煤礦井筒冬季電熱風供暖系統設計-武漢空氣能哪家強

金恩機電始終將技術的不斷創新視為企業發展的源動力和服務社會的宗旨，以需求群體需求為產品研發方向，夠快速響應客戶需求，及時提供人性化的產品和周到的服務，堅持做好空氣能熱水器供應及相關服務，努力讓金恩機電在湖北省武漢市乃至全國成為大家認可的企業。

武漢金恩機電工程有限公司是一家主營廚衛大件的有限責任公司，擁有成熟的空氣能熱水器生產設備，可靠的設計人才、管理骨干，同時建立了嚴格的質量檢測和的售后服務體系。公司自2015-10-16創立以來，一直專注于為客戶提供有品質的空氣能熱水器，產品售往湖北各地。歡迎廣大需求群體前來洽談合作，聯系人劉經理。

　一、概述

　　1、在我國北方地區煤礦冬季生產過程中，井筒是煤礦礦井的咽喉，是地面和井下聯系的重要通道，當冬季室外氣溫低于0℃時，井筒防凍問題解決不好，井筒淋水會在低溫空氣作用下，在井筒，提升容器、電纜、水管等處結冰，影響礦井運輸提升環節的安全性，冷風對進出井筒職工工作條件及身體不利影響。

　　2、扎實推進環保工作響應號召還青山綠水，大力推廣清潔能源供熱方式，減少大氣污染物排放，在解決供熱技術方面狠下功夫，積極研究解決方案。

　　二、煤礦井筒供熱負荷熱量計算方式

　　1、礦井室外溫度是計算空氣加熱耗熱量的重要數據，選用歷年來極寒低溫天氣溫度作為參考，例如（t1為-12℃我礦）全國各地區溫度不同按照當地歷年冬季極寒選擇。

　　2、礦井進風量（G為133.3m³/s—礦井筒每秒通風量，用小時表示479880m³/h）,主副兩個井筒加熱室不是一個的要分開計算。

　　3、礦井室外空氣預熱后，冷熱空氣混合后井筒內50米達到溫度達到2℃—5℃（0℃以上不結冰），可情況實際情況選擇取5℃以上，提高井筒內工作環境舒適度。(t2為5℃）

　　4、室外環境溫度與空氣密度有關聯，計算時要考慮。(Pm為1.353kg/m³,根據環境溫度確定)

　　-20℃空氣密度：1.385kg/m³-16℃空氣密度：1.374kg/m³-15℃空氣密度：1.368kg/m³-12℃時空氣密度：1.353kg/m³-10℃時空氣密度：1.342kg/m³0℃空氣密度：1.288kg/m³

　　5、已知空氣升溫1℃需熱量:0.241Kcal/kg·℃（空氣比熱容C）

　　6、根據以上5點確定煤礦井筒空氣加熱每小時需要大熱量。

　　計算方式Q=G×pm×C×(t1-t2)計算出每小時大負荷需要熱量大卡，后期再根據選用的能源方式或設備的能效轉換率選用合適的功率。

　　三、電磁加熱空氣加熱方式選擇重要性

　　1、用電磁加熱熱水到70℃—80℃，使用熱水熱媒大的缺點就是采用熱水加熱空氣傳熱系數比較低，造成出風溫度下降出風溫度低25℃—40℃，同樣的出風溫度要求增加其加熱面積，拓寬加熱室體積，高溫水操作管理跟不上去，易造成凍井事故。安裝和后期維護復雜，鍋爐房到井筒空氣加熱室距離越遠，熱水管道長熱量損失多，熱量轉換的形式越多熱損越大。

　　2、用電磁加熱蒸汽的方式通過二次換熱方式，出風溫度比熱水的方式高，但驟冷驟熱易使管頭滲漏、蒸汽熱媒量調節只能依靠啟閉加熱器片數來調節其供熱量，后蒸汽要用冷凝罐回收在輸送到回鍋爐房在利用，在冷凝的過程中大量的熱量損失。

