冷凝段翅片类型对热管抑制煤自燃的降温效应影响研究

发布时间：2024-02-04 21:30

　　为了研究热管冷凝段翅片类型对抑制煤自燃的降温效应的影响,实验研究了将热管插入加热煤堆后的降温效应。采用碳钢—水重力热管,在温度为75～20℃内,研究了不同冷凝段结构的热管对煤堆内部温度的影响,探讨了热管对煤堆内部温度场的影响规律。研究结果表明:相同时间段内弯曲垂直翅片热管作用下高温煤体在50℃前后降温速率衰减幅度为64.98%,大于无翅片、垂直翅片和圆形翅片3种热管作用下的煤体降温速率衰减幅度,即弯曲垂直翅片热管移热降温效果最好;弯曲垂直翅片热管对煤堆内部3个水平面温度场的影响有明显差异,在下水平面主要为热管工质相变移热,在中水平面及上水平面主要为热管管壁移热。

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【部分图文】：

图1重力热管工作原理示意图

重力热管，也称为两相热虹吸管，可据结构功能将其分为3部分，即蒸发段、绝热段和冷凝段[16-17]，如图1所示。使用时将蒸发段埋入煤堆高温热源点附近，热管内工质液吸热变为蒸汽，在气压差作用下蒸汽上升至冷凝段，与较低温度的管壁进行接触热交换，然后冷凝液化，在重力作用下沿管壁返流至蒸发....

图2热管移热防控煤堆自燃试验系统

实验装置采用自行搭建的热管移热防控煤堆自燃试验系统，如图2所示，该系统主要由储煤箱、电加热板、热管、数据采集系统等组成。储煤箱由2个矩形箱焊接而成，为了保温，在箱体夹层内填充玻璃纤维;1.5kW的圆形电热板用于加热煤堆，可用以模拟煤堆内的高温区;温度传感器采用Pt100热电阻....

图4实验测点布置示意图

热管预埋于煤堆中，在热管周围水平和竖直方向按一定间距设置测温点，竖直方向按3个水平设置测点，每个水平面间距为200mm。同一个水平面上测点呈三角形布置，测点间距为100mm，热管处于三角形中心，共布置19个测点。测点布置如图4所示。接通电加热板电源，模拟煤堆高温热源，观察数据....

图5热管影响下煤体中高温热源点降温曲线

为研究冷凝段翅片类型对热管抑制煤自燃的降温效应的影响，通过温度传感器实时测得煤体中高温热源点(21号测点)的温度，并绘制降温曲线，如图5所示。由图5可见，降温曲线大体可分为3个阶段，即大幅下降阶段、过渡阶段及稳定平缓阶段。在75℃至50℃范围内降温幅度最大，在该阶段，由于起始温度....

本文编号：3895869