压缩空气在风量较大巷道的降温效果分析
综合管廊地道风降温及节能效果预测分析
综合管廊地道风降温及节能效果预测分析摘要：综合管廊是位于地下能够容纳各类市政管线的市政基础设施，近年来在全国各地得到了快速膨胀式的发展，管廊一般位于地面以下2.5～4 m, 该深度范围内受地表温度影响较小，其内部温度较为稳定。
关键词：综合管廊；节能引言管廊冬暖夏凉，尤其是在夏季，管廊内壁面温度较低且稳定，管廊内部舱室断面大、流经一定流量的空气时风速较低，能够与管廊壁面及周围土壤实现较传统地道风系统更为充分的换热，且不需新建专门的地道或地埋管，具有传统地道风系统所不具备的天然优势。
因此，管廊为地道风的应用提供了先天的有利条件，可考虑利用管廊作为地道风的通道为管廊沿线附近的建筑物提供能源，节约建筑物的能耗(管廊地道风系统示意图见图1)。
本文对建筑物利用管廊地道风系统进行了降温效果分析与节能预测，以期在不久的将来在实际工程中得到广泛应用，达到充分利用自然能源、节约建筑能耗的目的。
图1 管廊地道风系统示意图1 管廊地道风降温计算模型当一定量的温度较高的室外空气流经一段长度管廊的过程中，由于流经的空气与管廊壁面存在一定的温差，空气会与管廊壁面进行换热，管廊又会与周围土壤进行换热，如此，温度较高的室外空气流经管廊时受到管廊壁面的冷却，在出口处可以得到温度较低的空气。
管廊地道风与管廊壁面、周围土壤的换热是一个十分复杂的非稳态耦合传热过程(计算模型见图2),受气象参数、管廊结构、土壤特性、空调负荷、运行时间等多种因素的共同影响。
为简化管廊地道风系统的传热模型，本文做出如下假定：①土壤导热系数、比热等物性参数为恒定值，管廊结构及材料在博物馆、影院、礼堂、学校、村镇住宅等工程中得到了实际的应用；②管廊内空气与管廊壁面及内部管线表面的换热参数相同；③管廊地道风传热过程中，廊内各表面之间的热辐射占比较小，忽略此部分换热；④管廊地道风与各壁面、周围土壤之间为导热问题，忽略传质现象对换热效果的影响；⑤地道风在管廊整个断面上的流速均匀稳定；⑥不计管廊地道风出口与建筑物之间的新风引入段对换热的影响。
压缩空气在风量较大巷道的降温效果分析
回采 面 的 方 法 进行 了 比较 。本 文 着 重 对 压 气 在 一 段 巷 道 中 的 降 温 效 果 进 行 了分 析 。具 体 探 讨时 ， 压 以 气 膨 胀 为研 究 对象 ， 对 其 在 热 传 导 公 式 中 的 不 同 作 用 ， 针 采用 两 种 方 法 研 究 膨 胀 降 温 效 果 。 最 后 对 通 风 降 温 和 膨胀 降 温进 行 了经 济 分析 ， 给 出综 合 实 例 。 并
ＤＵ ＡＮ ｉ ｎ Ｚａ － ｇ ，ＸＩ Ｘｉ ｎ－ ｎ ，Ｍ ＡＯ Ｙ ．ｉ ｐｅ Ｅ ａ ｐｉｇ ａｈ １ 。
（ ． ａｕｔ ｏ ｎ ｅ ｕｃ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｋ ｎ ｎ ｎｖｒｔ ｏ ｃ ｎｅａ ｄ Ｔｃｎｌ ｙ １ Ｆ ｃｌ Ｌ ｄＲ ｓ ｒ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｕ ｍｉ Ｕ ｉ ｓｙ ｆＳ ｉ ｃ ｎ ｅ ｏ ｇ ， ｙｆ ａ ｏ ｅ ｉ ｇ ｅ ｉ ｅ ｈ ｏ
关 键 词 ：压缩 空气 ； 膨胀降温 ； 矿井通风 ； 热传导公 式
中 图分 类 号 ： Ｄ ２ Ｔ ７
文 献标 识码 ： Ａ
Ｄ Ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ７ ５ ．０ １ ０ ．０ Ｏ ： ３ ６ ／． ｓ．０ ５— ８ ４ ２ １． ２ ０９ ０ ｓ
ＴＨＥ Ｒ ＡＩ ＣＯＯＬ ＮＧ ＦＥＣＴ ０Ｆ ＣＯＭ Ｐ Ｉ ＥＦ ＲＥＳ ＥＤ Ｒ ＥＴＨＯＤ Ｓ ＡＩ Ｍ Ｉ ＴＨＥ ＭＯＲＥ Ｒ ＯＷ Ｉ Ｎ ＡＩ ＦＬ ＮＧ ＴＵＮＮＥＬ
矿井降温的一般技术措施
