- Tytuł:
-
Theoretical analysis of temperature rising for chilled water in the long distance transport pipelines in coal mine
Analiza teoretyczna wzrostu temperatur ochłodzonej wody w transporcie rurociągami na duże odległości w kopalniach węgla - Autorzy:
-
Yudong, Qi
Weimin, Cheng
Song, Xin - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/218958.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
wymiana ciepła
ciepło tarcia
model
analiza teoretyczna
heat transfer
friction heat
theoretical analysis - Opis:
-
In order to provide sufficient cooling capacity for working and heading faces of the coal mine, chilled water is often transported a long distance along pipelines in deep mine, which inevitably results in its temperature rising owing to heat transfer through pipe wall and the friction heat for flow resistance. Through theoretical models for temperature increasing of the chilled water were built. It is pointed out that the temperature rising of the chilled water should be considered as a result of the synergy effects of the heat transfer and the friction heat, but theoretical analysis shows that within engineering permitting error range, the temperature increasing can be regarded as the sum caused by heat transfer and fraction heat respectively, and the calculation is simplified. The calculation analysis of the above two methods was made by taking two type of pipe whose diameters are De273 × 7 mm and De377 × 10 mm, with 15 km length in coal mine as an example, which shows that the error between the two methods is not over 0.04°C within the allowable error range. Aims at the commonly used chilled water diameter pipe, it is proposed that if the specific frictional head loss is limited between 100 Pa/m and 400 Pa/m, the proportion of the frictional temperature rising is about 24%~81% of the total, and it will increase with high flow velocity and the thin of the pipe. As a result, the friction temperature rising must not be ignored and should be paid enough attention in calculation of the chilled water temperature rising along pipe.
W celu zapewnienia odpowiedniego chłodzenia dla urządzeń górniczych wykorzystywanych do prac wydobywczych i urządzeń do drążenia tuneli w kopalni konieczny jest transport ochłodzonej wody rurociągami, nierzadko na znaczne odległości w obrębie kopalni podziemnej. Transport rurociągami nieuchronnie prowadzi do wzrostu temperatury wody wskutek wymiany ciepła poprzez ścianki rurociągu i wskutek tarcia związanego z oporem przepływu. Opracowane zostały modele teoretyczne wzrostu temperatury wody ochładzanej; na ich podstawie wskazano, że wzrost temperatury wody rozpatrywać należy jako oddziaływanie efektu synergii pomiędzy wymianą ciepła i ciepłem tarcia. Analiza teoretyczna wykazuje jednak, że przy poziomie błędu dopuszczalnego w praktyce inżynierskiej, wzrost temperatury wody traktować można jako zwykłą sumę wpływu wymiany ciepła i ciepła tarcia, tym samym znacznie upraszczając procedurę obliczeniową. Weryfikację wyników obliczeń otrzymanych w oparciu o dwie wymienione metody prze-prowadzono poprzez zbadanie przepływu wody w kopalni węgla, rurociągiem o długości 15 km złożonym z dwóch rodzajów rur, o wymiarach De 273 × 7 mm i De 377 × 10 mm. Wykazano, że różnica wyników uzyskanych dla obydwu metod nie przekraczała 0.04°C, przy założonym dopuszczalnym poziomie błędu. W odniesieniu do typowych rodzajów rur używanych do przesyłania wody ochłodzonej proponuje się ograniczenie dopuszczalnego spadku ciśnienia w przewodzie w granicach 100 Pa/m-400 Pa/m. Udział wzrostu temperatury wskutek oddziaływania sił tarcia waha się w granicach 24%-81% i rośnie wraz ze wzrostem prędkości przepływu i ze zmniejszaniem grubości ścianek rury. Jest więc rzeczą oczywistą, że wzrost temperatury wody wskutek oddziaływania sił tarcia nie może być pomijany i winien zostać odpowiednio uwzględniony przy obliczeniach wzrostu temperatury wody w rurociągu. - Źródło:
-
Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 4; 785-796
0860-7001 - Pojawia się w:
- Archives of Mining Sciences
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł