矿井救生舱空调CO2在毛细管内的节流仿真

节流降温装置是矿井救生舱CO2开式空调中关键的部件之一.采用毛细管进行节流降温,首先针对CO2节流过程进行热力学分析,然后建立两相区及气相区的节流数学模型并进行仿真计算.计算结果表明:制冷量越大,所需毛细管长度越长;在相同制冷量条件下,毛细管内径越大,所需毛细管长度越长;初始温度越高,可利用的焓差越小,且节流所需毛细管长度越长.最后针对制冷量分别为2 kW和3 kW的系统进行毛细管节流降温设计.     

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。     

醇胺配方溶剂捕集CO2驱采油出气中CO2实验研究

采用耐压实验装置模拟 CO₂驱采出气状态,以 CO₂和 CH₄混合气体(体积比 1∶1)作为吸收气体,在中压条件下,以 MDEA 为主吸收剂,分别以 PZ,DEA,DETA 和 DIPA 为活化剂,对吸收 CO₂效果进行了考察。 记录不同浓度溶液在不同温度、压力、转速下的进出气量,测定出反应速率、吸收量、再生率和再生速率,分析其与反应温度、反应压力和吸收液浓度的关系。 对实验结果综合分析,MDEA 复配溶液的吸收及再生性能优于单组分 MDEA 溶液, 可以得出在吸收条件为温度 40 ℃、压力 1.0 MPa 及转速 300 r/min,再生条件为温度 102 ℃(MDEA-PZ)、温度 104 ℃(MDEA-DETA),转速 700 r/min,浓度配比为 35%MDEA+5%PZ 和 35%MDEA+5%DETA 溶液是吸收及再生性能较好的二元复配溶液。     

液态CO2在矿井防灭火中的应用

液态CO2防灭火技术就是借助液态CO2汽化后本身的气体压力进行输送,并将其注入防灭火的区域.将液态CO2防灭火应用于矿井防灭火中有着氮气、烟气等惰性气体无法比拟的优点,在经济上节省,运输上方便、灭火性能好等特点.文章在系统分析液态CO2的性能、灭火机理及压注系统的基础上,结合南屯煤矿实际情况,成功地将液态CO2防灭火技术运用于煤层自燃火灾的防治,利用电厂冷却塔的水进行水式汽化,成功地解决了在CO2释放后由于气体温度较低而引起的管路冻缩的问题,具有较强的推广应用价值.     

国外矿井救生舱研究现状及问题分析

由于矿井事故存在破坏力大、原因复杂和易引起继发性事故等特点,使得矿难发生后外界无法及时展开救援.所以在矿山井下作业面放置具备抗压、防毒、防水、隔热并能提供必需的生存条件的应急救生舱是非常必要的.美国等发达国家在救生舱的设计与研发方面已经积累了相当多的经验,通过借鉴这些国家在设计、实践方面的经验,初步探讨了我国矿井救生舱设计,如动力设计、灾害抗击设计,具有食品能量供应、供氧、温度调节、排泄物处理功能的生命维持系统,生命保障与应急系统的整体框架思路及应注意的问题.     

矿井救生舱与井下空间环境模拟研究

对我国矿山井下作业环境条件进行了概述,探讨了我国矿山救生舱的设计原则,包括供氧系统、监测监控系统及有害气体的去除、隔热性、压力系统、电磁干扰等方面的研究。在矿井救生舱自身功能的基础上,提出井下空间环境模拟条件,为安全人工智能仿真实验奠定了实验基础。     

N2/CO2混合气注入对页岩力学特性影响规律研究

工业废气经脱硫注氨处理后,气体主要成分为N₂/CO₂。基于减少能源消耗,利用页岩储层有效封存CO₂的思想,开展N₂/CO₂混合气注入对页岩力学特性影响规律研究。以四川省龙马溪组黑色露头页岩为试验研究对象,开展恒温恒压条件下,不同浓度配比N₂/CO₂混合气注入页岩试验,利用单轴压缩试验和巴西劈裂试验,分析N₂/CO₂混合气中CO₂浓度对于页岩力学特性的影响。研究结果表明：页岩试件经N₂/CO₂二元混合气浸泡后,混合气中随CO₂浓度的增加和相变,试件孔隙增长率呈现先增大后减小趋势,孔隙增长率为34.91%～110.6%;页岩试件的强度和泊松比先降低后增大,弹性模量先增大后降低,单轴抗压强度损失率为37.5%～69.1%,抗拉强度损失率为35.3%～85.4%,弹性模量增幅37.5%～54.7%,泊松比损失率为...     

新疆某铀矿床CO2+O2中性浸出试验研究

针对新疆某矿床矿石碳酸钙含量高的特点,开展了地浸采铀工艺试验,试验表明:中性浸出工艺是一种温和的浸出工艺,浸出的选择性好,浸出过程中对地下水化学成分影响较小,并且CO2可以调节溶浸液的pH值,避免地下水中钙镁等离子的化学沉淀,防止矿层堵塞。试验过程中,浸出液铀浓度随着HCO3-浓度的上升而增涨,浸出液铀浓度达到峰值并持续稳定在60mg/L左右,表明CO2+O2中性浸出工艺的应用取得较好的效果,浸采成本低,是适合该矿床开采经济合理的浸出工艺。     

矿用红外CO2传感器的开发

文章介绍了采用国外进口的红外CO2敏感元件开发研制的与目前煤矿环境监测系统相兼容的、可用于煤矿井下环境的传感器.该产品具有高可靠性、长寿命、高灵敏度等优点,使我国煤矿环境监测系统数据的准确性和可靠性得到了进一步提高.     