After walking on the muddy road, I don’t know how long, I’m slowly tired and confused.简单易用轻享办公（页眉可删）矿井降温的一般技术措施当矿井气候值超过标准而出现热害时，就必须采取降温措施加以改善。
矿井降温的一般技术措施是指除了矿井空调技术外，其他各种用于调节和改善矿井气候条件的措施。
它主要包括：通风降温、隔热疏导、个体防护等，本节仅介绍其中几种主要措施。
一、通风降温加强通风是矿井降温的主要技术途径。
通风降温的主要措施就是加大矿井风量和选择合理的矿井通风系统。
1．加大风量实践证明，在一定的条件下（如原风量较小），增加风量是高温矿井最经济的降温手段之一。
加大风量不仅可以排出热量、降低风温，而且还可以有效地改善人体的散热条件，增加人体舒适感。
所以在高温矿井采用通风降温是矿井降温的基本措施之一。
但增风降温并不总是有效的。
当风量增加到一定程度时，增风降温的效果就会减弱。
同时增风降温还受到井巷断面和通风机能力等各种因素的制约，有一定的应用范围。
2．选择合理的矿井通风系统从降温角度出发，确定矿井通风系统时，一般应考虑下列原则：（1）尽可能减少进风路线的长度在井巷热环境条件和风量不变的情况下，井巷进风的温升是随其流程加长而增大，风路越长，风流沿途吸热量越大，温升也越大。
所以，在高温矿井应尽量缩短进风路线的长度。
同时在进行开拓系统设计时，要注意与通风系统相结合，避免进风巷布置在高温岩层中和不必要地加长进风路线的长度，以增加其温升。
（2）尽量避免煤流与风流反向运行在选择采区通风系统时，尽量采用轨道上山进风方案，避免因煤流与风流方向相反，将煤炭在运输过程中的散热和设备散热带进工作面。
根据原西德的经验采用轨道上山（平巷）进风与运输上山（平巷）进风相比，回采工作面进风流的同感温度可降低4～5℃。
（3）回采工作面采用下行风在条件许可时，回采工作面可采用下行风。
压缩空气 快速泄压 降温 汤逊效应
《压缩空气快速泄压降温与汤逊效应》一、引言压缩空气快速泄压与降温是一个有趣而且重要的物理现象，而其中的汤逊效应更是一个名符其实的奇妙现象。
在本文中，我们将深入探讨这一主题，解释其原理和影响，并结合个人观点进行全面解析。
二、压缩空气的概念与原理1. 压缩空气的特点压缩空气是指将大气压下的空气通过压缩机等设备压缩，使其体积减小、压力增大的过程。
压缩空气具有高压力、高温度和高能量的特点，是一种重要的工业能源。
2. 压缩空气快速泄压的现象当压缩空气的容器突然打开时，由于容器内外压力差异，空气会以极快的速度从容器中流出，这就是压缩空气快速泄压的现象。
这一现象在许多工业和科学实验中都有重要应用。
三、压缩空气快速泄压的降温效应1. 压缩空气快速泄压的降温原理根据理想气体状态方程，当气体快速膨胀时，其温度会下降。
当压缩空气快速泄压时，由于气体在短时间内迅速膨胀，温度会急剧下降，甚至会低于周围环境温度。
2. 应用与影响压缩空气快速泄压的降温效应在实际应用中具有重要意义。
气体快速泄压冷却装置被广泛应用于低温物理实验和工业制冷领域。
压缩空气快速泄压的降温效应也带来了一些问题，如管道或容器在快速泄压时可能产生冷凝水，导致设备或管道腐蚀等。
四、汤逊效应的解释与应用1. 汤逊效应的基本原理汤逊效应是指在快速泄压过程中，气体温度降至露点温度以下时，气体中的水蒸气将会凝结成雾状水滴。
这一现象是由爱农-汤逊效应和壁面冷却效应共同导致的。
2. 应用与实际影响汤逊效应在实际中有着广泛的应用。
气体的汤逊效应被广泛应用于低温物理实验和科学研究中。
汤逊效应也给工业和冶金等领域带来了一些问题，如在管道或容器中产生的水滴可能对设备或材料造成腐蚀。
五、个人观点与总结在我看来，压缩空气快速泄压与降温以及汤逊效应这一主题具有重要的理论和应用意义。
我们应该深入理解其物理原理及其在工业和科学领域中的应用和影响。
