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避难硐室3种制冷方式对比

来源:本站   作者:江苏华东设备   发布:70-01-01  

系统降温按照原理可划分为2种:被动冷却和主动冷却。被动冷却又可划分为蓄冷、蓄能、强制换热(对流换热、辐射换热等);主动冷却方式很多,均需要消耗电能,矿难一旦发生,伴随着的就是停电,因此这里不进行讨论。

蓄能方式:主要是指是利用预存的电能或动能(高压气体等)驱动马达,带动冷却系统工作。

例如澳大利亚Minearc的Hard Rock Chamber,系统采用蓄能型空调,该冷却设备利用蓄电池供电驱动空调完成舱内降温。优点是体积小、结构紧凑、技术成熟。缺点是需要蓄电池供电,冷凝器在舱外。不利于舱体抗爆。

蓄冷方式:主要是利用预先存贮的冷量(制冷剂)进行制冷,从而达到舱内空气冷却的目的。蓄冷可采用蓄冷剂(如液氮、液态二氧化碳、R744、R22、R134a等)、蓄冰等。如辽宁卓异的安全型空调,采用预存制冷剂节流制冷。优点是不带电,设备全在舱内、安全,适于中国煤矿井下环境。缺点是需要高压空气作动力,需要存贮大量制冷剂。

蓄冰制冷,日常需要通电保持空调柜里蓄冰不被融化,日常维护费用太高。

强制换热方式:主要是利用空气对流与外界进行热量交换。美国Strata公司的矿难救生舱。该系统采用舱内空气与舱外空气对流,舱外空气净化后引入舱内,相当于将舱外冷量带入。优点是体积小、能耗低。但是中国的煤矿瓦斯矿占很大比例,一旦发生瓦斯爆炸,外界高温环境将会持续比较长时间。

各种降温方式对比:三种方案均可实现矿难避难舱的降温功能,无论采用何种方式,均需要耗功。蓄能式空调由于功耗用于制冷循环和通风换热,因此功耗大;强制换热方式是利用空气对流与外界进行热量交换,因此该方式须保证舱外温度一直低于舱内温度且保证一定温差范围,功耗主要用于通风换热,舱内外的温差越小,耗功越大;蓄冷式空调由于冷量自带,因此功耗主要用于通风换热,因此其功耗大小依次为蓄能冷却>强制换热>蓄冷;如果考虑中国煤矿情况(易发生瓦斯爆炸、塌方等),三种方式中只能采用蓄冷方式。

 

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