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深井热害是矿产资源开采面临的重大问题,为改善矿井降温效果、提高冷量利用效率,提出了一种结合深井降温需求与充填采矿特点的载/蓄冷功能性充填降温方法,与传统矿井降温方式相比,该方法省去了井下空气调节末端装置和载冷介质输送系统,并营造出采场整体低温环境,其经济和安全效益明显。制定了载/蓄冷功能性充填的总体实施方案,包括材料制备、充填料浆输运、充填体相变降温、充填体固结强化4个阶段。材料制备与配方优化方面提出了以料浆的流动特性,充填体的传热特性,充填体的力学强度特性为三大约束条件的优化目标;在充填体相变降温方面建立了基于焓法模型、多孔介质模型和水化放热模型的载/蓄冷相变充填体瞬态相变传热模型,并以实验验证了该相变传热模型的准确性,应用该模型计算了井下条件中载/蓄冷相变充填体相变过程中的温度和液相率随时间变化的分布特征,对比初始液相率和料浆浓度2个影响因素,计算分析得出影响降温的主要因素为初始液相率;在充填料浆输运方面,实验表明随着初始液相率减小,含冰量增加,屈服应力与塑性黏性系数均增加,采用宾汉模型以及实验测试出的屈服应力与塑性黏性系数,得出了预测工程实际中管道输运剪切应力特性的计算公式;在充... 相似文献
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随着矿井开采深度的增加,热害已成为影响矿井安全生产的主要灾害之一,大面积的机械制冷降温能耗高且投资大。穿着冷却服是除机械降温手段外一种高温高湿环境下保证人体免受热害的一种有效个体的防护措施。冷却服中填充的相变蓄冷材料对冷却服的性能有着重要影响。实验研究了冷却服中填充的相变蓄冷材料的降温剂、防过冷剂、成核剂、基液的特性及凝胶形成的方法。结果表明:氯化钠(NaCl)可作为相变点在-2~-5℃时的降温剂,氯化钾(KCl)可作为相变点在-5~-10℃时的降温剂;质量浓度为0.5%的四硼酸钠(Na_2B_4O_7·10H_2O)可降低NaC溶液的过冷,质量浓度为1.0%的Na_2B_4O_7·10H_2O可降低KCl溶液的过冷;在柠檬酸的催化作用下,聚乙烯醇和戊二醛发生化学交联而形成的凝胶性能稳定、且具有较高的潜热;聚乙烯醇、戊二醛、柠檬酸浓度分别为7%、10%及2%的溶液以质量为20∶1.1∶1的比例配制的混合溶液可作为冷却服填充相变蓄冷材料的理想基液。 相似文献
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在井下高温高湿的环境中长期工作,不仅危害矿工的身体健康,还易导致井下事故的发生,针对这一现状,可采用人体降温服作为个体降温装置。对现有的降温服技术及其发展情况进行了总结,根据冷却介质的不同,将其分为风冷式降温服、液冷式降温服、相变降温服、半导体降温服以及化学冰袋降温服;讨论了各种降温服的工作原理、优缺点以及在井下使用的可行性;展望了人体降温服在今后的发展方向。 相似文献
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《中国非金属矿工业导刊》2015,(4)
石蜡作为相变芯材,具有无过冷、不易燃、成本低,但发生固液相变易泄露,长期使用性能较差。本文介绍了芯材石蜡封装方法,并对石蜡复合相变材料热物性、热稳定性、使用性能等进行了综述,分析了其应用存在的问题和解决办法。 相似文献
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浅析煤矿避难硐室的主要控温方法 总被引:2,自引:0,他引:2
针对避难硐室温度较高,采用蓄冰降温和二氧化碳汽化降温两种方式进行了原理阐述,对相变材料的优点进行了分析,为煤矿井下避难硐室的温度控制提供了可靠方式方法. 相似文献
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复合相变材料具有相变材料和载体的特点,本文介绍了近年来复合相变材料的制备方法以及复合相变材料在各领域中的应用情况,并分析了复合相变材料制备应注意的问题。 相似文献
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热害是深井开采的主要灾害之一,严重影响矿工的心理情绪及身体健康,大面积的机械制冷降温能耗高投资大。冷却服是1种应用于高温工作场所的有效个体防护设施,由于存在着热防护时间不理想、热舒适性差等问题而未能广泛使用。设计了一种相变蓄冷材料(Phase Change Cold Storage Material简称PCCSM)填充式冷却服,运用数值模拟方法研究了PCCSM包分布间隙分别为2、4、6、8、10 mm的5种冷却服的热防护和湿扩散特性,综合分析传热及传湿,得出4 mm间隙为最优的PCCSM包分布间隙,既能兼顾防护服的热防护性,同时对湿传递也具有很好的效果。 相似文献
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对蓄冰车在矿井中的放冷时间和放冷效果及其可行性进行研究。基于蓄冰球的蓄冰-融冰原理,将矿车通过设置内衬、保温层等结构改造成蓄冰车,在地下防空洞进行三组蓄冰车蓄冰-融冰循环试验,测试蓄冰车在模拟矿井环境下蓄冰时间和融冰放冷效果。试验结果表明,蓄冰车蓄满时间5.5-6h;在无旁通和加热,乙二醇泵满载运行工况下,防空洞温度在3h内可下降至26℃,持续时间较短;在持续热负荷、温度不超过26℃状态下,制冷时间3.5-4h,防空洞内降温效果明显。说明蓄冰车用于高温矿井降温行是可行的。 相似文献
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不同十八烷含量膨润土基复合相变储热材料的性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以十八烷为相变材料,膨润土为支撑结构,采用微波加热法与熔融插层法相结合制备出了不同质量分数的十八烷/膨润土复合相变储热材料,十八烷的质量分数分别为16.67%2、5%和33.33%。采用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的结构与性能进行了表征。结果表明,随着十八烷质量分数的增加,膨润土的纳米层间距增大,并且复合相变储热材料的相变温度也逐渐增大并接近十八烷的相变温度;复合相变材料的相变潜热比对应质量分数下十八烷的潜热略低。对十八烷质量分数为33.33%时复合相变储热材料进行了500次加热/冷却循环试验,结果表明,复合相变储热材料的层间距及相变温度没有明显变化,相变潜热减少约3%,具有良好的结构与性能稳定性。 相似文献