用于煤堆降溫的熱管移熱能力影響因素研究.pdf

1、儲(chǔ)煤堆自燃是煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)及安全管理面臨的一大難題。在各類儲(chǔ)煤場(chǎng)所，例如煤礦、火力發(fā)電廠、港口碼頭、洗煤廠、集運(yùn)站等，煤炭自燃現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。加之中國(guó)煤炭生產(chǎn)、消費(fèi)量大，資源在空間上分配不均，導(dǎo)致了煤炭生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拇娣胖芷谠龃?，增加了煤炭自燃的危險(xiǎn)。傳統(tǒng)儲(chǔ)煤堆自燃防治方法多用于煤炭自燃發(fā)生后，預(yù)防的手段不足且成本巨大。熱管技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的成功應(yīng)用，如青藏高原凍土問(wèn)題的解決，引起了煤自燃相關(guān)研究學(xué)者的注意，提出了熱管應(yīng)用于煤自燃防治的研究。雖然熱

2、管技術(shù)的基礎(chǔ)理論相對(duì)較成熟，但是要將熱管應(yīng)用于煤堆自燃防控，尚有諸多關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題需要研究。
　　通過(guò)自主搭建儲(chǔ)煤堆重力熱管移熱實(shí)驗(yàn)臺(tái)，研究充液率、冷凝段類型對(duì)應(yīng)用于煤堆降溫的重力熱管的影響。采用電加熱板加熱煤體模擬儲(chǔ)煤堆高溫區(qū)，分別在50℃和100℃下停止加熱，對(duì)重力熱管的作用效果進(jìn)行研究。對(duì)比分析了重力熱管啟動(dòng)性能、高溫區(qū)降溫至50℃的降溫速率以及50℃后相同時(shí)間段降溫速率的衰減幅度、同一重力熱管在不同高溫區(qū)溫度下降溫效果的差

3、異以及重力熱管對(duì)不同水平溫度變化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，充液率較少時(shí)(10％)或較大時(shí)(40%)的降溫效果相對(duì)較好，彎曲垂直翅片重力熱管降溫效果相對(duì)較好。通過(guò)多項(xiàng)式擬合分析了降溫速率隨充液率變化的大體趨勢(shì)，即隨著充液率的增大，降溫速率先降低后增加。當(dāng)煤堆溫度升高時(shí)，最低降溫速率所對(duì)應(yīng)的充液率隨之增大。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析發(fā)現(xiàn)由于升溫速度過(guò)快，導(dǎo)致在儲(chǔ)煤堆內(nèi)部形成較大的溫度梯度，從而加快了煤體之間的熱量傳遞，對(duì)重力熱管的移熱效果產(chǎn)生了干擾。