基于煤矿乏风热氧化的填充床内置换热器取热特性

基于煤矿乏风热氧化取热过程,搭建了填充床内置换热器稳态取热实验台,取热率最大相对误差为2.50%,实验研究了床层内取热区两侧及取热区内填充蜂窝陶瓷对换热器取热的影响,结果表明：取热区两侧空间填充的蜂窝陶瓷通过增大床层气体物理流速、辐射换热面积、扰动换热器背风侧流场而强化换热器取热,当气体质量流速0.15 kg/(s·m2),温度从613 K升高到1 113 K时,取热区两侧蜂窝陶瓷的存在使换热器取热率比空床增大了2.20%～14.84%,而当气体质量流速增至0.30 kg/(s·m2),温度同样从613 K升高到1 113 K时,取热区两侧蜂窝陶瓷则使换热器的取热率比空床增大了4.92%～10.61%;取热区内填充的蜂窝陶瓷对换热器取热率影响的矛盾两面性决定了取热区内填充的蜂窝陶瓷不会对换热器取热率产生较大影响,也并不总是强化换热器取热,甚至会削弱换热器取热,当气体质量流速为0.15 kg/(s·m2)、温度从613 K升高到1 113 K时,取热区内蜂窝陶瓷的存在使得换热器取热率比空床变化了-1.92%～+4.47%;采用换热器外壁镀银的方法,研究了填充床内置换热器取热过程中传热方式的贡献,结果表明气体质量流速0.15 kg/(s·m2),温度为1 113 K时,换热器取热率中已经有55%的贡献来自辐射,随着温度进一步升高,辐射成为填充床内置换热器取热的主要方式。     

煤矿乏风氧化床内置翅片换热器几何特性对换热器取热影响

采用Fluent软件,对煤矿乏风氧化床内置换热器翅片几何特性对换热器取热的影响进行了研究,研究结果表明:煤矿乏风氧化床内置翅片换热器的取热率总大于对应光管换热器的取热率,同时随着翅片面积的增大,换热器取热率增大,但增大到一定值后不再增大;同时翅片间距由小逐渐增大时,氧化床内置翅片换热器的取热率先增大后减小,存在取热率的极大值。     

煤矿乏风瓦斯流入特性对填充床内置换热器取热的影响

在实验验证数学模型有效基础上,研究了气体流入特性对煤矿乏风氧化床内置换热器取热的影响,结果表明:填充床内置换热器取热率随床层入口气体质量流速均匀性指数的下降而减小,蜂窝陶瓷的存在导致气体流动单向导通、增大床层物理流速及辐射面积,使床层入口气体质量流速均匀性指数减幅相同时填充床内置换热器取热率减小幅度要比空床换热器大;床层入口气体平均质量流速不变时,内置热器取热率随床层入口气体温度均匀性变差而减小,温度分布不均同时引起流速分布不均,温度分布不均引起的取热率下降幅度要明显大于相同平均质量流速、温度下床层入口气体流速不均引起的取热率下降幅度;对于立式氧化床,各部分气体由于温度不同导致的浮力大小不同以及气体所受浮力由于进风方式不同导致的对流动影响差异,换热器取热率也随之发生变化,随着床层入口气体平均温度逐步升高,进风方式对取热率影响越来越明显。     

陶瓷填充床内H型翅片管换热特性实验研究

基于热逆流氧化床内置翅片换热器的取热过程,自行搭建陶瓷填充床内置翅片换热器稳态取热实验台,实验研究陶瓷多孔介质围成的狭小空间内H型翅片管的换热特性,并通过外壁镀银的方法分析传热方式对H型翅片管换热系数的贡献。结果表明:H型翅片管边缘的温度随入口温度增加最大增长264℃,随入口雷诺数增加最大仅增长35℃,且靠近基管管壁处温度随入口温度和入口雷诺数变化不大;蜂窝陶瓷的存在强化了H型翅片管外壁面的热辐射作用,同时减小了29. 80%的散热量,但在一定程度上抑制对流传热;辐射传热贡献度随入口温度增加从48. 17%增至60. 34%,随入口雷诺数增加从57. 2%降至55. 35%。对试验数据进行归纳分析,得到陶瓷氧化床内H型翅片管换热特性的试验关联式。     