通过对这一现象的研究，我们可以更好地利用压缩空气，解决其带来的问题，推动工业技术的发展。
冷巷作用原理
冷巷作用原理冷巷作用是指在城市中形成狭窄、密集、阴凉的街巷，起到调节城市气温、改善城市热环境的作用。
它是城市设计中常用的一种手段，通过精确布局和建筑设计，使得冷空气得以流通和沉淀，达到降温、减轻热岛效应、改善人居环境的目的。
冷巷作用的原理可以归纳为以下几点：1. 通风换气：冷巷的狭窄宽度和通风口的设置，使得冷空气往往无法顺畅流通，从而形成气流的停留和沉积。
这样一来，就可以在冷巷内形成相对较低的环境温度。
在夏季高温时，邻近冷巷的热空气就会被较为凉爽的气流替代，起到降温的效果。
2. 遮阳降温：冷巷通常由高楼和狭窄的街巷组成，形成了一种自然的遮阳结构。
这种结构可以有效地减少阳光直射地面的时间和强度，降低地面的温度。
同时，高楼也能够在春秋季节阻挡部分温暖的阳光，使得冷巷内的气温相对较低。
3. 绿化环境：冷巷常常会与绿地相结合，这样在维持凉爽的同时也提供了更好的绿化环境。
绿色植被通过蒸腾作用可以降低周围环境的温度，并且能够过滤空气中的颗粒物和有害气体，改善空气质量。
此外，绿化还能够吸收部分热量，减轻热岛效应，使冷巷内的气温进一步降低。
4. 体积比热效应：冷巷由于其狭窄的特点，在相对较长的时间内可以储存较多的热量。
当周围环境温度上升时，冷巷内的热空气会持续向上升温，从而减少了外部的热影响。
这种体积比热效应可以使冷巷的温度维持较低水平。
值得注意的是，冷巷作用原理虽然可以有效地降低城市气温，改善热环境，但其效果有一定限度。
当城市中的冷巷密度过高时，会导致局部过于密集的冷空气，不利于整个城市的热环境改善。
因此，在城市设计中需要合理规划和控制冷巷的布局，以保证其调节气温的同时不引发其他问题。
总结起来，冷巷作用是通过通风换气、遮阳降温、绿化环境和体积比热效应等原理，减轻城市热岛效应，改善人居环境。
合理规划和设计冷巷的布局对于城市的热环境和气温调节具有重要意义。
通过冷巷作用，我们可以创造宜居的城市环境，提高人们的生活质量。
一种井下新型空气压缩人工制冷系统
材料： 应兼具防火功能，所以必须为无机保温材 料； 导热系数及其密度应尽可能小，如泡沫玻璃板、 岩矿棉板、玻璃棉板、微孔硅酸钙、膨胀珍珠岩制品、 膨胀蛭石制品、轻集料发泡混凝土保温板及砌块、各 种无机保温粉料、无机保温浆料及其制品等均为 A 级防火保温材料。
2 系统简介
该系统的基本情况如下： 先在围岩上覆盖一层 保温隔热材料，再在这层材料上面设置换热水袋，袋 内蛇形布置空气管，管内以流动的空气作为制冷工 质，并采用空气压缩制冷装置对其中的空气进行降 温，管外充少量水（ 水中适量添加防腐剂） 。 2. 1 系统的功能
保温隔热材料的覆盖一方面能够有效减少围岩 散热，另一方面也为换热水袋提供一个温度相对较 低的安装平台； 换热水袋在进一步减少围岩散热的 同时，将高温围岩的热辐射转变为低温换热水袋的 热辐射，大大降低了环境与人体间的辐射换热量，而 且通过水袋与风流间的对流换热能够降低风流温 度。需要指出的是，该系统的功能以减少辐射换热 量为主，当风温过高时还可以借助其他辅助措施来 强化制冷效果，进一步降低风流温度。 2. 2 系统的组成
Series No. 434 August 2012
金属矿山
METAL MINE
总 第 434 期 2012年第 8 期
一种井下新型空气压缩人工制冷系统
任 森1，2
（ 1. 内蒙古科技大学矿业工程学院； 2. 内蒙古煤炭安全开采与利用工程技术研究中心）
摘 要 以工程热力学与传热学的理论为基础，结合井下实际情况提出一种新型人工制冷系统。该制冷系统 由一套空气压缩制冷装置及换热水袋组成，袋内有蛇形布置的空气管，工质空气在管内流动，并借助其他制冷装置 完成工作循环。巷道围岩上覆盖一层保温隔热材料，换热水袋安装在这层保温材料之上。该系统不仅能通过井下 风流与换热水袋的对流换热降低风流温度，而且有效阻隔了围岩散热，并将高温围岩与人体间的辐射换热转变成 低温的换热水袋与人体间的辐射换热，因此制冷效果更好。制冷工质空气本身廉价且无毒害。
