第13章 热功能助手
13.1热功能助手

热功能助手能够帮助计算输入到网络的热量。计算器工具能够快速计算出所需的冷却、加热或加湿载荷,从而进一步在风网中设置。

该帮助工具还能预先将风流调节到所需温度和湿度,从而使得模拟和所观测到的环境参数更加接近。

计算后点击“接受”按钮可将计算结果值设置到当前选中的风路中作为以后模拟计算的参数。该操作将覆盖风路中现有的相关参数值。

警告:热功能助手所计算的值为估算值。功能助手采用迭代技术,并以当前编辑风路的相关参数作为初始值。初始值能够根据需要进行修改。

因为模拟计算过程使用了更多细节、多线程的方法,考虑了风路环境和围岩与风流的热交换,通过助手估算得到的结果可能与模拟计算最终得到的结果不完全一致。

热功能助手包括9个功能标签页。

13.1.1 风流S/L

计算空气从一个状态到另一个状态所需要的热负荷。计算结果以显热和潜热的估算值返回。

图13-1  风流# S/L 计算器(显热和潜热)

通常,返回显热值为“+”表示加热,为“-”表示冷却,返回潜热值为“+”表示加湿,为“-” 表示减湿或将空气干燥。“通常”在这里的意思是说,风压的差别可能会影响显热和潜热的结果。

13.1.2 风流S/W

图13-2  风流S/W计算器(显热+水)

类似于风流S/L计算器,计算空气从一种状态到另一种状态所需要的热负荷,但是返回值为显热和水分的估算值。该功能可以估算井下工艺过程中蒸发的水分值,如:降尘喷雾系统、蒸发冷却室等。

13.1.3 柴油机

通过柴油机引擎计算器,可以较精确的计算风网中使用的柴油机发动机在当前环境下的热负荷。

计算结果返回为柴油机平均输出功率,也提供相应的显热和潜热值作为参考, 但是这些结果不会用于风网模拟计算,因为Ventsim系统能根据柴油机的功率值自动计算这些值。

图13-3  柴油机热估算器

柴油效率 柴油机热能转换为机械能的百分比。默认给定的柴油效率是典型柴油机的估计值,除非针对特殊指定的柴油机和特殊柴油类型的情况下,一般不需要修改默认值。该值表明每单位发动机功耗下释放到风网中的热量数量。

例如,一个额定功率为 200kW 的柴油机,大约要消耗 600kW 的柴油能量,柴油机摩擦损耗了400kW能量。

大部分情况下,另外200kW机械能通过更进一步的摩擦损耗也将转换为热能,除非一部分机械能可能以其它形式被吸收,如水或者岩石等。如果需要,这些也可以在”潜在能量转换”中被考虑到。

峰值使用率 井下柴油机很少总是满负荷运转。考虑实际满负荷运行的时间百分比对估算实际进入到风网中的热量是非常重要的。

例如,一台铲运机连续工作,但是每小时只在装载和上坡运输时满负荷运转 15 分钟,每小时在轨道水平运输或往下运输时以 50%的功率运转 30 分钟,以 10%的功率在剩余的 15分钟内运转

=52.5%    峰值使用率

潜在能量转换 在一些工艺过程中,柴油机机械能可以转换成其它有用的能量形式。例如,一台卡车沿斜坡道倾斜向上运输矿石时,随着矿石高度的增加,一部分机械能将转换成势能。

       这情况可以以一个柴油机输出机械能百分比的形式进行计算,并将降低输入到风网中的热量。大部分情况下,这种转换只占柴油机功率的一小部分,通常可以忽略不计。

13.1.4 柴油

柴油计算器提供了一种风网中计算引擎功率的方法,克服了需要估算柴油机引擎效率的不便。该方法利用油料热值计算柴油机功率,采用 35%的柴油效率反算引擎功率。

图13-4  柴油消耗计算

通过输入柴油机引擎平均油料消耗,Ventsim 系统能够计算出给风网提供的平均引擎功率输出。

如果该值是来自于实际运行中的油料消耗(许多现代机器可以自动记录平均燃油流量),那么该值已经包含了机器没有满负荷运行的情况。

和上一个功能标签一样,部分柴油机引擎功率可能通过一些过程转换为其它的能量形式,这将会减少输入到风网中的有效柴油机热量。

13.1.5 电机

类似于柴油机设备计算器,帮助用户通过电动机效率、使用率估算电动机释放的热量。

图13-5  电动机热估算器

13.1.6 水冷装置

水流计算器估算的从水流释放到风网中的热量。加热或制冷水均可使用该计算法。

图13-6  水冷装置计算标签

“水冷装置”标签页可用于估算:

• 从冷却塔或喷雾室的冷却水源所产生的制冷功率。Ventsim 系统将计算因水流和水温变化而转换到气流中的制冷功率。

• 从地热水源进入到风网中热量。要计算输入的热量,只需要输入矿井水源的平均温度(如岩石裂隙水源)和矿井排水的平均水温及水流量(泵站的排出位置)。Ventsim系统将计算从水流中释放并进入风流的热量。

13.1.8 水冷装置

辅助计算冷却塔性能的工具。该计算工具能够按照3种方法计算——计算冷却系数、计算输出空气温度或计算所需的冷却水量。每个选项允许输入不同的参数。点击计算器按钮计算缺失的数据。

13.1.9 有效温度

辅助计算有效温度的工具,一种主要应用于矿山的冷却指数(无论是基础比例和标准比例)。

13.1.10 制冷功率

按照两种级别辅助计算制冷功率的工具——澳大利亚TWL计算法,和美国空气冷却功率(公制)ACPM计算法。