避難硐室3種制冷方式對比
發(fā)布時間:2012-11-26丹陽百銳氣體設(shè)備銷售網(wǎng)系統(tǒng)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(fā)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(yù)存的電能或動能(高壓氣體等)驅(qū)動馬達,帶動冷卻系統(tǒng)工作。
例如澳大利亞Minearc的Hard Rock Chamber,系統(tǒng)采用蓄能型空調(diào),該冷卻設(shè)備利用蓄電池供電驅(qū)動空調(diào)完成艙內(nèi)降溫。優(yōu)點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)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(yù)先存貯的冷量(制冷劑)進行制冷,從而達到艙內(nèi)空氣冷卻的目的。蓄冷可采用蓄冷劑(如液氮、液態(tài)二氧化碳、R744、R22、R134a等)、蓄冰等。如遼寧卓異的安全型空調(diào),采用預(yù)存制冷劑節(jié)流制冷。優(yōu)點是不帶電,設(shè)備全在艙內(nèi)、安全,適于中國煤礦井下環(huán)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(diào)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(tǒng)采用艙內(nèi)空氣與艙外空氣對流,艙外空氣凈化后引入艙內(nèi),相當于將艙外冷量帶入。優(yōu)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(fā)生瓦斯爆炸,外界高溫環(huán)境將會持續(xù)比較長時間。
各種降溫方式對比:三種方案均可實現(xiàn)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(diào)由于功耗用于制冷循環(huán)和通風換熱,因此功耗最大;強制換熱方式是利用空氣對流與外界進行熱量交換,因此該方式必須保證艙外溫度一直低于艙內(nèi)溫度且保證一定溫差范圍,功耗主要用于通風換熱,艙內(nèi)外的溫差越小,耗功越大;蓄冷式空調(diào)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(fā)生瓦斯爆炸、塌方等),三種方式中只能采用蓄冷方