高水分遠程惰氣發(fā)生器的換熱研究.pdf

1、惰氣防滅火技術(shù)是煤礦安全生產(chǎn)的有效保障措施之一。遠程惰氣發(fā)生器是生產(chǎn)和輸送惰氣的動力設(shè)備，主要用于封閉火區(qū)惰化和采后煤炭自燃的預(yù)防，它的研制符合礦井防滅火惰化技術(shù)裝備的發(fā)展方向。該技術(shù)綜合考慮了同類產(chǎn)品存在的各種問題和現(xiàn)場的應(yīng)用要求，實現(xiàn)遠程送氣，可作為礦山救護隊的常備裝備，用以控制火區(qū)瓦斯爆炸事故的發(fā)生，因而具有安全、經(jīng)濟上的雙重功效和推廣使用價值。
　　本文針對惰氣發(fā)生器生產(chǎn)的高水分高溫惰性氣體進行降溫減濕，以制取潔凈的干惰氣

2、。出于經(jīng)濟考慮，力求不改變原有惰氣發(fā)生器的管殼結(jié)構(gòu)，設(shè)法利用原有的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計出小型化、安裝方便的換熱模塊。通過現(xiàn)場調(diào)研和文獻檢索，分析了惰氣發(fā)生器和換熱模塊的研究現(xiàn)狀，找出了實現(xiàn)遠程惰氣發(fā)生器降溫減濕而需解決的關(guān)鍵問題。為此，本文主要研究了惰氣熱物性模型及惰氣復(fù)合傳熱性能。
　　基于經(jīng)典的傳熱學(xué)和工程熱力學(xué)理論，提出了根據(jù)惰氣成分直接計算惰氣物性模型的方法，可計算惰氣在0～1200℃范圍內(nèi)任意溫度時的物性參數(shù)。對定壓比熱Cp、動

3、力粘度μ，導(dǎo)熱系數(shù)λ，本文擬合計算值與查表吻合良好，可直接用本文方法代替查表。對于組分不同的惰氣混合物，只需知道其成分，將本文所介紹的公式稍加修改，也能計算其物性參數(shù)。流體的物性是數(shù)據(jù)處理重要組成部分，是進行傳熱計算的有力工具。
　　高水分惰氣對流冷凝傳熱，它既不同于純蒸汽的冷凝傳熱，也不同于含有少量不凝性氣體的蒸汽冷凝傳熱，更不同于空冷器中的凝露。其水蒸汽含量約10％～25％，而不凝性氣體的含量高達80％～90％。在高水分遠程惰