国内外矿井降温技术最新进展

随着我国煤矿开采深度的增加和采掘机械化水平的提高,矿井热害日益严重,已严重影响矿井安全生产。德国和南非在矿井热害治理方面有着较为成熟的技术,本文对德国和南非及我国一些矿井采用降温技术和降温方法进行了总结。针对矿井热害,在实际工程中,根据不同的情况采用不同的降温方法,取得较好的经济效益和社会效益。     

高温矿井冰制冷降温系统经济性

结合平煤六矿矿井热害及其地面制冰-井下降温系统,以热力学为基础,采用(火用)方法分析该降温系统的热经济性,并运用技术经济学分析该降温工程投资的可行性.研究表明:地面制冰-井下降温系统中融冰池(火用)损失最大,冰在融化过程存在相变,相当一部分高品质的能量在发生相变时损失掉,降低了融冰池后输冷环节能量的品质;利用价值型经济评价指标对该降温系统进行了评价,得出该降温系统是可行的.研究成果对热害治理及降温系统改造提供了依据.     

高温矿井热害治理与废热利用综合技术研究

本文以安徽朱集西矿为研究对象,研究高温矿井热害治理与废热利用综合技术,该技术综合热泵技术和井下制冷降温技术,在进行矿井热害治理的同时,充分回收高温矿井废热,将高位热害变成煤矿供热资源,既降低了井下降温负荷和运行成本,又将能量回收利用替代锅炉热源,节能、减排。     

大采深大型矿井井下降温设计研究

本文以朱集西矿这种典型的大采深、地温高、机电设备散热量大,热害程度严重的大型矿井为研究对象,提出地面两级制冷,大温差输送冷量,采用高低压换热器解决高静压的方法,解决了这类高温矿井排热困难,大采深矿井静水压大的难题,提出了采用国产设备解决大型高温矿井井下降温的设计方法。     

矿井地热利用与降温技术的综合研究与应用

该技术是利用矿井生产过程中涌出的废水作为冷热源,通过水源热泵空调机组实现矿井废水与矿井进风流之间的热量转换,对风流实现一次性升温或降温。冬季取代传统的燃煤锅炉为井口供暖,夏季取代传统的制冷设备为井口制冷,实现一机多用,节省设备投资和降低运行成本。     

透平膨胀制冷在高温矿井降温中的应用

高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题,严重影响掘进工程作业进度,危害工人的身体健康,目前所采用的降温措施效果都不理想。首次提出利用井下作业所用高压空气作为制冷工质,通过透平膨胀机等熵膨胀降温,来达到降温除湿的目的。所设计的系统流程简单,技术可靠,对于解决井下高温热害问题具有重要的实用意义。开展等熵膨胀制冷技术用于井下空调系统的研究,也具有重要的学术价值。     

矿井中央泵房降温方法初探

中央泵房实行独立通风系统的通风降温中央泵房实行独立通风系统是直接利用矿井主要通风机所造成的风压,借助通风设施将新风引入中央泵房,通过风流与机电设备之间的热交换带走设备的散热,并把热风排出中央泵房。这种通风降温方法在矿井生产实际中应用较普遍,中央泵房的污风直接进入回风巷,大大减少热污染进入生产采区,降低采区各作业地点温度;同时,在泵房硐室发生火灾等灾害时,能有效防止灾害进一步扩大;另一方面,在矿井发生突水事故时,中央泵房关闭水闸门     

矿井热环境空调降温技术研究

随着矿业经济和开采技术的发展,深井开采已经成为一个趋势。矿井热环境工程的技术要求越来越高,采用一般的矿井降温措施,不能有效地解决采掘工作面的高温问题。本文从矿井空调系统设计的基本原理来研究矿井热环境降温的方法,对目前应用普遍的机械制冷水降温和人工制冰冷却两种空调系统进行分析研究。     

