含复合化学添加剂细水雾抑制煤油池火的机理

通过理论分析和实验研究,比较了清水细水雾和含复合添加剂细水雾抑制煤油池火的机理.清水细水雾抑制火焰主要是物理作用,而含复合化学添加剂细水雾既有物理作用又有化学作用.复合添加剂的黏性与表面活性组分改变了雾滴平均粒径D₃₂的大小及其分布规律,这种变化使细水雾的粒径分布趋于合理,更有利于细水雾和火焰的相互作用.含复合添加剂细水雾抑制煤油池火的化学作用有异相和均相化学反应机制:在异相机制中,由细水雾气化形成的微小固体能湮灭燃烧链中的活性自由基;在均相机制中,化学添加剂中的自由基俘获剂在气相中俘获燃烧链中的自由基.由于它们对煤油池火作用机理的不同,使含添加剂细水雾抑制火焰的能力远远高于清水细水雾.     

含添加剂细水雾降低瓦斯爆炸下限的实验研究

采用自制的瓦斯爆炸实验系统进行实验,将同一实验条件下施加纯细水雾时测定的爆炸下限值作为参照值进行比较,通过改变细水雾中添加剂的种类和浓度,研究细水雾中的添加剂对瓦斯爆炸下限的影响。实验表明:在细水雾中加入添加剂后,瓦斯爆炸浓度下限值有不同程度的升高;对于同一种添加剂,随着其浓度的增加,瓦斯爆炸下限先呈升高的趋势,而后趋近于稳定。该实验研究为采用细水雾技术防治矿井瓦斯提供了理论基础,具有一定的指导作用。     

氧气浓度分析法评价细水雾添加剂灭火有效性的实验研究

通过实验和计算证明O2浓度分析是评价含添加剂细水雾灭火有效性的简单而有效方法。采用燃烧分析仪测定细水雾灭火实验过程中的O2浓度,比较含不同添加剂细水雾和纯水细水雾在同一实验控制条件下的O2浓度变化规律,利用O2浓度变化规律判断含添加剂细水雾灭火的效率。     

细水雾透过网格形障碍物熄灭油池火的试验

为了研究障碍物对细水雾灭火的影响,在网格形障碍物阻隔条件下,利用细水雾对小尺寸油池火的灭火效果进行了试验研究.在3.0 m×3.0 in×2.8 m的标准受限空间内,选取火灾功率固定的较小尺寸煤油池火进行一系列细水雾模拟灭火试验.试验结果表明:障碍物之间的距离、障碍物与火源间的距离等都对细水雾抑制火焰有明显影响.在较小尺寸油池火存在的情况下,适当增加网格形障碍物与火源间的距离,并减少网格形障碍物的等效面积至10%以下,可以使细水雾有效抑制、熄灭油池火焰.     

超细水雾作用下瓦斯火焰抑制特性研究

为了降低瓦斯燃烧带来的危害性,在搭建0.36m×0.36m×0.70m标准受限空间的基础上,采用超细水雾灭火技术,研究了超细水雾抑制瓦斯燃烧火焰的有效性以及雾化速率、施加位置和添加剂等因素对其抑制效果的影响.结果表明:超细水雾可以有效降低瓦斯燃烧的热释放速率和烟气温度,抑制瓦斯的燃烧火焰.随雾化速率的升高,超细水雾的抑制效果增强,当前实验条件下,超细水雾雾化速率临界值约为400ml/min,此时其能有效地熄灭瓦斯火焰.从受限空间底部施加超细水雾的抑制效果优于从顶部施加.在超细水雾中加入某种具有化学抑制作用的添加剂,能有效地增强超细水雾抑制效果.     