　　3、以上兩種方式多系統控制，相互不能聯動，達不到井筒內根據實際需求控溫，能耗的浪費。

　　4、建議用電磁直接加熱空氣的方式，不需要水或蒸汽介質間來回換熱，程度達到減少能耗浪費。

　　四、電磁熱風加熱原理

　　電磁加熱器是一種利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的裝置。它由電磁控制器和加熱圈兩部分組成。電磁控制器將660V，50/60Hz的交流電經過整流、濾波、逆變成950/960kHz的高頻高壓電流，高速逆變通過線圈產生渦流的交變磁場，當磁場內的磁力線通過導磁性金屬材料（加熱筒或出風炮筒）時會在金屬體內產生無數的小渦流，使金屬材料本身自行快速發熱通過介質風散熱，同時配合能的隔熱保溫裝置，程度減低熱損耗，然后把鼓風機對接金屬發熱體吹風形成熱風了，整個過程是“電→磁→熱→風”的轉化過程。這樣就能達到大幅節能的效果。使用這種發熱方式，其能量轉換效率高達90~95%。加熱原理圖如下圖所示。

　　五、電磁加熱器線圈選型原則

　　對于整套電磁加熱器來說，線圈的作用乃是核心的功能——加熱，這也是電磁加熱這一產品應用被開發出來的意義所在。如果一臺電磁加熱產品因線圈繞不好而導致不能加熱或者加熱效果不好，那就相當于建了一棟房子卻不能住，造了一輛汽車卻不能開，做了一盤美食卻不能吃，那就沒有了任何意義。既然線圈那么重要，該怎么對線圈進行選型呢？應從三方面進行考慮——線材本身、線圈繞制、適用現場。

　　線材本身有很多種類，例如高頻線、云母線、防水線、硅膠線、鍍鎳線、純鎳線、銅管、合金導線等，不同種類的線材適用場合不同。此外，挑選線圈時，還要考慮其線徑，材質，耐溫耐壓性能等。這些也都是由其使用條件決定的。在實際選配過程中，首先要根據加熱需求確定所需設備功率，然后就可以知道其輸出電流值，進而確定線徑、材質，然后視現場的溫度情況，散熱情況等考慮其耐溫性能。如果挑選線圈時沒有考慮到這些因素，就很容易出現設備故障，例如線圈被燒壞，加熱效率低下，線圈不耐用等問題。

　　線圈繞制表面看來，線圈繞制這一工作似乎是沒技術含量的，不就是把線材繞一下組成個線圈嘛，這誰不會？但實際上并沒有那么簡單，線圈的繞制需要考慮到疊加、干擾、散熱、距離、感量匹配等因素。不同功率的電磁加熱器其所需要的線圈電感量是不一樣的，只有實際電感量和理論值一直，才能保證電磁加熱器的功率化。例如，一臺60KW的電磁加熱器，其理論電感量是413μH，線圈繞制時，只有實際感量為413μH左右，其功率才有可能完全達到額定值。如果實際感量是300μH、400μH，那其這臺設備的實際使用功率可能就只有50KW，40KW，甚至無法正常工作或根本啟動不了。

　　六、風機模塊及加熱器模塊化組合，相互備用增加或減少用熱功率，減少人員各項成本。

　　以前老舊的散熱送風系統都是大功率的風機，用熱量風機一個功率，用小功率多臺風機根據用熱需求啟停能節省很大部分的電機運行費用。加熱器選用電磁感應加熱鐵制容器，在用風機把鐵制容器上的熱量直接散發在空氣里，以提高冷空氣的溫度，達到加熱效果。

　　通過井筒內的溫度感應探頭反饋計算，控制需要啟動的加熱功率和加熱數量及單個模塊需要出風溫度，混合后再井筒內實現需要達到的理想溫度。使用一套計算系統完成，操作起來簡單。智能化自動遠程監控操作，減少操作維護人員及勞動強度，節約企業運營成本，提高生產效率。

　　七、電磁感應加熱設計的做法是在主副井加熱室加熱通道里安裝2460KW熱風機組，溫度在5~10℃之間，通過這種方法解決了礦井防寒與提升相矛盾問題。提高了礦井提煤速度，增加了原煤的產量。

　　八、我國產煤大省大多數在北方地區，煤礦冬季生產經營中經常遇到井筒取暖的難題，解決好這個問題對保障我國煤炭生產和促進經濟平穩快速發展具有重要的意義。