Абатқа жылу тасығыштарды айдаудың техникасы мен технологиясы

Қ абатқ а айдалатын ыстық жылу тасығ ыштарды дайындау жұ мыстары жер бетінде жә не де су айдау ұ ң ғ ымасының тү п аймағ ында жү ргізілуі мү мкін. Бірінші жағ дайда (бу немесе су ысытатын қ азандық тар немесе басқ ада су қ ыздырғ ыштар) кө п жылу шығ ынын жоғ алтамыз, сонымен қ атар ұ ң ғ ыма сағ асынан тү біне дейінгі жылу тасығ ыштардың қ озғ алысы кезінде де шығ ын жоғ алту болады. Сол себептен жылу тасығ ыштарды терең орналасқ ан ұ ң ғ ымаларғ а айдағ ан тиімсіз. Жылу генераторын тікелей ұ ң ғ ыманың тү п аймағ ына орналастыру кезінде мұ ндай жылу шығ ынының жоғ алуы болмайды. Техникалық жағ ынан қ арастыратын болсақ жылу тасығ ыштарды жер астында дайындауғ а қ арағ анда жер бетінде дайындағ ан ың ғ айлы. Тү птік жылу генераторларын керекті ө німділікпен немесе сенімді етіп жасау ә зірге мү мкін болмай тұ р. Айдау кезінде ыстық судың салқ ындап кетуін келесі А.Ю.Намиоттың есептеу схемасына сә йкес алынғ ан тең деуімен есептеуге болады:

(6.15)

мұ ндағ ы: T(z, t) - z берілген терең діктегі ыстық жылу тасығ ыштарды айдау басталғ аннан кейін t уақ ыттан кейінгі ізделінді температура, ⁰C; T₀ - ұ ң ғ ыма сағ асына келтірілген нейтралды жер қ абатының температурасы, ⁰C; T_y - ұ ң ғ ыма сағ асында айдалып жатқ ан жылу тасығ ыштың температурасы, ⁰C; Г-геотермия-лық градиент, ⁰C/м; z - ұ ң ғ ыма сағ асынан есептегендегі терең дік, м; -қ оршағ ан ортамен жылу алмасуды сипаттайтын м^-1 ө лшемімен ө лшенетін кө рсеткіш.

; (6.16)

мұ ндағ ы: q- айдалатын судың шығ ыны, м³/сағ; - судың кө лемдік жылу сыйымдылығ ы, кДж/м³∙ ⁰С; - су айдалатын қ ұ бырды қ оршап тұ рғ ан ортаның орташа жылу ө ткізгіштігі, кДж/(м*сағ *⁰С); d-су айдау жү ріп жатқ ан қ ұ бырдың сыртқ ы диаметрі, м; r(t)- жылу тасығ ыштарды айдау уақ ытына тә уелді болатын жылу ә серінің радиусы, м.

, (6.17)

мұ ндағ ы: t - айдау ұ зақ тығ ы, сағ; - айдау жү ріп жатқ ан қ ұ бырды қ оршап тұ рғ ан ортаның орташа температура ө ткізгіштік коэффициенті, м³/сағ;

(6.15) тең деудің қ орытындысы 6.10 - суретте кө рсетілген.

1 - 500 м; 2 - 1000 м; 3 - 1500 м.

6.10-сурет. Ә ртү рлі терең діктегі диаметрі 168 мм болатын ұ ң ғ ымағ а сағ алық температурасы 180⁰ С болатын ыстық суды (Q = 600 м³ /тә улік) айдаудың ұ зақ тығ ына байланысты тү птік температураның ө згеру сызығ ы.

6.10-суретте кө рсетілгендей, қ абат тү бінің температурасы қ ыздыру нә тижесінде жоғ арылайды жә не аз уақ ыттан кейін тұ рақ танады. 500м терең діктегі температура шығ ыны шамамен 10⁰С-ты қ ұ райды, ал 1000м терең діктегі температура шығ ыны 17⁰С-ты қ ұ райды, 1500м терең діктегі температура шығ ыны 25⁰С-ты қ ұ райды.

6.11-сурет. Уақ ыт бойынша қ абатты

қ ыздырудың сызық ты қ озғ алыс

кө рсеткіші.

1-бір жылдан кейін;

2-екі жылдан кейін;

3-тө рт жылдан кейін;

4-сегіз жылдан кейін.

6.11 - суретте кө рсетілгендей, бастапқ ы қ абаттық температура 20⁰С деп алынғ ан, тү птік температура 170⁰С (тұ рақ ты), ыстық судың қ абат бойынша сү зілу жылдамдығ ы 0, 006 м/сағ. Мұ ндай жылдамдық бір-бірінен 1000м ара-қ ашық тық та орналасқ ан су айдау ұ ң ғ ымалары арқ ылы айдалатын тә уліктік су айдауғ а 720 м³/тә ул сә йкес келеді (немесе ұ ң ғ ымалардың ара-қ ашық тығ ы 500 м болса 360 м³/тә ул). Қ абат қ алың дығ ы 10м деп алынғ ан. Бұ л кө рсеткіштердегі жылу қ озғ алыстары бір жылдан кейін шамамен 80м қ ашық тық қ а дейін жетеді. Осының алдында қ абат температурасы алғ ашқ ы кү йде қ алады жә не қ абаттың негізгі бө лігіндегі мұ найды алу қ арапайым шартта ө теді. Ө ндірісте ү лкен кө лемде қ абатқ а ыстық су айдау Ө зен кен орнында жү ргізілген. Алғ ашқ ы уақ ытта сумен қ оректендіру қ азандығ ы тұ здан қ орғ ау ү шін арнайы ө ң делген екі нұ сқ алы жү йеде дайындалғ ан. Ұ ң ғ ымаларғ а шоғ ырланғ ан сораптар станциясына келіп тү скенше екінші нұ сқ амен арнайы жылу алмастырғ ышта қ ыздырылғ ан тұ зды тең із суы айдалды. Тә жірибе кө рсеткендей бұ л жү йемен су айдағ ан тиімсіз болды. Себебі қ ұ быр желілерінде, сораптарда жә не т.б. қ ондырғ ыларда тұ з тұ рып қ алу жағ дайлары кө п шығ ынғ а алып келді. Сол себептен су айдау ұ ң ғ ымаларының сағ аларына қ ұ бырдың температуралық кең еюін ө ткізетін арнайы сағ алық арматураларын орнатуғ а тура келді. Бұ л процестің қ ұ ны жоғ ары болғ анымен энергетикалық пайдалы ә сер коэффициенті тө мен болды.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Қ абатқ а айдалатын жылу тасығ ыштарды дайындау жұ мыстары қ айда

жү ргізіледі?

2. Айдау кезінде ыстық судың салқ ындап кетуін қ алай анық тайды?

3. Жылу айдау ү шін қ андай техникалар қ олданылады?