CO2伴生气混合过程的数值模拟研究

低渗油气田CO₂驱生产后期,采出物是含有大量CO₂的伴生气,进一步生产过程需要对不同来源的伴生气进行计量及处理。针对这一过程,首先采用CFD建立了CO₂气质扩散流动的几何模型和数值模型,进而研究了现场工况条件下气质扩散距离,为在线色谱仪的安装位置提供了依据。研究结果表明,来自不同气源的CO₂伴生气进入混合管后没有立刻充分混合,而是沿着管长方向,两侧的速度逐渐变小,浓度差异也变小,扩散一段距离后发生明显的混合;方案B时,随气体流动速度和压力的增大,气质扩散混合均匀的距离也增大;方案分别为A、B、C时,在40、45及30 m左右CO₂和CH₄质量分数达到稳定值,建议在此位置安装气相色谱仪,选择取样点进行测量。     

矿井综合降温设计与实施

随着开采深度的增加,中平能化集团天安五矿受地温灾害的影响越来越严重,给安全生产带来了诸多困难,根据该矿的实际情况,采取通风系统改造、独立疏排热水和机械制冷降温对地温灾害进行了综合治理,确保了己三采区的保产、稳产和安全生产。     

矿井通风系统环境温度计算与分析

针对随着煤炭开采向深部延伸,围岩温度越来越高.矿井热环境带来越来越严重的矿山热害,在深部矿井开采中矿井热害问题成为制约其发展的重要因素.在深入研究矿井通风仿真技术和网络解算的基础上,计算和分析了所用通风巷道风流温度.首先分类分析影响风流温度的不同热源,推算不同热源的计算公式;然后划分矿井不同类型巷道的属性,对属性不同的巷道分别进行分析,综合了巷道总热量的计算方法.结合纳林河二号矿井实际情况,分析和计算矿井内风流温度参数,为高温矿井的系统计划和盘区开拓、规划总体通风系统和设计降温系统提供了参考依据.     

采煤工作面通风降温效果的数值模拟研究

为了深入研究矿井降温过程中工作面的流场情况及降温效果,运用CFD软件Fluent对U型通风方式下,工作面采掘空间的温度场分布和降温效果进行了模拟研究。结果表明:沿风流进风巷、工作面至回风巷的过程中,矿井风温逐步升高,采用进风巷送冷风距工作面较近降温效果较好;长距离工作面尾部降温效果不明显,在工作面中布置小型空冷器会产生较好的降温效果。     

深部矿井高温巷道热交换降温技术探讨

金属矿山进入深部开采后会面临一系列的关键难题,其中最突出的就是高温环境.然而被动式降温技术成本较高,为了维持深部矿井高温巷道正常生产,必须为采矿深井降温找到一条经济有效的技术途径.基于循环水热交换技术提出将深部采矿降温和岩体地热开采相结合的理论,利用数值模拟方法研究增强型和传统型降温系统的单孔换热过程和换热孔群效应.研...     

用于煤矿井下的空气膨胀减焓降温系统的研究

讨论一种新型的适用于煤矿井下降温的空气压缩制冷循环系统——空气流膨胀减焓自力式煤矿井下降温系统。该系统采用的是涡轮冷却技术,以压缩空气为动力实现开式空气制冷与送风过程相结合,从而降低矿井掘进工作面局部空气环境的温度。该系统的最大优点是井下降温空气驱动力来自压缩空气流,不需要用电、不产生静电和机械火花,安全性好。     

降温系统季节性制冷能力不足解决方法应用研究

针对赵楼煤矿已安装的井下集中式冷水降温系统,采用统计学方法分析了其季节性制冷能力不足的问题,提出了一种利用矿井余热在矿井井口为矿井全风量降温的系统与方法,地面设置制冷机组,以矿井水作为冷热源,制出低温冷媒水,通过空气冷却器将空气冷却并输送至井下采掘工作面,最终达到降温目的,同时具备矿井冬季供暖功能;设计并安转了无动力换热装置和井口自动门封闭系统。实测应用效果表明:在测试路线上,湿度降幅约15%,温度降幅在4~5℃,下井口由32℃降到20℃以下,工作面进风26℃以下,实现了矿井进风全风量降温,达到治理高温热害的目的。     

