全自动低温热管技术在矿井回风余热回收中的应用分析

为了充分回收矿井回风中的低温余热,对布尔台煤矿松定霍洛风井的井筒负荷和回风余热资源量进行了具体的计算分析;阐述了采用低温热管+自动化控制系统进行矿井回风预热回收的技术手段、建设方案和工艺流程。对自动化控制部分的功能、设备运行管理、热管控制系统进行了详细说明和介绍;对相匹配的矿井风道建设和热管回收矿井回风余热系统的运行进行了阐释。该系统的工程应用结果表明,采用低温热管余热回收技术+PLC智能自动化控制系统,可实现矿井回风余热的有效利用和可靠运行,每年可节约标准煤约1 500 t,减少碳排放约3 900 t,达到了节能减排和环保再利用的目标。     

矿井回风余热回收用热管换热器的优化设计

热管换热器因其优良的传热性能在余热回收中得到了广泛的应用。分析了重力热管的工作原理及特点,结合山西某煤矿实例,设计了回风余热回收用热管换热器,包括管壳设计、工质选择、热管长度以及排列方式等。同时,对设计的换热器进行热平衡、传热系数等计算,分析翅片管节距和翅片高度对热管换热器影响规律,以提高换热器传热效率。     

整体式热管换热技术在煤矿井口防冻系统中的应用

以阳煤二矿南风井井口防冻应用整体式热管换热技术为例,根据井口防冻热负荷和矿井回风余热的供热能力,对热管换热器基本参数和热管阻力进行了设计计算.经过统计一个采暖季的数据,分析了典型工况下矿井回风、新风在换热前后的温度变化情况.结果表明:应用热管换热技术可以满足井口防冻的热需求,当最低温度-15℃接近设计最低值时,进风温度...     

基于不同换热器的矿井回风余热回收换热效果研究

换热器是矿井回风余热回收系统的核心装置,换热器的选择直接决定了矿井回风余热的利用效率。文章依托万福矿井回风余热回收系统换热器的选取工作,采用三维离散相气液两相流模型对喷淋式换热器内风流的传热特性和阻力特性进行模拟,并基于二维双精度标准k-ε湍流模型分析了热管式换热器内风流速度、压力及温度的变化特征,对比分析喷淋式和热管式回风换热器的换热效果、阻力大小。结果表明,喷淋式换热器对回风产生的阻力较小,而热管式换热器的换热效果更好。通过经济性分析可知应用热管式换热器的年均投入仅为喷淋式换热器的三分之二。     

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。     

热管换热器回收矿井回风余热的可行性分析

针对东北和西北高原地区冬季煤矿回风存在能源浪费问题,提出了利用热管技术在煤矿建立回风余热回收系统。并以东北地区矿井为例,对热管尺寸,翅片大小以及热管数目和排列方式的确定等因素展开分析,从技术和经济效益2方面,论证了在我国寒冷地区建立煤矿回风余热回收系统是可行的。     

热管换热器回收煤矿回风余热预热矿井进风研究

以矿井需风量8 000 m3/min为例,运用热管理论和传热理论建立矿井回风焓变放热方程和热平衡方程,并利用计算流体动力学分析软件Fluent对余热回收系统换热效果进行数值模拟。研究结果表明:当矿井进风量为8 000 m3/min,新鲜风流温度高于-29℃时,热管换热器可以利用回收的回风余热满足新鲜风流的预热要求;通过数值模拟分析可知,对于不同需风量的矿井,当新鲜风流的温度高于临界温度时,热管换热器回收的回风预热便可以独立完成对新鲜风流的预热。     

矿井通风余热热管回收技术研究

以热管技术理论为基础,提出了建造矿井通风余热热管回收系统的构想,在从经济性与技术性两个方面对这一构想的可行性作出论证后,对整个系统进行了详细的设计与说明,其对于我国矿井向集约型方向的转变以及社会的可持续发展具有深远的意义。     

