全自动低温热管技术在矿井回风余热回收中的应用分析

为了充分回收矿井回风中的低温余热，对布尔台煤矿松定霍洛风井的井筒负荷和回风余热资源量进行了具体的计算分析；阐述了采用低温热管+自动化控制系统进行矿井回风预热回收的技术手段、建设方案和工艺流程。对自动化控制部分的功能、设备运行管理、热管控制系统进行了详细说明和介绍；对相匹配的矿井风道建设和热管回收矿井回风余热系统的运行进行了阐释。该系统的工程应用结果表明，采用低温热管余热回收技术+PLC智能自动化控制系统，可实现矿井回风余热的有效利用和可靠运行，每年可节约标准煤约1 500 t,减少碳排放约3 900 t,达到了节能减排和环保再利用的目标。     

分离式热管换热技术在井口防冻系统中的应用研究

为解决目前分体式热管规模较小,输送距离短,在煤矿余热回收中应用受限的问题,以赵庄煤矿苏南风井井口供暖项目为工程案例,介绍了分离式热管换热技术在井口防冻系统中的应用。首先在通过对井口供暖热负荷和矿井回风余热的供热能力进行匹配分析的基础上,对分离式热管换热系统蒸发器和冷凝器的换热面积、上升和下降管路循环高差、蒸发器和冷凝器的风阻等进行了设计计算;然后基于供暖季运行的数据,分析了典型工况下两器在换热前后的温度变化情况。工程实践表明：分离式热管换热技术应用于煤矿井口供暖系统是可行的。     

矿井回风余热回收用热管换热器的优化设计

热管换热器因其优良的传热性能在余热回收中得到了广泛的应用。分析了重力热管的工作原理及特点,结合山西某煤矿实例,设计了回风余热回收用热管换热器,包括管壳设计、工质选择、热管长度以及排列方式等。同时,对设计的换热器进行热平衡、传热系数等计算,分析翅片管节距和翅片高度对热管换热器影响规律,以提高换热器传热效率。     

基于不同换热器的矿井回风余热回收换热效果研究

换热器是矿井回风余热回收系统的核心装置,换热器的选择直接决定了矿井回风余热的利用效率。文章依托万福矿井回风余热回收系统换热器的选取工作,采用三维离散相气液两相流模型对喷淋式换热器内风流的传热特性和阻力特性进行模拟,并基于二维双精度标准k-ε湍流模型分析了热管式换热器内风流速度、压力及温度的变化特征,对比分析喷淋式和热管式回风换热器的换热效果、阻力大小。结果表明,喷淋式换热器对回风产生的阻力较小,而热管式换热器的换热效果更好。通过经济性分析可知应用热管式换热器的年均投入仅为喷淋式换热器的三分之二。     

热管换热器回收煤矿回风余热预热矿井进风研究

以矿井需风量8 000 m3/min为例,运用热管理论和传热理论建立矿井回风焓变放热方程和热平衡方程,并利用计算流体动力学分析软件Fluent对余热回收系统换热效果进行数值模拟。研究结果表明:当矿井进风量为8 000 m3/min,新鲜风流温度高于-29℃时,热管换热器可以利用回收的回风余热满足新鲜风流的预热要求;通过数值模拟分析可知,对于不同需风量的矿井,当新鲜风流的温度高于临界温度时,热管换热器回收的回风预热便可以独立完成对新鲜风流的预热。     

基于热管换热技术回收矿井回风低温余热的应用研究

基于低温热管换热技术设计研发了回收矿井回风余热资源的换热装置,应用在阳煤集团一矿吴家掌风井。针对项目概况、方案设计及运行效果进行详细论述,系统运行测试表明本装置设计合理,可满足矿井回风热能回收的要求。低温热管换热系统运行费仅21.8万元/a,比传统热风炉运行费用减少250余万元/a,煤耗为0,对环境零污染。     

热管式矿井通风热能自平衡系统设计与应用

为解决冬季煤矿进风口温度过低不能满足矿井通风安全的问题,利用热管的高效传热性能和等温特性,提出了采用低温相变热管技术通过矿井回风加热矿井进风的系统设计。根据热平衡理论对矿井回风中的有效利用热量进行理论分析,得出系统可处理的最低环境温度。结果表明:在矿井回风温度为15℃,相对湿度为90%的条件下,当环境温度高于-17.5℃就能将矿井进风加热至2℃以上。与矿井回风源热泵相比,其120天的运行费用可节约93万元,具有较好的经济效益。可为井筒防冻及矿井回风余热利用系统设计提供参考。     

矿井回风资源利用方式探讨

矿井回风中含有大量的低浓度甲烷以及丰富而稳定的余热资源,若直接排入大气不仅造成能源的浪费,还增加了温室气体的排放量。分别从矿井回风瓦斯、矿井回风余热利用的角度出发,对矿井回风瓦斯的热氧化、催化氧化技术,以及回风余热利用的热管、热泵等技术进行了分析对比,探讨了不同技术手段的适用条件。     

