如何判断矿井加热机组的加热效果是否达标?

2025-09-07
判断矿井加热机组加热效果是否达标,需结合矿井防冻核心需求(如井口防结冰、井下作业环境保温),从关键温度指标、系统运行状态、实际场景反馈三个维度综合验证,确保符合《煤矿安全规程》及设备设计要求,具体判断方法如下:

一、核心温度指标检测:直接验证加热有效性

温度是判断加热效果的核心依据,需重点检测 “进风温度→加热后出风温度→目标区域(井口 / 巷道)温度” 的传递效果,确保各环节温度达标。

检测对象 达标标准(参考《煤矿安全规程》及行业规范) 检测方法
机组出风温度 1. 井口加热:出风温度需≥2℃(防止井口冷空气与井下热空气交汇结冰);
2. 井下局部加热(如机电硐室):出风温度需≥15℃(保障设备运行与人员作业)
1. 用防爆型红外测温仪(精度 ±0.5℃)在机组出风口均匀选取 3-5 个测点(避开风口边缘),连续测量 5 分钟,取平均值;
2. 若机组自带温度传感器,需用测温仪校准传感器显示值,误差需≤±1℃,否则以实测值为准
井口 / 巷道目标温度 1. 井口进风巷:空气温度需≥2℃(严禁出现结冰、结霜);
2. 井下作业面:空气温度需≤26℃(夏季)、≥10℃(冬季);
3. 机电硐室:温度需≤30℃(设备散热 + 加热平衡,防止设备过热或冻损)
1. 在目标区域(如井口下方 10m 处、巷道中部、机电硐室关键设备旁)设置防爆型温度记录仪,连续记录 24 小时,查看温度波动是否在达标范围内;
2. 冬季重点检查井口钢梁、管路表面是否有结冰(若出现结冰,说明加热效果不足)
热媒(蒸汽 / 热水)温度 / 压力 1. 蒸汽型机组:蒸汽压力需符合设计值(通常 0.4-0.8MPa),蒸汽温度≥150℃(确保换热效率);
2. 热水型机组:热水进水温度≥90℃、出水温度≥70℃(温差≥20℃,说明换热正常)
1. 查看机组热媒管路压力表、温度计显示值,对比设计参数;
2. 用便携式压力计、测温仪校准仪表,避免因仪表误差导致误判

二、系统运行状态核查:判断加热效率与稳定性

加热效果不达标可能源于系统运行异常(如风量不足、换热堵塞),需通过以下状态核查定位问题,间接验证加热效果:

1. 风量与风速检测:确保热量有效输送

  • 达标要求:机组实际风量需≥设计风量的 90%(风量不足会导致热量无法覆盖目标区域),井口送风风速需≥3m/s(防止冷空气滞留结冰)。
  • 检测方法
    1. 防爆型风速仪在机组出风口(或连接的风道内)均匀布点(按风道截面积,每 0.5㎡设 1 个测点),测量各点风速,计算平均风速后乘以风道截面积,得出实际风量;
    2. 若风量低于设计值,需检查进风过滤网是否堵塞、风机转向是否正确、风道是否漏风(漏风率需≤5%),这些问题会直接导致加热后的热空气流失,影响效果。

2. 换热效率核查:判断机组核心部件性能

  • 达标要求:热媒(蒸汽 / 热水)的 “进口 - 出口” 温差需符合设计值(如蒸汽冷凝水温度≤50℃、热水温差≥20℃),说明换热器(翅片管)换热正常;电加热型机组的 “输入功率 - 出风热量” 需匹配(如 100kW 电加热机组,理论出风热量约 86000kcal/h,实测偏差需≤10%)。
  • 检测方法
    1. 蒸汽 / 热水型:用测温仪测热媒进口、出口温度,结合流量表(若有)计算换热量(换热量 = 流量 × 比热容 × 温差),对比设计值;
    2. 电加热型:用功率计测实际输入功率,若功率低于额定值(如额定 100kW,实测仅 80kW),可能是电热管损坏或线路接触不良,需排查更换。

3. 温控系统响应:验证自动调节能力

  • 达标要求:当进风温度波动时,温控系统需能自动调节加热功率,维持出风温度稳定(如进风温度从 - 5℃降至 - 8℃,机组需能自动提温,确保出风温度仍≥2℃)。
  • 检测方法
    1. 模拟低温环境(如用风机向机组进风口吹冷空气,降低进风温度),观察温控器是否能触发 “增功率” 指令,出风温度是否随之上升;
    2. 反之,模拟进风温度升高(如关闭冷源),观察机组是否能 “降功率” 或停机,避免出风温度过高(如井口出风温度不超过 5℃,防止井下温度失衡)。

三、实际场景反馈:结合现场现象验证

除仪器检测外,现场实际现象可直观反映加热效果是否达标,需重点关注以下细节:

  1. 井口防结冰验证
    • 达标:冬季井口钢梁、管路、钢丝绳表面无结冰、结霜,井口下方巷道地面无积水结冰(若有少量潮气,需能快速被热风吹干);
    • 不达标:井口出现结冰(尤其是迎风面)、钢丝绳粘冰(可能导致提升打滑),或井下进风巷出现冷凝水结冰,需立即排查加热机组。
  2. 井下作业环境反馈
    • 达标:井下作业人员无明显寒冷感(手部、面部无冻僵现象),机电设备(如水泵、开关)运行正常,无因低温导致的润滑油凝固、管路堵塞;
    • 不达标:作业人员反映寒冷,设备启动困难(如电机无法正常运转),或机电硐室出现设备外壳结露(说明温度过低,需提升加热功率)。
  3. 能耗与运行时长对比
    • 达标:在相同低温环境下(如外界温度均为 - 10℃),机组每日运行时长、能耗(电费 / 蒸汽量)与往期达标时基本一致(偏差≤15%);
    • 不达标:若能耗不变但加热效果下降(如出风温度从 3℃降至 1℃),可能是换热器积尘、电热管老化;若能耗升高但效果不变,可能是风道漏风或热损失过大。

四、常见不达标原因与排查方向

若检测发现加热效果不达标,可按以下优先级排查:

  1. 基础问题:进风过滤网堵塞(清理)、风机风量不足(检查风机转向 / 轴承)、风道漏风(密封法兰);
  2. 核心部件问题:换热器积尘(吹扫 / 清洗翅片)、电热管损坏(测绝缘电阻,更换损坏件)、热媒供应不足(检查蒸汽 / 热水阀门是否全开);
  3. 控制系统问题:温控传感器故障(校准 / 更换)、保护装置误触发(如超温跳闸后未复位)、参数设置错误(如温控目标值设低)。

通过 “指标检测 + 状态核查 + 现场反馈” 的三重验证,可全面、准确判断矿井加热机组的加热效果是否达标,确保机组能有效满足矿井冬季防冻、设备保护及人员作业的需求,避免因加热不足引发安全事故。