O2/CO2气氛下煤焦恒温燃烧NOx释放特性

利用恒温热重-燃烧污染物在线测量系统,研究了O2/CO2气氛下,温度与反应气氛等对煤焦燃烧过程中NO与NO2释放规律的影响。结果表明:温度升高能显著缩短NOx析出时间,提高NO释放速度,降低NO2释放总量,并通过反应动力学参数的变化对该现象进行了解释;提高氧气浓度会导致NO瞬时释放量增加,同时有利于NO向NO2的氧化反应;水蒸气的存在造成CO2与H2O发生协同气化作用,导致煤焦燃烧过程因素更加复杂,一定浓度范围的水蒸气有助于促进NO与NO2的释放;空气气氛下NO瞬时释放量明显高于富氧气氛下,但NO2释放特性差别不大。     

避难硐室围岩与空气耦合传热机理研究

将避难硐室内围岩结构与空气的耦合传热过程划分为升温期和恒温期两个阶段,结合半无限大物体传热理论推导出恒温阶段内围岩与空气的耦合传热计算公式。借助Fluent计算流体软件,模拟分析了避难硐室内围岩与空气传热规律及硐室内空气温度场的变化分布。     

压风空调在煤矿井下避难硐室中的应用

压风空调是煤矿井下避难硐室降温的有效手段。对比避难硐室几种常用的降温措施,该文提出了一种更为有效的降温手段——压风空调。该空调利用涡流温度分离效应,具有成本低、免维护等特点,已在煤矿中广泛应用。     

矿井避难硐室防火防爆密闭系统研究与试验

通过爆炸冲击压力计算,确定了矿井避难硐室防火防爆密闭门、墙的厚度分别为8 mm和1.6 m。研究确定了防爆门墙采用抗爆隔温的复合结构及阻燃材料：硐室外管路采用预埋的铺设方式;硐室四周充填密闭缓冲材料。通过抗爆及现场气密试验,测定了防爆门的最大抗爆压力为0.61 MPa,回风系统抗爆压力为0.37 MPa,硐室最大充气压力为2 700 Pa,研究确定了避难硐室防火防爆密闭系统的组成,提高了系统的防火防爆性能。     

矿井回风换热器换热性能影响因素的仿真及实验研究

为研究制热/制冷、逆喷/顺喷、液滴平均直径3个因素对矿井回风换热器换热性能的影响规律,利用CFD仿真软件FLUENT对矿井回风/液滴两相流进行了3D仿真。根据边界条件不同,共仿真了制热和制冷、逆喷和顺喷、液滴平均直径分别为0.10,0.15和0.20 cm等12种工况,得出了各种工况下液滴温度变化情况,并利用工程实践运行结果和实验对部分仿真结果进行了验证。结果表明:制冷、顺喷、小液滴工况下获得的液滴温度变化大于制热、逆喷、大液滴工况下获得的液滴温差,从而说明制冷、顺喷、小液滴3种工况下回风换热器的换热性能更好。     

矿井回风余热回收用可变导热管的换热分析

针对目前矿井回风余热回收用重力热管的换热过程不可控问题,提出了可变导热管的设计应用方案。考虑热管内的不凝性气体,结合热管内部的相变传热过程,通过传热热阻分析,建立了单根可变导热管的一维换热分析模型,并进行了换热分析。结果表明:定贮气室温度的可变导热管换热效果主要由热源温度和管内的工作温度决定,可变导热管对矿井回风的调控温度区间随矿井回风和新风的温差增大而增加,调控阶段的管内工作温度基本不变。     

矿用热管换热器析湿工况换热分析

当前矿井回风用热管换热器的设计换热效果与实际应用情况偏差较大。通过基于焓差的Threlkeld法分析了矿井回风析湿工况下的传热系数和翅片效率,进而建立了单根热管换热管的换热模型,并通过逐管法对热管热换热器进行换热分析。结果表明：在实际应用环境中该换热器的总传热系数变化不大,可看作定传热系数传热。换热器的矿井回风与换热器回风侧热管外壁翅片表面温度相差很大,应保证换热器回风侧热管外壁翅片表面温度大于0℃。     

煤矿井下紧急避险关键技术

提出避免逃生通道被堵的方法：构建不少于3条巷道（井）,减少全部逃生通道被堵的概率;做到回风巷道（井）无机电设备,减少引爆瓦斯的火源;回风巷道不作行人巷道,减少了瓦斯爆炸等事故造成的人员伤亡。提出氧气呼吸器接力逃生方法：在遇险人员逃生路线上每隔一定距离设置避难硐室,避难硐室内设置氧气呼吸器。提出避难硐室自然降温方法：当构...     

热回收技术在矿山上的应用探讨

本文介绍了排风热回收技术在矿山厂房排风能量回收中的应用,介绍其回收废热的几种形式。分析表明,热回收技术在矿山上具有具有很大的节能性和经济性,具有广阔的应用前景。