重力熱管提取儲煤堆自燃熱量的實驗研究

1、論文題目：重力熱管提取儲煤堆自燃熱量的實驗研究專業(yè)：供熱、供燃氣、通風及空調工程碩士生：屈銳（簽名）指導教師：姬長發(fā)（簽名）薛韓玲（簽名）摘要在煤碳的開采和運輸過程中，都涉及到煤的儲存堆放問題。在堆放過程中，煤中的碳分子與周圍氧分子會發(fā)生緩慢的氧化放熱反應，釋放的熱量如不能及時散發(fā)出去，煤垛溫度就會升高，甚至引起煤堆自燃，且會使煤質降低，造成巨大的資源損失和環(huán)境污染。目前對煤堆自燃所采用的方法主要有傳統(tǒng)的打密眼和澆水的方法，這主要是煤中

2、水分受熱汽化吸收了汽化潛熱，借助孔眼的“煙囪效應”將熱量散發(fā)出去，起到降溫的作用。但這種方法受煤中含水分的影響，一方面水分以水蒸氣形式離開煤垛帶走汽化潛熱，另一方面水分逸出將會增大煤與空氣的接觸面積，從而加快氧化產(chǎn)生熱量如果能及時移除煤堆內部的熱量，就可以有效避免煤堆自燃。重力熱管已經(jīng)在電子元件冷卻、余熱回收等方面顯示了高效的導熱技術，在此嘗試把重力熱管應用于移除煤堆內部的自燃熱量，利用重力熱管對煤火非控燃燒熱量進行提取，既能達到煤火防

3、止的目的，又能充分利用能源，有利于防止地下煤火蔓延擴展或防止火區(qū)復燃。熱管所提取的熱量亦可進行余熱的二次利用。本文嘗試利用實驗的手段進行了熱管提取煤堆熱量的實驗，通過測試儲煤堆內部溫度場的變化，進行了熱管換熱性能的對比試驗。對比了不插熱管和插入熱管后的降溫效果，插入熱管后，通過改變重力熱管的布置間距、插入深度、傾斜角度和冷凝段散熱方式對比了煤堆的降溫效果。結果表明煤垛中插入熱管后可以明顯的降低煤垛內的溫度，當插入多根光管時，熱管間的間距

4、縮小、插入深度減小、熱管布置角度減小時可以有效提高煤堆的散熱，當煤堆內部溫度升高時，冷凝段加裝翅片的熱管降溫效果更好，熱管可有效防治煤堆的自燃和煤田火災。本文的研究思路為煤火自燃熱量的提取和利用提供了新思路。關鍵詞：熱管；煤自燃；熱性能；儲煤堆研究類型：應用研究萬方數(shù)據(jù)SubjectSubjectSubjectSubject::::ExperimentalExperimentalExperimentalExperimentalResea

5、rchResearchResearchResearchofofofofGGGGravityravityravityravityHHHHeateateateatPPPPipeipeipeipeusedusedusedusedtotototoEEEExtractxtractxtractxtractSSSSpontaneouspontaneouspontaneouspontaneousHHHHeateateateatSSSStagetaget

6、agetageininininthethethetheCCCCoaloaloaloalSpecialtySpecialtySpecialtySpecialty::::HeatingHeatingHeatingHeatingGasGasGasGasSupplyingSupplyingSupplyingSupplyingVentilationVentilationVentilationVentilationAirAirAirAirCondi

7、tioningConditioningConditioningConditioningEngineeringEngineeringEngineeringEngineeringNameNameNameName::::QuQuQuQuRuiRuiRuiRui（SignatureSignatureSignatureSignature）InstructInstructInstructInstruct::::JiJiJiJiChangfaChan

8、gfaChangfaChangfa（SignatureSignatureSignatureSignature）XueXueXueXueHanlingHanlingHanlingHanling（SignatureSignatureSignatureSignature）ABSTRACTABSTRACTABSTRACTABSTRACTIntheprocessofcoalminingtransptationthereinvolveshowtos

9、tagepileit.Whenpilingthecoalthechemicalreactionwillhappenbetweenthecoalcarbonmoleculethesurroundingoxygenmoleculeswhichcanreleasetheheatslowly.Iftheheatcannotbesentoutintimethetemperatureinthecoalwillincreasequickly.theq

10、ualityofcoalcanbereducedthespontaneouscombustionoccur.Thisdisasternotonlywastingtheresourcesbutalsopollutingtheenvironment.Thetraditionalmethodsofpreventingitmainlycontainspunchingwateringinthecoal.Whenthemoistureincoalh

11、eatingitabsbsthelatentheatofvapizationatthistimetheheatreleasedthroughthehole.Theheatbecomelower.Butthismethodinfluencedbythemoistureontheonehthemoisturecantakeawaytheheatfromcoalinthefmofwatervapontheotherhthecontactare

12、aofthecoalairwillincreasewhenthewaterescape.Thisphenomenoncanquickenthereactionaccumulateheat.Ifwecanremovethisheateffectivelywecouldachieveagoalofpreventingcontrollingthespontaneouscombustion.Gravityheatpipehasbeenusedi

13、nmanyaspectssuchaselectroniccomponentscoolingwasteheatrecoverysoonwhichshowsitshighefficiencythermalconducting.Inthisstudywetrytoapplyittoremovalextracttheinternalcombustionheatinthecoal.Thistechniquecannotonlyachievethe

14、goalofcoalfirepreventionbutalsomakefulluseofenergy.Inthesametimeitisbeneficialtopreventtheundergroundcoalfiretospreadburningagain.Thewastingheatextractedbyheatpipecanalsobeutilizedsecondary.Thispapertrytousetheexperiment