整体式热管换热技术在煤矿井口防冻系统中的应用

以阳煤二矿南风井井口防冻应用整体式热管换热技术为例,根据井口防冻热负荷和矿井回风余热的供热能力,对热管换热器基本参数和热管阻力进行了设计计算。经过统计一个采暖季的数据,分析了典型工况下矿井回风、新风在换热前后的温度变化情况。结果表明：应用热管换热技术可以满足井口防冻的热需求,当最低温度-15℃接近设计最低值时,进风温度2.2℃也能达到预期目标。     

煤矿乏风热管换热系统回风风道结构改进研究

钝角过渡风道使得煤矿乏风热管换热系统效率低,为提高换热效率,利用ANSYS Icepak对煤矿乏风热管换热系统回风风道流场进行数值模拟,分析不同风道形状、回风前室布置不同数量导流板对风道流场的影响,并验证了圆弧过渡且加2个导流板的风道效果最佳。结果表明:改进后风道中各热管模块流量分配的最大不均匀率减少了53.5%,综合流量不均幅值降低了59.2%,压力损失降低35.4%,有效提高废热利用率,充分提取回风余热资源,减少资源浪费。     

供热机组吸收式热泵余热回收技术应用研究

对吸收式热泵供热系统改造的技术可行性、安全性、经济效益进行了详细分析。     

吸收式热泵余热利用优化研究

传统燃煤锅炉效率偏低,大量低品位余热无法得到利用。以某矿区余热源为研究对象,提出了多源耦合吸收式热泵余热利用系统。建立了余热回收过程的数学模型,采用MATLAB软件对吸收式热泵系统进行计算,分析了系统性能系数的影响因素。研究表明:随着热源温度和循环水出口温度增加,热泵性能系数逐渐增加,至1.6后趋于平缓;供回水温度增加,热泵性能系数下降。可为今后多源耦合吸收式热泵余热利用提供参考。     

高速滚动轴承的传热机制及生热计算

元件生热及其热传递是高速滚动轴承工作性能和使用寿命的重要影响因素之一。首先介绍了滚动轴承的传热机制,然后分析了滚动轴承的热传递的主要形式,最后给出了高速环境中滚动轴承各元件的生热计算,为高速滚动轴承的温度变化及其应用研究提供参考。     

提高煤的热稳定性及消爆炉的设计

介绍了煤的热稳定性（ 即热爆） 的原因； 提高煤的热稳定性的工艺方法； 消爆炉及其主要部件的设计、选材。该消爆工艺可在热稳定性差的原煤煤矿推广使用     

利用磨削热进行表面热处理新工艺技术研究

磨削淬硬是利用磨削热对工件材料进行表面热处理的新工艺技术 ,使表面淬火工艺与机械加工过程集成化。利用磨削热使退火或回火钢零件材料表层产生马氏体相变 ,达到表面强化的目的。主要论述了磨削淬硬零件的表面特性及磨削参数对磨削淬硬层深度的影响以及在工业中应用的可行性。     

轴向功率超声珩磨热热量分配问题的研究

功率超声珩磨技术是磨削加工中的一种应用,常用于发动机缸套的精密与光整加工。珩磨加工过程中,磨粒与工件的相互作用产生大量热量,并有很大一部分热量传递到工件中,从而可能对工件造成热损伤。为衡量轴向功率超声珩磨过程中珩磨热传递到工件、砂轮、磨屑和冷却液中热量的多少,建立了轴向功率超声珩磨磨削区热量分配比例模型、磨粒—工件模型和冷却液对流换热模型。提出了超声珩磨时磨削区冷却液在超声振动作用下发生的空化效应会改变磨削区冷却液的流动状态的观点。得出超声珩磨可提高冷却液的换热效率,减小传递到工件表面的磨削热量,因而可减少工件的磨削热损伤。并通过数值仿真得出超声珩磨时冷却液对流换热系数是普通珩磨条件下的7倍左右。     

刘店煤矿余热资源热泵供热方案

针对刘店煤矿在生产中需要供热、同时排放大量低品位余废热量的情况,进行了场区可用余热资源及供热负荷状况调查与分析。根据调研结论,提出了余热资源回收与利用的5套可行性方案,通过定性分析及综合评分法比较,确定了适合于该矿的综合热泵供热方案。该供热方案以矿井回风为主要余热源、以矿井排水和矿井降温冷凝热为备用热源、以空气压缩机冷却余热专门用于洗浴全年加热,从而使系统具有充足的备用热源和良好的扩容能力,提高了供热系统的稳定性和可靠性,降低了初期投资。     

热桥对矿难救生舱壳体传热性能的影响

为了提高救生舱壳体的隔热能力并尽可能降低救生舱降温系统的能耗,运用数值分析的方法,分别选择了直接、间接2种内外层壳体连接方式进行计算,并与内外层无连接时的传热情况进行比较,对系统在恒温载荷作用下的传热规律进行研讨,分析了热桥对救生舱壳体传热性能的影响。结果表明:直接、间接2种连接方式热桥较无热桥时导致平均热流分别增加629%和27%,且前者较后者影响的范围更大,通过热桥进入舱内的热量也较大。