矿用救生舱热环境分析

通过对救生舱进行传热特性的实验研究,确定了救生舱等效传热系数和系统平均热容值。并对舱内各种热源进行了分析,确定了其热载荷的计算方法;最后根据救生舱标准规定的环境参数,通过舱内热平衡原理得出了该工况救生舱制冷系统所需最大制冷量。     

救生舱传热系数测定实验研究

研究了瓦斯爆炸后巷道环境温度的变化特征,热量传递的基本方式,以及矿用可移动式救生舱结构特征,针对矿用可移动式救生舱隔热性能进行了实验研究。建立了高温实验房,采用实验的方法测定救生舱的传热系数。进行了真人实验,计算出舱内产热量。根据救生舱空载和真人实验的实测数据,定量研究和改进了救生舱内部制冷系统性能。     

热桥对矿难救生舱壳体传热性能的影响

为了提高救生舱壳体的隔热能力并尽可能降低救生舱降温系统的能耗,运用数值分析的方法,分别选择了直接、间接2种内外层壳体连接方式进行计算,并与内外层无连接时的传热情况进行比较,对系统在恒温载荷作用下的传热规律进行研讨,分析了热桥对救生舱壳体传热性能的影响。结果表明:直接、间接2种连接方式热桥较无热桥时导致平均热流分别增加629%和27%,且前者较后者影响的范围更大,通过热桥进入舱内的热量也较大。     

煤矿可移动式救生舱内部热环境设计参数

对可移动式救生舱内人员的人体热平衡与水平衡进行了分析,计算了不同温度和湿度时舱内人员的散湿量、排汗率和皮肤湿度。分析与计算的结果表明,舱内温度和湿度设计值与舱内人员每天的饮用水供应量有关,应根据舱内人员的热舒适感和饮用水供应量确定舱内的温度和湿度设计值。在相同的温度下,采用较高的舱内空气湿度设计值可以减少空调除湿负荷,减少救生舱空调系统所需的蓄冷量。     

救生舱的生存温度保障

分析KJYF系列煤矿井下救生舱舱体结构,对其进行合理的简化。根据相关标准、经验数据,依照简化模型,应用热传递的相关理论计算救生舱舱壁传热的热负荷,采用间接测热法计算避难人员散发热量的热负荷。从而计算出所需制冷剂的量。通过救生舱的真人实验检验热防护的性能及校验简化模型的计算结果。     

不锈钢换热器在矿井救生舱中的应用

矿井救生舱是与外界完全隔绝的密闭空间,人员在内部生存会产生热、湿,导致舱内温度、湿度升高,危及人员生命安全,因此,制冷系统是矿井救生舱内生命保障系统的关键组成之一。设计了一套适合于开式二氧化碳制冷系统的翅片式不锈钢换热器,试验研究表明,电加热器加热功率1 500 W,模拟人员舱内温度和湿度分布维持在30.3 ℃和77.5%。考虑换热器的换热性能、安全性能及材料成本等因素,与同换热面积的紫铜换热器相比,不锈钢换热器综合性能最佳。     

煤矿救生舱中制冷装置研究

通过救生舱内外的环境特点,对救生舱制冷方法进行研究,提出了以液态CO2做为制冷剂的开放式制冷方法。研制了适合于煤矿用救生舱的高性能CO2制冷装置,其结构合理、安装布置方便、操作简单、便于维护、不会产生二次污染。采用制冷后蒸发的CO2高压气体作为气动风机的动力源,解决灾变时期动力缺失的问题。通过实验证明救生舱制冷装置的性能可以保证救生舱内的温湿度适宜避难人员生存。     

救生舱内环境控制系统设计与试验研究

以某型12人矿用救生舱为例,根据救生舱内供氧、空气净化、温湿度调节、正压维持等综合防护性能要求,对环境控制系统进行了设计计算与整体布局,并搭建舱外环境模拟试验室开展了真人试验。试验结果表明:舱外环境模拟试验室在试验要求条件运行下,环境控制系统能满足舱内各项性能指标要求。     

基于非线性模型的矿用救生舱温度控制

针对矿用救生舱舱内温度保持恒定的控制问题,采用非线性系统辨识的方法对舱内温度变化规律进行辨识,得到了救生舱舱内温度变化过程的二阶非线性Volterra级数模型;确立了控制性能指标;在此基础上,应用非线性模型预测控制策略,以及优化迭代算法对舱内温度进行实时控制。经模型试验和现场试验证明,该控制策略可以对救生舱舱内温度进行有效的控制,且具有一定的鲁棒性和较快的响应速度。     

