相变蓄冷材料制备及在煤矿中的应用

制备了一种相变蓄冷材料,通过加热搅拌将其制备成均匀的蓄冷材料。测试了该蓄冷材料的相变温度和相变潜热,同时将装备该相变蓄冷材料的降温服用于高温煤矿。结果表明材料具有较大的相变潜热和较低的相变温度;装备该相变蓄冷材料的矿用降温服有较好的降温效果和热舒适感觉。     

矿山载/蓄冷功能性充填基础理论

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...     

冷却服相变蓄冷填充材料特性实验研究

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。     

人体降温服在高温矿井的应用现状与发展方向

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。     

相变储能墙体应用于避难硐室的基础试验研究北大核心

提出了一种避难硐室相变储能墙体蓄热控温的方法,即常规状态下矿井压风、储能墙体相变蓄冷,发生矿难时墙体相变吸热的耦合控温方法;将硅藻土基相变材料作为储能骨料添加物制备复合水泥砂浆后敷设到避难硐室墙体,达到控温效果。试验结果显示:当储能骨料掺入量为15%,活性炭的掺入量为6%,制备的复合水泥砂浆可适应用到避难硐室的储能墙体结构中,改善避难硐室内热环境。     

降温服在煤矿中的应用

介绍了降温服的服装结构、工作原理和性能参数;分析了降温服在煤矿中应用实例.结果表明:降温服具有较好的降温效果和热舒适感觉,对于实现矿工的防暑降温具有重要意义.     

矿用降温安全帽的研制

介绍了矿用降温安全帽的工作原理及结构设计,研究了降温安全帽中蓄冷材料的制备方法并测试了蓄冷材料的性能,分析了降温安全帽仿真性能测试结果。结果表明:矿用降温安全帽的研制对于实现煤矿工作人员的防暑降温和促进安全生产具有重要意义,能够为煤矿工作人员提供良好的高温保健待遇。     

新型矿用降温服在两准高温煤矿中的应用

介绍了新型矿用降温服的结构、面料及性能指标并分析了新型矿用降温服在两淮高温煤矿的应用情况。结果表明,新型矿用降温服热舒适性好,并具有调节人体生化指标等功能,实用性较强。     

石蜡基复合相变材料性能研究进展

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。     

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。     

矿用气体降温服通风参数对人体皮肤温度的影响

为了探讨矿用气体降温服通风参数对人体皮肤温度的影响,通过真人受训实验得出人体产热率,构建人体皮肤-微空间-气体降温服三维物理模型,采用数值模拟的方法研究在高温高湿环境下矿用气体降温服的通风温度、风量对人体皮肤温度的影响规律.结果表明:着装气体降温服后,人体的不同躯干部位皮肤温度存在差异,左部皮肤温度低于右部,左肩降温最...     

浅析煤矿避难硐室的主要控温方法

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.     

复合相变材料的制备与应用研究进展

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。     

相变蓄冷材料包间隙对冷却服热湿传递特性的影响

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。     

模拟矿井环境下蓄冰车制冷时效研究

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。     

蛋白土负载型复合相变材料的制备与表征

采用热熔复混法,以改性蛋白土为基体、石蜡为相变物质,制备出了具有合适相变温度、较大相变潜热的复合储能材料。采用SEM、红外光谱和差示扫描量热DSC对复合相变材料的结构和性能进行了表征,结果表明,制备的复合材料相变温度为24.91℃,相变潜热为64.31 J/g,颗粒均匀分布在蛋白土与熔融石蜡构成的基体之中;载体蛋白土和相变材料石蜡之间以分子间作用力的物理吸附结合,得到了稳定的复合相变材料。     

冻结壁冷量用于矿井降温方案可行性研究

本文提出了建井期间冻结壁蓄冷用于矿井降温的系统方案,介绍了系统工作原理及工艺流程。重点阐述了可用蓄冷量的计算方法及其用于矿井降温的可行性与节能分析。     

地下巷道岩石蓄冷的热工分析

通过介绍ＵＮＴＤＳＳ概念，进而对地下岩体蓄冷的热工性能进行了理论分析，不仅对自然环境温差利用而且也对有意识的人工蓄冷操作提供了理论依据和方法。     

不同十八烷含量膨润土基复合相变储热材料的性能研究

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。     

相变蓄热单元的研究进展

相变材料具有储热量大、温度恒定及热量可控释放等优点,在热量储存领域有着广阔的应用前景.本文介绍了相变蓄热材料的研究概况以及相变蓄热单元的封装方式及结构.指出研制开发质量轻、效率高、寿命长、可靠性高的相变蓄热单元是相变蓄热技术的发展方向.