压缩空气对井下热环境的降温效果研究
文章编号:100926094(2001)0620022204压缩空气对井下热环境的降温效果研究Ξ赵国彦 古德生 李夕兵 李启月(中南大学资源环境与建筑工程学院,长沙410083)摘 要:压缩空气是矿山井下常用动力,它具有膨胀吸热的特性,因而可用于改善井下作业环境与气候条件。
通过对矿井压缩空气吸热量的计算,分析了压气对井下热工作面的降温影响,并获得了压气与工作面降温效果的数学关系。
还对井下采用压气降温进行了经济评价,指出了压气降温仍为我国深井局部降温的一种可供选择的好方法。
关键词:压缩空气;吸热;高温矿井;降温中图分类号:TD 727+15 文献标识码:A1 引 言压缩空气是以空气为载体的能量流,它依靠地表空压机组将电能转换成空气的压缩能,输送到井下,用作压气机械的动力,为采矿服务。
因压气机械具有结构简单、紧凑、重量轻、牢固、不怕潮湿,输气管道易于维修和延长,漏气时易于察觉与修复等特点,目前我国多数矿山仍以压缩空气作为井下凿岩、装矿的动力,在矿山普遍使用。
压缩空气是一种特殊的工质,能提供井下生产需要的动力,其膨胀后又能吸取周围空气中的热量,具有在高温热矿井中通风降温、改善作业环境的作用,因而压气是高温矿井中最理想的环保型动力。
压缩空气膨胀吸热的特性早为人们所认识,但高温工作面压气降温的效果,压缩空气的吸热量多少,其经济性、实用性以及在管网和出口的设计及使用上的完善性和合理性,前人研究较少,仍有待于深入的研究和探讨。
2 压气膨胀吸热量压气在传输和使用中,遵守能量守恒定律和热力学相关定律。
其能量方程式为Η=∃h +W t (1)W t =12m ∃c 2+m g ∃z +∃W i(2)式中 Η为压缩空气的全能,J ;∃h 为空气的焓增,J ;W t 为空气的外能,即机械能,J ;m 这空气的质量,kg ;∃c 为空气的运动速度差,m s ;∃z 为空气的位置差,m ;∃W t 为空气的对外做功差,J 。
压缩空气降温原理
压缩空气降温原理在炎热的夏季，我们经常会使用空调来降低室内温度。
然而，如果我们不想使用空调，还有一种简单的方法可以降低室内温度，那就是利用压缩空气的原理来实现降温。
压缩空气降温原理的基本原理是，当气体被压缩时，其分子间的距离变小，分子之间的碰撞频率增加，分子运动的动能增加，所以气体的温度升高；而当气体膨胀时，其分子间的距离变大，分子之间的碰撞频率减少，分子运动的动能减小，所以气体的温度降低。
因此，当我们将空气压缩，然后让其膨胀时，就可以实现降温的效果。
具体的实现方法有多种，下面我们分别介绍一下。
一、利用喷雾降温喷雾降温是一种简单易行的方法。
我们可以使用喷雾器将水雾喷在空气中，然后利用压缩空气的原理将空气压缩，再将压缩后的空气通过喷雾器，喷在我们要降温的地方。
这样一来，由于压缩空气的温度升高，再加上水雾的蒸发，就可以达到降温的效果。
二、利用压缩空气驱动制冷剂除了喷雾降温，我们还可以利用压缩空气驱动制冷剂，来实现降温的效果。
这种方法的原理是，利用压缩空气的能量，将制冷剂压缩成高压气体，然后将高压气体释放，使其膨胀，降低温度，从而实现降温的效果。
这种方法通常被用于工业制冷中，例如空调、冷藏设备等。
三、利用压缩空气驱动风扇除了上述两种方法，我们还可以利用压缩空气驱动风扇来实现降温的效果。
这种方法的原理是，利用压缩空气的能量，将风扇转动，从而产生风力，将空气循环起来，从而实现降温的效果。
这种方法通常被用于室内风扇中。
利用压缩空气的原理来实现降温的效果是一种简单易行的方法，不仅可以降低室内温度，还可以节约能源。
我们可以根据自己的需要选择不同的方法来实现降温，使自己感受到清凉舒适的夏日。