烧结矿添加硼-镁复合添加剂工业试验

在磁铁矿精矿粉的烧结配料中加入硼－镁复合添加剂,可显著提高烧结生产效率及烧结矿的质量。经２４ｍ ２ 烧结机烧结及１８０ｍ ３ 高炉冶炼工业试验表明：采用复合添加剂技术及相应工艺后,烧结机利用系数由１．５６５ｔ／ｍ ２·ｈ提高到２．０９３ｔ／ｍ ２ ·ｈ;燃料消耗由９２．３５ｋｇ／ｔ降低到５４．０４ｋｇ／ｔ;高炉利用系数由２．３１５ｔ／ｍ ３·ｄ 提高到２．９５５ｔ／ｍ ３·ｄ;入炉焦比由６３０．４３ｋｇ／ｔ降低到５１９．６９ｋｇ／ｔ。     

细水雾抑制管道瓦斯爆炸的实验研究

在搭建细水雾抑制管道瓦斯爆炸的小尺寸实验平台和阐明瓦斯爆炸传播机理的基础上,研究细水雾抑制管道瓦斯爆炸的有效性,并对其进行定性、定量分析。研究发现：在水雾足量的情况下,细水雾能有效抑制管道瓦斯爆炸的传播速度、降低火焰温度,并能改变火焰图像特性;瓦斯浓度较高或雾通量不足时,细水雾将通过助燃促进瓦斯爆炸的产生。     

细水雾影响瓦斯爆炸浓度下限的实验研究

采用自制瓦斯爆炸实验系统进行实验,将相同实验条件下没有施加细水雾时测定的爆炸下限值作为参照值进行比较,通过改变瓦斯爆炸实验管道中细水雾的密度和粒径来研究不同物理状态的细水雾对瓦斯爆炸下限的影响。实验表明:在施加细水雾的条件下,瓦斯爆炸浓度下限值有明显的升高,且在细水雾密度较大和平均粒径较小时瓦斯爆炸浓度下限升高值较大。最后在实验结论的基础上提出了细水雾技术在矿井瓦斯防治方面应用前景。     

硼镁复合添加剂强化巴西赤铁矿球团制备的试验研究

为改善巴西赤铁矿焙烧性能差的状况,添加硼镁复合添加剂对巴西赤铁矿进行氧化球团的制备.结果表明:配加硼镁复合添加剂后,巴西赤铁矿球团的焙烧性能得到明显改善,且冶金性能良好,可作为优质高炉炉料.     

荷电细水雾抑制瓦斯爆炸实验研究

为了研究荷电细水雾对瓦斯爆炸的抑制效果以及抑爆机理,根据静电感应原理,自行设计了小尺寸的荷电细水雾发生装置,并开展了荷电细水雾抑制瓦斯爆炸的实验研究。实验分析了在不同荷电极性、荷电电压以及雾通量下,荷电细水雾对瓦斯爆炸压力和火焰传播速度的影响。结果表明:荷电细水雾较普通细水雾能更有效地降低瓦斯爆炸压力峰值以及火焰传播速度,且随着荷电电压的增大,荷电细水雾的抑爆效果显著增强。同时荷负电荷的细水雾较荷正电荷的细水雾抑爆效果更好。当荷电电压为8 k V时,荷电细水雾使瓦斯爆炸压力峰值下降64.7%,升压速率下降33.03%,火焰传播速度下降34.9%。     

压风细水雾在受限空间内灭火特性的实验研究

为提供一种适于煤矿防灭火需求的细水雾技术,提出了以压风为动力,通过自行设计的气液两相流雾化器,实现细水雾技术在煤矿的应用。建立了小尺度受限空间灭火实验平台,通过实验对利用压风生雾技术进行灭火的有效性进行了研究。研究表明:压风细水雾能有效熄灭受限空间内煤火,灭火迅速且效果明显。压风细水雾对CO等有毒有害气体生成具有明显的抑制作用,且能有效消减火场烟气,提高能见度,可为火场救灾提供良好基础。     

二氧化碳-超细水雾抑制甲烷爆炸的实验研究

为了研究受限空间内二氧化碳-超细水雾对甲烷爆炸的影响,通过自行设计的120mm×120mm×840mm半封闭透明的甲烷爆炸实验台,开展不同气雾比二氧化碳-超细水雾对化学当量比甲烷-空气预混气体的抑爆研究。实验结果表明：二氧化碳和超细水雾结合的抑爆效果要优于单独使用任何一种抑制剂效果之和;CO2体积分数一定的情况下,甲烷气体的爆炸压力、压升速率和爆炸火焰的传播速度均随着超细水雾体积量的增加而明显减小。当单独加入体积分数为2%CO2和1.4mL超细水雾时,两种工况下压力峰值下降之和为72.3mbar;而在两者共同作用下,9.5%甲烷爆炸的超压峰值下降了92.95mbar,说明二氧化碳-超细水雾抑制甲烷爆炸时具有协同效应。     

