Materiały konferencyjne SEP 2018

Na podstawie powyższych wniosków stwierdzić można, iż w odniesieniu do optymalizacji cza- su trwania procesu mrożenia najefektywniejszym rozwiązaniem jest wariant, w którym zasto- sowane zostaną dwie średnice kręgu otworów mrożeniowych. Niemniej jednak, w pozostałych dwóch konfiguracjach czasy jakie wymagane są do uzyskania odpowiedniego stopnia zamro- żenia górotworu różnią się jedynie o 10 i 20 dni. W dalszym etapie prac optymalizacyjnych przeprowadzono kolejne analizy w celu wskazania modelu optymalnego pod kątem zapotrze- bowania na moc chłodniczą oraz kosztów wykonania instalacji mrożeniowej. 3.2. Analiza zapotrzebowania na moc chłodniczą W kolejnym etapie optymalizowania procesu mrożenia górotworu z wykorzystaniem modelo- wania numerycznego przeprowadzono analizę zapotrzebowania systemu na moc chłodniczą. W pierwszej kolejności odczytano prędkości przepływu ciepła (zimna) z otworów mrożenio- wych do górotworu. Parametr ten charakteryzuje elementarną ilość ciepła przekazaną do góro- tworu w jednostce czasu i wyrażony jest w watach. Omawiane obciążenie cieplne wyliczane jest dla jednego metra bieżącego rury mrożeniowej, dlatego też koniecznym było przeliczenie mocy całkowitej układu. Dokonano tego wykorzystując zależność (1) [1]: lNQP     [W] (1) gdzie:  Q – wielkość maksymalnego zarejestrowanego strumienia przepływu ciepła [W/m], N - ilość otworów mrożeniowych [szt.], l – długość otworu mrożeniowego (w danym pakiecie skalnym) [m]. W efekcie zastosowania powyższego równania otrzymano cały szereg wartości strumienia przepływu cieplnego Q odczytanego dla każdej z warstw i dla miąższości każdej z nich (przy- jętej jako długość otworów mrożeniowych). Na tej podstawie wyliczono moc całkowitą układu (z uwzględnieniem liczby otworów). Następnie zsumowano wszystkie wartości mocy, jaka wymagana jest w poszczególnych warstwach. Suma ta przyjęta została jako całkowite zapo- trzebowanie na moc chłodniczą górotworu, która zaspokojona musi być przez Stację Agrega- tów Mrożeniowych. Wyniki tych obliczeń dla każdego scenariusza zestawiono na wykresie (Rys. 3).