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风量只会使降温成本大幅增加, 但降温效果却不明 显。此时可以根据实际情况, 在适当的地点选取适 当压力的压缩空气进行局部降温。
压缩空气降温常被直接应用于回采工作面, 研 究时常通过热力变化方程解算得出压缩空气管道出 口温度, 最终达到对回采面的降温目的。但在另一 方面, 即对一段巷道采用压缩空气降温却鲜有讨论, 本文将以一段通风量已经 较大的巷道作为 研究对 象, 以压缩空气膨胀为关键点, 利用井下热传导方程 M cp ( t末 - t始 ) = Q 对巷道降温效果进行分析 [ 2] 。
第 20 卷 第 2期 2011 年 6月
文章编号: 1005- 7854( 2011) 02- 0036- 04
矿冶
M IN ING & M ETA LLUR GY
V ol 20, N o 2 June 2011
压缩空气在风量较大巷道的降温效果分析
段在鹏 1, 谢贤平 1, 毛艳丽2
( 1 昆明理工大学国土资源工程学院 , 昆明 650093; 2 云南省罗平县煤炭工业管理局 , 云南罗平 655800)
t混 = a t2 + ( 1 - a ) t1
( 4)
其中, 混合指数 a = M压 = M压 M混 M压 + M原
3 3 将混合初始温度带入矿井热传导方程
将膨胀降温不视为热源时, 热传导方程左侧空 气温度有所变化:
M混 cp ( t3 - t混 ) = Q
( 5)
通过该热传导方程, 最终可以求得巷道末端温
后巷道末端温度, 并取其大者作为 t3, 最后应用以下 公式 ( 6 ) 求单纯利用通风降温手段所需的风量
M 降温 :
M降温 cp ( t3 - t3 ) = Q
( 6)
折合体积风量为: Q降温 = M降温
( 7)
Q原 = M原
( 8)
Q降温增 = Q降温 - Q原
( 9)
在得出风量需增加的风量 Q降温增 之后, 通过乘
2 方法 1
参照井筒空气自重力压缩情况, 将压缩空气视 为热源, 利 用热传 导方程, 求 解巷道 终端 温度 [3]。
本方法核心步骤是求膨胀降温温度和膨胀吸热量。
2 1 膨胀降温温度计算
由于高压气体在膨胀瞬间速度极快, 所以压缩
空气经过喷嘴的过程可以认为是绝热节流过程, 根
据热力学气体过程方程 [ 4] , 其初始状态参量之间的
以每立方米空气折合单价得出单纯利用通风降温方
法的经济消耗。
5 实例
已知: 一硫化铁矿, 贯通三个中段的人行天井, 其围岩的热交换系数 k = 0 95 W / ( m 2 ) ; 巷道 总长度 L = 180 m; 巷道断面周长 U = 10 m; 巷道初 始岩温 tgu = 45 00 ; 按照水表面温度下的饱和蒸 汽压 pw = 7384 Pa; 空气中水蒸气分压 pB = 3127 Pa; 巷道内平均 风速 vB = 1 11 m / s; 水 表面 温度 tw = 40 00 ; 巷道中风流温度 tB = 26 50 ; 水的散热 表面积 F = 40 m2; 硫化矿氧化折算到巷道中风速为 1 m / s时的氧化放热量 qo = 10 W /m2; 压缩管道内气 体温度 T 4 = 300 K; 井 巷内的压 强 P 2 = 0 11 106 P a; 压缩管道内气体压强 P4 = 0 55 106 P a; 多方系 数 n = 1 2; 空 气 的 定 压 比 热 容 cp = 1005 J/ ( kg
M压 为压缩空气的质量流量, kg / s; t2 为压缩空
气膨胀后温度, ; t4 为压气输送管内压气温度, 。
2 3 将膨胀降温视为热源带入的热传导方程
将膨胀降温视为热源时, 热传导方程右侧吸热
量部分有所变化:
M混 cp ( t3 - t1 ) = Q + Q膨吸
( 3)
通过该热传导方程, 最终可以求得巷道末端温
