在礦業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,礦井井口防凍加熱設(shè)備扮演著不可或缺的角色。隨著全球礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展,以及極端氣候現(xiàn)象的增多,井口防凍的重要性愈發(fā)凸顯,這也促使相關(guān)設(shè)備行業(yè)不斷創(chuàng)新變革,以滿足日益增長的安全與高效生產(chǎn)需求。當(dāng)下,礦井井口防凍加熱設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)出一系列引人矚目的動態(tài)。
- 智能控制技術(shù)革新
智能控制技術(shù)正深刻改變著礦井井口防凍加熱設(shè)備的操作與管理模式。中際(江蘇)智能暖通設(shè)備有限公司于 2024 年 9 月提交的 “可配置型智慧礦山井口防凍集成系統(tǒng)” 專利(編號 CN119309326A)便是典型代表。該系統(tǒng)通過控制終端,能實(shí)時精準(zhǔn)監(jiān)測井口溫度變化,依據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)智能調(diào)控加熱功率與運(yùn)行時長。操作人員在智能終端即可遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)作,進(jìn)行各類設(shè)置與調(diào)整,不僅大幅提升操作靈活性與準(zhǔn)確性,還實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程預(yù)警功能,提前察覺設(shè)備潛在故障,有效減少停機(jī)時間,保障生產(chǎn)連續(xù)性。
此外,部分先進(jìn)設(shè)備引入 AI 算法,可根據(jù)過往運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)以及物料特性,自主學(xué)習(xí)并優(yōu)化加熱策略,進(jìn)一步提高能源利用效率與防凍效果。比如,在不同季節(jié)、不同氣候條件下,設(shè)備能自動切換至最佳運(yùn)行模式,確保井口溫度穩(wěn)定在適宜區(qū)間,避免因過度加熱造成能源浪費(fèi)。
- 高效加熱技術(shù)突破
電磁感應(yīng)加熱技術(shù)在礦井井口防凍加熱設(shè)備中的應(yīng)用日益廣泛。其工作原理基于電磁感應(yīng),將電能高效轉(zhuǎn)化為熱能。當(dāng)高頻電流通過特制線圈,產(chǎn)生高頻磁場,使鐵磁材質(zhì)的加熱元件迅速發(fā)熱,熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 95% 以上。相較于傳統(tǒng)電阻絲加熱,節(jié)能效果顯著,可達(dá) 40%-60%。像山西長治某煤礦新安裝的防爆電磁熱風(fēng)機(jī)組,500kW 功率下,風(fēng)量達(dá) 11 萬 m³/h,出風(fēng)溫度 180°,升溫速度快,能有效應(yīng)對極寒天氣,且運(yùn)行過程中無明火,安全性更高。
同時,納米催化氧化技術(shù)也取得進(jìn)展。太原理工智能裝備研究院有限公司獲得的 “基于甲醇納米催化氧化礦山井口防凍空氣加熱裝置” 專利(授權(quán)公告號 CN110671817B),利用甲醇作為催化劑,通過納米催化氧化生成熱量,不僅加熱迅速,還能對廢氣進(jìn)行二次利用,減少能源消耗與環(huán)境污染,契合當(dāng)下綠色環(huán)保發(fā)展理念。
- 熱回收與節(jié)能技術(shù)發(fā)展
熱回收技術(shù)成為行業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵方向。一些礦井井口防凍加熱設(shè)備配備了高效的熱回收裝置,能夠?qū)⒓訜徇^程中產(chǎn)生的尾氣余熱進(jìn)行回收再利用。比如,通過熱交換器將尾氣中的熱量傳遞給冷空氣,使其在進(jìn)入加熱環(huán)節(jié)前得到預(yù)熱,可將冷空氣初始溫度提高 30 - 50℃,從而降低后續(xù)加熱所需能耗。部分先進(jìn)設(shè)備通過熱回收,能源二次利用率可達(dá) 30% 以上。
此外,變頻技術(shù)在設(shè)備中的應(yīng)用也愈發(fā)成熟。設(shè)備可根據(jù)井口實(shí)際需熱量,自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與加熱功率,避免設(shè)備長時間滿負(fù)荷運(yùn)行,進(jìn)一步降低能耗。在夜間或氣溫相對較高時,設(shè)備自動降低功率運(yùn)行,維持井口基本溫度需求,有效節(jié)省能源。
- 清潔能源替代傳統(tǒng)熱源
