來源:本站 作者:江蘇華東設備 發布:70-01-01
系統降溫按照原理可劃分為2種:被動冷卻和主動冷卻。被動冷卻又可劃分為蓄冷、蓄能、強制換熱(對流換熱、輻射換熱等);主動冷卻方式很多,均需要消耗電能,礦難一旦發生,伴隨著的就是停電,因此這里不進行討論。
蓄能方式:主要是指是利用預存的電能或動能(高壓氣體等)驅動馬達,帶動冷卻系統工作。
例如澳大利亞Minearc的Hard Rock Chamber,系統采用蓄能型空調,該冷卻設備利用蓄電池供電驅動空調完成艙內降溫。優點是體積小、結構緊湊、技術成熟。缺點是需要蓄電池供電,冷凝器在艙外。不利于艙體抗爆。
蓄冷方式:主要是利用預先存貯的冷量(制冷劑)進行制冷,從而達到艙內空氣冷卻的目的。蓄冷可采用蓄冷劑(如液氮、液態二氧化碳、R744、R22、R134a等)、蓄冰等。如遼寧卓異的安全型空調,采用預存制冷劑節流制冷。優點是不帶電,設備全在艙內、安全,適于中國煤礦井下環境。缺點是需要高壓空氣作動力,需要存貯大量制冷劑。
蓄冰制冷,日常需要通電保持空調柜里蓄冰不被融化,日常維護費用太高。
強制換熱方式:主要是利用空氣對流與外界進行熱量交換。美國Strata公司的礦難救生艙。該系統采用艙內空氣與艙外空氣對流,艙外空氣凈化后引入艙內,相當于將艙外冷量帶入。優點是體積小、能耗低。但是中國的煤礦瓦斯礦占很大比例,一旦發生瓦斯爆炸,外界高溫環境將會持續比較長時間。
各種降溫方式對比:三種方案均可實現礦難避難艙的降溫功能,無論采用何種方式,均需要耗功。蓄能式空調由于功耗用于制冷循環和通風換熱,因此功耗大;強制換熱方式是利用空氣對流與外界進行熱量交換,因此該方式須保證艙外溫度一直低于艙內溫度且保證一定溫差范圍,功耗主要用于通風換熱,艙內外的溫差越小,耗功越大;蓄冷式空調由于冷量自帶,因此功耗主要用于通風換熱,因此其功耗大小依次為蓄能冷卻>強制換熱>蓄冷;如果考慮中國煤礦情況(易發生瓦斯爆炸、塌方等),三種方式中只能采用蓄冷方式。
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