高岭土颗粒形貌对堇青石蜂窝陶瓷热胀性能的影响

主要研究了高岭土颗粒形貌对堇青石蜂窝陶瓷热胀性能的影响。结果表明:用片状高岭土制备的堇青石蜂窝陶瓷的热胀系数为1.20×10-6℃-1,而用非片状高岭土制备的堇青石蜂窝陶瓷的热胀系数则是1.7×10-6℃-1(RT～800℃)。XRD分析表明:片状高岭土可造成堇青石结晶晶粒的定向排列,而非片状高岭土则不能使堇青石晶粒定向排列。     

隔热内管对中深层地热井同轴换热器换热性能的影响

中深层地热井同轴换热器作为地下换热系统的重要组成部分,其性能优劣直接决定了地热能开发效率和取热效果。通过现场试验和数值模拟,研究了隔热内管与中深层地热井同轴换热器换热性能的关系并分析了内管隔热长度和隔热方案对同轴换热器出水温度和取热功率的影响。结果表明,将导热系数为0.06W/(m·K)的真空气凝胶隔热钢管作为内管时,同轴换热器短期取热功率为1506.83kW。对于3500m深的地热井,内管隔热性能要求随井深增加而降低,0～1400m段的隔热性能对整体换热效果影响较大,增大管内流量可减小内管有效隔热长度。     

粉体材料热特性对瓦斯抑爆效果影响的研究

对不同抑爆粉体材料进行了热分析实验,研究了Al(OH)3,Mg(OH)2,尿素3种抑爆材料的热解特性,通过抑爆材料的热解失重曲线(TG)和差式扫描曲线（DSC）得到有关热解的特性参数.实验结果表明：尿素热解起始温度（133 ℃）低于Al(OH)3和Mg(OH)2,且在热解过程的吸热量（1 291 J/g）大于Al(OH)3和Mg(OH)2.分析比较了3种材料对瓦斯爆炸的抑制机理,依据抑爆实验结果可知,尿素能够产生较大的吸热效应,发生较快的热解,产生较多自由基,其抑爆性能明显优于其他两种材料,并通过瓦斯爆炸实验得到了验证。     

在管壳换热器制造中胀管率公式的应用与探讨

结合管壳换热器的制造对现有胀管率公式进行了分析,并根据单管模型试胀实验分析了影响胀管率公式的主要因素,并在胀接概念中明确了胀接的实质,指出了胀接公式中应考虑由于金属轴向流动造成的管壁减薄量ΔS和凸台变化量ΔSW的影响。     

转速率与填充率对球磨机磨矿产品粒度影响的试验研究

通过对转速率选取三个不同的值、填充率选取四个不同的值,在一台Φ600 mm×400 mm的球磨机试验样机上进行全组合试验,得到了不同转速率和填充率的产品粒度分布,计算出各粒级的产率,根据介质运动的基本规律分析转速率、填充率对产品粒度的影响机理。     

太阳能储热桩取热过程中桩内温度变化的研究

首先介绍了太阳能地下混凝土储热桩热量利用率不足的现状,通过在已有太阳能混凝土储热桩传热模型的基础上,对不同取热工况中影响储热桩温度场变化的各种因素进行了传热过程的模拟分析,得出了持续取热及间断取热2种不同运行工况及热流密度、导热系数和比热容、埋管间距对桩内温度场变化的影响,然后合理的选择最优参数,分析桩内温度场的变化,提高取热效率,使混凝土桩内热量充分利用。     

浅谈提高回采率的技术途径

根据风水沟煤矿实际情况 ,提出了改造采煤机 ,减少厚度损失 ;调采三角煤 ,减少面积损失 ;改变回采工艺回收老塘等提高煤炭回采率的技术途径。     

环形套筒石灰窑换热器壳程结构改进的理论研究

针对折流杆换热器的结构特点,提出用折流杆换热器代替现有的折流板换热器,并从壳程换热性能和壳程阻力特性两个方面,对折流杆换热器和折流板换热器进行对比分析。结果显示,用折流杆管束代替折流板管束,不但提高了换热器的壳程换热系数,同时还改善了换热器的壳程阻力特性,减小了壳程压力降。研究结果为环形套筒石灰窑换热器壳程结构的改进提供了理论依据。     