矿井回风热源回收技术及应用

福兴煤矿北部技改区煤层埋藏较深,地温高并且恒定,矿井通风线路长,据推测矿井回风温度常年保持在25~30℃之间,回风流中携带大量热量,这部分热量用矿井回风热能利用技术进行回收利用完全可以满足矿井采暖、供热的需求。     

热管深部移热技术在煤矿矸石山的应用研究

通过与传统的深部移热技术相比较,论述了热管深部移热技术的特点和工作原理,探讨了该技术的设计方法,并对研制矸石山专用热管提出了建议。     

矿井高温热害综合治理技术的研究与应用

本文介绍了霄云煤矿高温热害的原因,通过采取非机械制冷降温技术、局部机械制冷降温技术及冷凝水利用技术等综合治理技术方案,有效地解决了矿井的高温热害问题。     

基于热管输热的矿井地热危害控制试验研究

我国矿山资源需求增大,矿井开采深度不断加深,井下地热危害日趋严重,影响了矿井安全生产。针对现有热害控制技术存在深层矿井工作面降温效果不明显,无法有效控制井下热害的问题,利用热管的高效传热特性,建立了采用动力型热管的热害控制系统并搭建了试验平台,用以模拟井下热源环境以及系统热量、冷量传递输运过程。结合矿井实际环境,测试分析了动力型分离式热管降温系统换热的影响因素。结果表明:在蒸发器和冷凝器迎风风温36.5℃和18℃、冷凝器风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz、充液率51%的条件下,蒸发器的吸热量随着风量的增加而升高;在蒸发器迎风风温42.8℃、风速2 m/s、冷凝器风温18.8℃、风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz的条件下,最佳充液率取值区间为51%～60%;蒸发器各参数不变,当冷凝器迎风温度为16.5℃、风速为2.5 m/s、充液率为67%时,换热量随着溶液泵频率的增加先升高后稳定不变;两换热器距离为4～10 m时,温度和风速变化对系统换热效率影响很小。研究结果反映出动力型分离式热管降温系统可有效改善深井工作环境,使井下高温热害得到有效控制。     

煤矿乏风热管换热系统回风风道结构改进研究

钝角过渡风道使得煤矿乏风热管换热系统效率低,为提高换热效率,利用ANSYS Icepak对煤矿乏风热管换热系统回风风道流场进行数值模拟,分析不同风道形状、回风前室布置不同数量导流板对风道流场的影响,并验证了圆弧过渡且加2个导流板的风道效果最佳。结果表明:改进后风道中各热管模块流量分配的最大不均匀率减少了53.5%,综合流量不均幅值降低了59.2%,压力损失降低35.4%,有效提高废热利用率,充分提取回风余热资源,减少资源浪费。     

高家堡煤矿热源分析与首采工作面风温预测研究

主要阐述了高家堡矿井在投产初期的热源分析及理论计算,并通过数值分析、预测及反演验证首采41103工作面的风流温度,依据预测的结果为下一步矿井降温设计提供技术支持和理论依据。     

煤矿低温热源利用技术研究与应用

针对低温热源蕴藏量大且可再生的特点,在分析国内外低温热源利用现状的基础上,指出了煤矿低温热源利用的优势及存在的问题.根据煤矿各种低温热源的特点,在阐述热泵原理的基础上,研究了矿井回风源热泵技术、电厂冷却水热能回收技术、矿井水热能提取技术.结合煤矿低温热源多种形式并存的特点,提出了煤矿低温热源综合利用技术.冀中能源集团所属矿井的低温热源利用效果表明,煤矿低温热源应用具有广阔的发展前景.     

低温岩层预冷入风流技术研究与应用

随着矿井开采深度的增中,井下的热害日趋严重,尤其对于深井条件下,降温工作就成了安全工作极为重要的内容。本文阐述了低温岩层预冷入风流技术的试验研究成果,在采用通风降温技术的过程中,结合该项成果的应用,明显地改善了深井通风的降温效果,降低了通风降温工作的成本,取得了较好的技术经济效果。