傳統(tǒng)的燃煤、燃油井口防凍加熱設(shè)備因環(huán)境污染問題,正逐漸被清潔能源設(shè)備所取代??諝庠礋岜眉夹g(shù)近年來發(fā)展迅猛,在礦井井口防凍領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。山西帽帽山煤業(yè)采用 25 臺 120HP 中廣歐特斯空氣源熱泵機(jī)組為煤礦井口提供防凍保障。這些機(jī)組以空氣為熱源,通過逆卡諾循環(huán)原理制熱,高效節(jié)能且環(huán)保,無燃燒過程,不產(chǎn)生廢氣、廢渣等污染物。在極端氣候條件下,依然能穩(wěn)定運(yùn)行,不僅滿足礦井對設(shè)備穩(wěn)定性的高要求,還助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型。
太陽能加熱設(shè)備也在部分光照充足地區(qū)的礦井中嶄露頭角。通過太陽能集熱器收集太陽能并轉(zhuǎn)化為熱能,為井口提供加熱能源。雖然太陽能加熱受天氣影響較大,但可與其他能源(如電能、空氣能)組成復(fù)合能源系統(tǒng),在陽光充足時利用太陽能,陰天或夜間則切換至其他能源,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供熱,同時最大程度減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴。
- 減少污染物排放的技術(shù)改進(jìn)
為降低設(shè)備運(yùn)行過程中的污染物排放,行業(yè)在設(shè)備設(shè)計(jì)與制造上不斷改進(jìn)。一些采用燃油、燃?xì)獾募訜嵩O(shè)備,配備了先進(jìn)的燃燒器與尾氣凈化裝置。燃燒器通過優(yōu)化燃燒結(jié)構(gòu)與控制技術(shù),使燃料充分燃燒,減少一氧化碳、碳?xì)浠衔锏任廴疚锷?;尾氣凈化裝置則采用吸附、催化轉(zhuǎn)化等技術(shù),對燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物等有害氣體進(jìn)行處理,使其達(dá)標(biāo)排放。
此外,部分設(shè)備在選材上注重環(huán)保,采用可回收、低揮發(fā)的材料,減少設(shè)備生產(chǎn)與報(bào)廢過程對環(huán)境的影響,推動行業(yè)向可持續(xù)方向發(fā)展。
- 需求增長與市場規(guī)模擴(kuò)張
隨著全球礦業(yè)開發(fā)向高緯度、高海拔等寒冷地區(qū)拓展,以及安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,礦井井口防凍加熱設(shè)備市場需求持續(xù)攀升。據(jù)相關(guān)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測,未來幾年全球礦井井口防凍加熱設(shè)備市場規(guī)模將保持穩(wěn)定增長態(tài)勢。在新興礦業(yè)國家和地區(qū),如非洲部分國家、中亞地區(qū)等,隨著當(dāng)?shù)氐V業(yè)的興起,對防凍加熱設(shè)備的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。
同時,現(xiàn)有礦井為滿足新的環(huán)保、安全要求,對老舊設(shè)備的更新?lián)Q代需求也十分旺盛。例如,在我國,隨著環(huán)保政策的日益嚴(yán)格,大量采用燃煤鍋爐的礦井井口防凍系統(tǒng)需升級改造為清潔能源或高效節(jié)能型設(shè)備,為行業(yè)帶來廣闊市場空間。
- 企業(yè)競爭與行業(yè)整合加速
在市場需求推動下,礦井井口防凍加熱設(shè)備行業(yè)競爭愈發(fā)激烈。傳統(tǒng)設(shè)備制造企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,提升產(chǎn)品性能與質(zhì)量,以鞏固市場地位。如宏博機(jī)械、無錫虹業(yè)等企業(yè),憑借在加熱技術(shù)、設(shè)備制造工藝方面的深厚積累,推出一系列高效、安全的井口防凍加熱設(shè)備,深受市場認(rèn)可。
與此同時,一些跨行業(yè)企業(yè)憑借先進(jìn)技術(shù)與資本優(yōu)勢進(jìn)入該領(lǐng)域。例如,部分專注于新能源技術(shù)研發(fā)的企業(yè),將太陽能、空氣能技術(shù)引入井口防凍加熱設(shè)備制造,帶來全新產(chǎn)品與理念,加劇市場競爭。在此過程中,行業(yè)整合趨勢逐漸顯現(xiàn),一些技術(shù)落后、規(guī)模較小的企業(yè)面臨被淘汰或被并購的命運(yùn),而頭部企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新、品牌建設(shè)與市場拓展,市場份額不斷擴(kuò)大,推動行業(yè)集中度逐步提高。