微型冷库货物降温特性的CFD数值模拟

利用CFD-ACE+模拟软件,在不同入口气流速度及温度、货物热传导率及货物比热容的情况下,模拟微型冷库的温度场分布、货物内外温差和降温速度。数值模拟结果表明:制冷气体在冷库内形成规则的通道和速度分布,冷却过程中货物从外部到内部温度逐渐升高;入口气流速度及温度、货物比热容和热传导率对货物的降温速度会产生明显影响;入口气流温度则显著影响了货物内外温差。根据以上分析,通过调整入口气流温度和货物热容,微型冷库内货物内外温差及降温速度得到了优化,为合理选择制冷风机、货物包装材料和包装方法提供了可靠的理论依据。     

压力式螺旋型喷嘴降温特性实验研究

针对空冷机组在夏季高温天气不能满发的问题,采用喷雾增湿降低入口空气的干球温度.选用压力式螺旋型雾化喷嘴进行喷雾降温试验研究,包括喷嘴流量特性试验及不同喷嘴布置方式的喷雾降温试验.从试验数据得到喷嘴流量特性曲线,并且在对降温过程进行热湿交换分析的基础上拟合出以蒸发冷却为主要降温机理的降温效果关联式.通过比较喷嘴不同布置方式的降温效果,得出排间距为500mm的喷嘴布置方式降温效果略好于排间距为1 000mm的喷嘴布置方式.     

沥青路面热反射涂层的降温性能研究综述

传统的沥青路面吸热、储热能力强,容易造成沥青路面车辙问题和加剧城市热岛效应的发展.沥青热反射涂层的使用,可以保护沥青路面稳定性和作为缓解城市热岛效应的措施.分析沥青热反射涂层工作机理和研究方法,结合热反射涂层内外因素对其降温性能的影响进行了研究.最后,分析了沥青热反射涂层对热环境的影响.结果表明,填料折光系数越大,涂层...     

升空过程中低温液氧贮箱压力变化及热分层研究

针对火箭升空过程,通过编写用户自定义程序详细考虑了气动热以及空间辐射热的影响,数值研究了低温液氧箱体压力变化及流体热分层现象。在计算过程中,着重考虑了大气物性参数随高度的变化、飞行过程中加速度变化与气液界面相变对箱体压力以及箱内流体温度分布的影响。模拟结果表明:气动热对箱体控压频率产生了较大的影响。随着气动热流的增加,箱体增压时间变短,降压时间变长。在飞行120s时,气动热流达到最大,其对箱体压增性能的影响也最为突出,此时箱体增压时间最短为4s,箱体降压时间最长,约13s。在无排液阶段,箱体压力呈现波动变化,气液界面处气枕被冷凝。在该过程中,液相质量增加了11.05kg,气相质量减少了1.52kg。在增压排液阶段,尽管增压气体持续注入箱内,箱体压力仍逐渐减小,而气相质量则呈波动增加。随着时间的延长,气液相温度均向温度升高的方向推进。由于空间辐射漏热造成了排液温度的升高,给发动机运行带来安全隐患,应采取有效绝热措施来减少空间漏热。     

涡轮桨搅拌槽内混合过程的数值模拟

文中采用FLUENT软件对六直叶涡轮桨搅拌槽内的混合过程进行了数值模拟,选用多重参考系法(MRF)及标准kε模型,将速度场与浓度场方程分开进行求解,所得的混合时间的模拟结果与实验值相吻合。同时用计算机流体力学(CFD)方法研究了不同的加料点、监测点位置及操作条件对混合时间的影响规律,模拟结果表明:混合过程主要由搅拌槽内的流体流动所控制,混合时间与加料点及监测点位置密切相关。研究结果对于工业搅拌反应器的优化具有一定的参考意义。