矿用救生舱相变材料与蓄冰复合制冷系统研究

研究了一种矿用救生舱相变材料与蓄冰复合制冷系统。通过实验验证出一种较好的相变材料与冰复合制冷体系;测试了内壁安装无机相变材料的救生舱传热系数较原先仅有保温材料的救生舱传热系数小0.425 W/(m2.K);顺利通过环境温度:55℃,24 h;30℃,82 h模拟真人实验。     

避难硐室传热特性实验研究

紧急避险系统中避难硐室的热负荷计算较为复杂,硐室内初始温度不同对平均热负荷变化比较大。针对避难硐室非稳态传热问题,文章对传热特性进行了全尺寸模拟试验与有限元分析,得出了20人避难硐室的温升规律,拟合得到硐室壁面一维非稳态传热温度场计算公式,并用实测数据进行了验证。为避难硐室热负荷的计算提供理论依据,为不同初始温度下避难硐室配置降温系统提供计算参考。     

煤矿井下紧急避险系统降温方式

避难硐室内的温度与避灾人员的身体健康和生命安全息息相关,必须采取切实有效的方法调节避难硐室的温度。分类分析了避难硐室内的各种热源,并给出了计算方法,对国内外各种降温设施进行了详细介绍,为我国避难硐室降温系统的建设提供参考依据。     

矿井避难硐室的热负荷计算与分析

通过对影响避难硐室热负荷各种因素的分析,基于半无限大物体传热模型,建立了避难硐室的传热计算微分方程。分别采用解析法、一维传热数值解法和三维数值解法对硐室岩体的传热进行了计算与对比,与此同时,研究了岩体初始温度、岩体热物性和舱体控制温度等参数对硐室热负荷的影响。结果表明：一维传热数值解法可用于硐室岩体计算;岩体的初始温度和岩体的热扩散系数对硐室热负荷的影响显著,在硐室设计前必须对岩体温度和热扩散系数进行详细测量。该研究工作可对于避难硐室的结构设计和制冷量的确定提供参考。     

地下矿山避难硐室的建设现状、问题及建议

本文系统地总结了国内外避难硐室的建设现状,剖析了避难硐室建设中存在建设规模和相对数量不足、安全功能的辐射范围有限、逃生路线的可靠性较差等问题,基于系统化、多元化、高效化等原则提出构建避难硐室系统的建议,即合理确定避难硐室系统的总规模、科学规划避难硐室数量及其位置分布和优化逃生路线,提高避难硐室系统的安全辐射能力。     

矿井避灾硐室应用浅析

为了促进中国避灾硐室的发展,对国外避灾硐室的应用进行浅析是必要的。论文首先简要介绍了避灾硐室在国外的应用情况,然后从避灾硐室的设计、避灾硐室的内部设备、仪器和功能方面进行了阐述,最后提出了避灾硐室在中国的应用前景。     

某金矿避灾硐室设计

为了促进我国避灾硐室的发展,以某矿山避灾硐室的具体设计为例,介绍避灾硐室建设的基本要求及技术要求,重点阐述避灾硐室的位置选择、结构构成、系统功能及应配备的设备等方面,为矿工逃生提供中转站,有效地避免或降低矿山发生事故时造成的人员伤亡.     

煤矿六大系统内的数字化救生舱配置方案

在对国外救生舱技术以及救援案例的调研基础上,通过对国内救生舱技术现状的分析,提出了建立在"六大系统"之内的救生舱配置方案。以动力供应和应急通讯为技术突破,详细介绍了救生舱的八大组成部分(组成救生舱的8个子系统)。     

矿用可移动式救生舱制冷技术现状分析

简要分析了矿用可移动式救生舱热负荷的来源,介绍了目前国内矿用可移动式救生舱研发单位所采用的舱体隔热及制冷技术,并进行了优缺点分析。认为冰蓄冷系统在安装、移动完毕后不能立即投入使用,制冷系统不能实现无缝对接,且维护成本较高;液态二氧化碳节流膨胀制冷系统可在无任何外部动力的情况下,实现制冷、除湿、净化一体化,但其不适用于高温矿井,且二氧化碳一旦泄露,对人体将造成致命伤害,要求系统的可靠性较高。