадження. Теплонасосна установка гарячого водопостачання, що використовує тепло шахтної води, впроваджена на шахті „Благодатна“ ПАТ „ДТЕК Павлоградвугілля“. Теплопродуктивність установки 800 кВт. Дозволяє підготувати 120 м3 гарячої води з температурою 42?С за семигодинний робочий цикл. Витрати шахтної води, тепло якої використовується, – 200 м3/год.

Термін реалізації проекту – 1 рік.

Джерела скидного тепла:
- шахтна вода;
- вентиляційний струмінь;
- компресорні установки.

Основні споживачі тепла:
- системи гарячого водопостачання та опалення;
- системи обігріву повітроподавальних стволів.

Технічні характеристики теплонасосної установки ТНУ-800 на ВСП „Шахта „Благодатна“ ПАТ „ДТЕК Павлоградвугілля“

Контакти:
49000, м. Дніпропетровськ, просп. Карла Маркса, 19, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, кафедра гірничої механіки. Тел./факс: +38 (0562) 47 05 36 .