Performance assessment of water mist applied in gas burning suppression in underground coal mine

The main objective of the present study was introduced water mist suppression technology to prevent and control gas burning which occurred during drilling at Wu20160 working-face in No.10 coal mine of Pingdingshan Ltd.. Based on the self-developed experiment platform, a series of fire suppression tests to evaluate the performance of a water mist system were conducted. The detailed measurements of the spray characteristics, i.e., the Sauter Mean Diameter （SMD）, the velocity and spray angle which are the main parameters considered in the study, were obtained by using LS-2000 Sizer. The amount of water consumed and the water flux density distribution over the cross section downstream the nozzle exit were measured by cup collector method. The operating pressure of the water mist nozzle is set to 0.5 MPa, the droplet SMD of 104 pm, the water flux density distribution from 0.71 to 8.47 L/（m^2·min）, the average velocity of 2.14 m/s. The experimental results show that the averaged time required for extinguishment is 3.14 s, and the corresponding amount of water used during fire test is about 0.11 kg. The gas fire suppression system reduces the temperature in combustion chamber of the experimental apparatus below the ignition point of the gas, which can effectively avoid the occurrence of the gas fire in coal mine.     

细水雾在模拟巷道中的灭火特性实验研究

通过建立模拟巷道灭火实验平台及细水雾发生装置,采用控制变量法,对细水雾在模拟巷道中的灭火特性进行了实验研究,并对其影响因素进行了分析。实验表明：细水雾能有效熄灭模拟巷道内部火灾,灭火迅速且效果明显。细水雾对CO等有毒有害气体的生成具有明显的抑制作用。细水雾粒径、模拟巷道通风风速、模拟巷道倾斜角度和通风方式对细水雾抑制、熄灭模拟火源的效果均有一定的影响。     

关于水幕消防系统设计火灾延时问题的探讨

着重讨论了水幕消防系统在不同使用场所的功能要求,并根据功能要求分别提出了其设计火灾延时,供设计人员参考。     

对大容量混凝土水池抗浮抗裂的探讨

对大型水池在施工或使用期间地下水及地表水对池壁影响及混凝土池壁开裂的原因进行了较全面分析,从设计、施工两方面提出了抗浮、抗裂的具体方案和措施,并在工程中得到了应用。     

超细水雾增强与抑制甲烷/空气爆炸的机理分析

通过数值模拟方法对密闭容器内部超细水雾与甲烷/空气爆炸火焰的相互作用机理进行研究。采用大涡模型和部分预混燃烧模型分别对爆炸火焰流场和甲烷/空气燃烧过程进行计算;利用欧拉-拉格朗日方法对连续相和离散相方程进行耦合求解,实现气液两相间的质量、动量和能量的传递。通过实验验证了模型的准确性,并详细分析了水雾导致爆炸增强与抑制的机理。结果表明:水雾吸收的汽化潜热大于显热,且两者均远大于液滴的动量吸收作用;水雾吸热和汽化膨胀两种效应的共同作用导致增强和抑制爆炸两种相反的结果,液滴粒径、速度和水雾质量浓度将影响火焰面的温度、导温系数、脉动速度和湍流尺度,进而影响火焰传播速度和容器内部的热增速率。     

超细水雾雾化方式对甲烷爆炸过程影响的实验研究

通过可视化实验对超细水雾作用下的爆炸过程进行研究,采用两种雾化方式产生超细水雾并借助PDPA实现确定水雾参数下的爆炸影响研究,发现超细水雾将导致爆炸产生增强与抑制两种相反的作用结果;超细水雾通过影响火焰阵面结构间接影响爆炸强度,而超细水雾对火焰阵面的影响程度与水雾参数(水雾粒径、速度和水雾浓度)有关;受超细水雾作用后的火焰分为4种结构,为有效实现爆炸抑制,应使其为小尺度湍流火焰,实现良好的热量交换且不引起明显的火焰面结构变化。同时,压力上升与火焰传播是相对应的,爆炸压力、压力上升速率曲线双峰值和火焰传播速度受水雾参数的影响显著。