不同前室的稀土萃取槽内流场特性的影响分析

由于不同前室对混合室内流场特性的影响不同,文章利用CFD求解软件WORKBENCH与FLUENT14.0相结合的方式,模拟了三层搅拌桨在稀土萃取槽混合室内对料液和P507两相的混合搅拌过程,分析了两种不同前室结构对混合室内流场分布规律、搅拌功率以及抽吸压力的影响,这些结论在实践中被证明是正确的。这些为稀土萃取槽的不同结构设计提供了理论和实践参考依据。     

高抽巷抽放速率对采空区复合灾害防治的影响研究

为研究高瓦斯矿井采用高抽巷防止采空区复合灾害的发生,以山西大同塔山矿13190工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验等手段,对13190工作面的风量分布、瓦斯治理效果和氧化带宽度进行了风险分析。结果表明：随着抽放速率的提高,可有效保证通风稀释瓦斯的安全性,但同时漏风量的增加使得氧化带宽度增大。通过对采空区CH₄体积分数、漏风量和氧化带分布变化进行风险评估,确定合理的抽放速率为180 m³/min,并通过现场工业性试验进行了验证。研究成果可为类似条件工作面回采过程中高抽巷抽放速率的优化调整提供依据。     

溶剂萃取后构造煤的微晶及化学结构参数变化特征

以山东腾南煤田金源矿为研究区,采集不同煤体破坏程度的煤样,通过溶剂分级萃取实验,利用X射线衍射(XRD)和核磁共振(NMR)测试技术,对比分析了萃取前后煤样的微晶结构参数,探讨了化学结构特征参数的变化规律。研究表明:(1)在不同溶剂的分级萃取下,不同煤体结构煤的累计萃取率从小到大依次为原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤、糜棱煤,其中THF溶剂对各类煤样的萃取率最大;(2)溶剂萃取后,各类煤样的碳原子网面间距(d_(002))、堆砌度(L_c)和延展度(L_a)均大于原煤。随着萃取级数的增加,各煤样的碳原子网面间距(d_(002))呈现较复杂的变化趋势,BSU的堆砌度(L_c)除了糜棱煤随着萃取的深入有略微减小外,总体上随着萃取级数的增加呈现增大的趋势;(3)随着构造变形的增强,构造煤的芳碳率呈增大的趋势,而脂碳率的数值变化有明显减小的趋势。溶剂的萃取作用中,脂族类的小分子化合物更容易溶出,芳香环上的小分子化合物萃取率较低。     

溶液中铷、铯提取技术的研究现状

介绍了从溶液中提取铷和铯的工艺研究现状以及用于提取铷、铯的新材料。重点概述了沸石、杂多酸、亚铁氰化物及硅钛化合物在铷、铯提取方面的应用。溶剂萃取分离提取铷、铯最具有工业化前景,常用的萃取剂是t-BAMBP。杯芳烃冠醚将有可能用在高放废液处理方面,降低其合成成本是今后的主要研究方向。     

热管充液率对高温煤堆内部温度场的影响分析

为了研究热管充液率对热管散热性能及高温煤堆内部温度场的影响,采用实验的方法研究热管插入高温煤堆后煤堆内部的温度场变化,在75～25℃内分析了热管不同充液率条件下煤堆内部高温点的降温速率,研究了热管对煤堆内部温度场的影响。研究结果表明：热管可以有效地破坏煤堆内部蓄热环境,其作用效果可分为3个阶段,分别为大幅降温阶段、过渡阶段、稳定阶段;充液率对热管的传热性能有明显影响,热管充液率为40%时,煤堆内部高温点的降温速率最大为9.92℃/h,充液率为10%、30%时热管传热能力次之,充液率为20%时热管传热能力最差;热管对煤堆内部3个水平面温度场的影响有显著差异,在上水平面和中水平面主要依靠热管管壁传热,在下水平面主要依靠热管工质相变传热。