Globoko v rudniku se vsak dan na površje načrpa na tisoče galon tople, kisle in močno mineralizirane vode. To je draga okoljska odgovornost. Je pa tudi ogromen, neizkoriščen rezervoar geotermalne energije-nizke kakovosti. Toplotni izmenjevalnik iz PTFE, nameščen neposredno v ta agresivni tok izpusta, lahko varno zajame to toploto in jo uporabi za koristno delo, ne da bi ga uničila jedka voda.
ThePTFE izmenjevalec toplote rudniške vodeaplikacija je postala pomembna rešitev v rudarskih trajnostnih sistemih, kjer je rekuperacija odpadne toplote vključena v-strategije energetske učinkovitosti na celotnem mestu.
Potencial rekuperacije toplote pri kisli drenaži rudnikov
Rudniška voda običajno nastaja z infiltracijo podtalnice in kemično interakcijo z izpostavljenimi rudnimi telesi. Glede na geologijo in rudarsko dejavnost lahko ta voda kaže:
Temperature se gibljejo od približno 20 stopinj do 40 stopinj
Visoka kislost, pogosto prevladuje žveplova kislina
Raztopljene težke kovine, kot so železo, baker in mangan
Povišane suspendirane trdne snovi in koloidni delci
Kljub jedki naravi toplotna vsebnost te vode predstavlja neprekinjeno nizko{0}}energijo, ki se sicer izgubi med čiščenjem in izpustom.
V drobovju zemlje plastični izmenjevalnik toplote tiho spreminja strupeno, toplo nadlogo v čist, brezplačen vir energije ...
Konfiguracija PTFE toplotnega izmenjevalnika za sisteme rudniške vode
V tej aplikaciji je običajno uporabljen izmenjevalnik z lupino-in-cevjo ali-cevjo-cevi na osnovi PTFE. Sistem je zasnovan tako, da izolira čisto vodo od korozivne rudniške drenaže, hkrati pa omogoča učinkovit prenos toplote.
Na strani postopka:
Kisla, kovinsko -rudniška voda kroži po PTFE ceveh
Temperature tekočine običajno ostanejo v območju 20–40 stopinj
Kemija se lahko močno razlikuje glede na sestavo rude
Na strani uporabnosti:
Čista sveža voda teče v protitoku
Voda je predhodno ogreta za prhe, pisarniške prostore ali procesno uporabo
V nekaterih primerih se predgreta voda ponovno uporabi v tokokrogih predelave rude
PTFE cev je izbrana zaradi univerzalne kemične odpornosti, ki zagotavlja, da zelo spremenljiva kemija rudniške vode ne ogrozi celovitosti izmenjevalnika.
Odpornost proti obraščanju in korozivnemu luščenju
Sistemi rudniške vode so znani po hudih pogojih obraščanja. Produkti oksidacije železa, običajno imenovani oker, se lahko hitro kopičijo v običajnih kovinskih izmenjevalnikih, kar vodi do poslabšanja delovanja in pogostih vzdrževalnih ciklov.
PTFE površine zagotavljajo pomembne operativne prednosti:
Visoka kemična inertnost preprečuje hrapavost-površine zaradi korozije
Nizka površinska energija zmanjša oprijem blata železovega hidroksida
Gladka notranja geometrija omejuje zadrževanje delcev
Stabilno delovanje v pogojih nihanja pH
Običajni kovinski ploščni izmenjevalniki toplote se v teh pogojih pogosto hitro razgradijo, medtem ko sistemi iz PTFE ohranjajo stabilnost delovanja v daljših obdobjih delovanja.
Premisleki glede zasnove sistema in zahteve za-predobdelavo
UčinkovitoPTFE izmenjevalec toplote rudniške vodesistemi zahtevajo predhodni nadzor procesa za upravljanje nalaganja trdnih snovi in spremenljivosti pretoka.
Tipične značilnosti oblikovanja vključujejo:
Usedalni bazeni za odstranjevanje grobih delcev
Inline cedila ali filtrirne enote za fine trdne snovi
Sistemi za stabilizacijo pretoka za preprečevanje obremenitve zaradi hidravličnega udara
Modularne konfiguracije izmenjevalnika za prilagodljivo zmogljivost
Ti ukrepi zmanjšujejo mehansko obrabo in ohranjajo dosledno učinkovitost prenosa toplote v dolgih delovnih ciklih.
Opomba o postopku: avtomatizirano povratno-izpiranje za dolgoročno-stabilnost
Ključna operativna zahteva v sistemih za rekuperacijo toplote rudniške vode je izvedba avtomatiziranih čistilnih ciklov.
Periodično povratno izpiranje-se uporablja za odstranjevanje kopičenja drobnih delcev
Tehnike obračanja toka pomagajo vzdrževati čistočo cevi
Avtomatizirano načrtovanje je pogosto integrirano v sisteme za nadzor obratov
Nadzor diferenčnega tlaka se uporablja za sprožitev dogodkov čiščenja
Brez rednega čiščenja se lahko celo na kemično odpornih PTFE površinah zmanjša prenos toplote zaradi nanosa delcev in ne zaradi kemične razgradnje.
Okoljske in gospodarske koristi
Rekuperacija nizko{0}} toplote iz rudniške vode zagotavlja operativne in okoljske prednosti:
Zmanjšana poraba goriva za sisteme ogrevanja vode
Nižje emisije toplogrednih plinov iz pomožne opreme za ogrevanje
Izboljšana energetska učinkovitost v vseh rudarskih operacijah
Prispevek k trajnosti mesta in ciljem skladnosti z ESG
S pretvarjanjem odpadne toplote v uporabno energijo rudarske dejavnosti zmanjšajo celotno povpraševanje po energiji v življenjskem ciklu, hkrati pa izboljšajo učinkovitost uporabe virov.
Zaključek
Toplotni izmenjevalniki iz PTFE so izjemno primerni za zahtevne pogoje sistemov rudniške vode, kjer kislost, vsebnost kovin in suspendirane trdne snovi ustvarjajo zelo jedko okolje,-ki je nagnjeno k obraščanju. ThePTFE izmenjevalec toplote rudniške vodepristop omogoča varno pridobivanje toplotne energije iz toka, ki bi sicer predstavljal breme odlaganja.
Z izkoriščanjem PTFE-jeve kemične inertnosti in odpornosti proti obraščanju se dragocena geotermalna energija nizke-stopnje pridobiva iz drenaže rudnikov in preusmerja v uporabne aplikacije. Najbolj trajnostne industrijske sisteme vedno bolj opredeljuje to načelo: preoblikovanje notranjih tokov odpadkov v operativne vire in ne v zunanje obveznosti.