摘 要: 首先探讨了矿井应用压缩空气膨胀降温手段的 适用范围, 在此 基础上, 与 直接应用 压气降温 回采面的方法进行了比较。本文着重对压气在一段 巷道中的降温 效果进行了分析。具 体探讨时, 以压 气膨胀为研究对象, 针对其在热传导公式中的不同作用, 采用两种方法研究膨胀降温效果。最后对通风 降温和膨胀降温进行了经济分析, 并给出综合实例。 关键词: 压缩空气; 膨胀降温; 矿井通风; 热传导公式 中图分类号: TD 72 文献标识码: A DO I: 10 3969 / j issn 1005- 7854 2011 02 009
关系为:
T2 = T4
n- 1
P2 n P4
n- 1
T2 = T4 P2 n
( 1)
P4
其中: T 2 为压缩空气膨胀后温度 (绝对温度 ),
K; T 4 为压气输送管内压气 温度 (绝 对温度 ), K; P2
为矿井空气压强, P a; ห้องสมุดไป่ตู้ 4 为压缩空气压强, P a; n为绝
不将压气膨胀视为热源, 而是在压缩管出口就 直接利用温度混合公式 ( 4) 求解混合温度, 并将混
Pa)
Q wq = F ( pw - pB ) = 0 113 40 ( 7384 3127) = 19241 64 W
下面, 论文将对上述两种思路进行详细的公式 推导和举例应用。在巷道内压缩空气降温过程示意 图见图 1。
热指数, n = 1 ~ 1 4。
2 2 膨胀吸热量的计算
根据焓变理论, 气体的吸热量等于其终时热焓 与始时热焓之差 [ 3, 6] , 公式为:
Q膨吸 = M 压 cp ( t2 - t4 )
( 2)
压缩空气膨胀降温是近几年探讨较多的矿井降 温手段之一。压缩空气主要来源于井上压气站, 常 应用于井下凿岩 [ 1] 。因为压气的制 取与传送成本 较高, 所以不能把压缩空气膨胀降温作为井下生产 系统主要的降温手段。一般的, 井下控温系统以矿 井通风为主要手段 [ 2] , 但是在某些风量已经较大但 降温效果并不理想的巷段, 此时如果再一味地增加
度 t3。 其中, M混 = M原 + M 压 t 1为空气原始初温, ; t3 为巷道终端温度, ;
t混 为 t1, t2 混合后的温度, ; M原 为原始空气的质 量流量, kg / s; M混 为混合后空气的质量流量, kg / s。
3 方法 2
图 1 巷道内压缩空气膨胀降温作用过程示意图 F ig 1 Coo ling process o f the com pressed a ir expansion in the tunne l
合温度视为新的巷道初温, 利用热传导方程, 求解巷 道终端温度 [ 7] 。方法 2核心步骤是求膨胀降温和混
合初温。
3 1 膨胀降温温度的计算
首先也需要求得压缩空气膨胀后的温度 T 2:
n- 1
T2 = T4 P2 n P4
n 为绝热指数, n = 1~ 1 4。
3 2 混合初温的计算 一般地, 混合气体温度计算为 [ 1] :
段在鹏等: 压缩空气在 风量较大巷道的降温效果分析
37
1 研究方法
本文针对一段巷道内压气膨胀对原始热传导方 程的影响, 按压缩空气作用效果, 采取两种方法: 一 是把压缩空气膨胀吸热看作一种热源 (负热源 ) , 此 时方程左边焓值不变, 参照井筒空气自重力压缩情 况 [ 2] , 最后求得巷道终端温度 t3; 二是把压缩空气膨 胀降温效果直接施加于空气初温, 此时方程右边吸 热量 Q 不变, 以膨胀气体温度与原始空气初温的混 合温度作为巷道新的初始风温, 最后求得巷道终端 温度 t3。理论上讲, 两种算法都是符合热力学原理 的, 所以在实际应用中, 应该对两种 方法都进行计 算, 最终选取较大的结果为 t3 实际值。
); 巷道入口风温 t1 = 25 ; 高压空 气的流量 M压 = 700 Nm 3 / h; 原始空气的质量流量 M原 = 22 5 kg / s; 井巷空气密度 = 1 2 kg /m3。
求: ( 1) 该人行天井热源总放热 Q; ( 2) 通过两种算法, 分别计算应用膨胀降温手 段时巷道末端温度 t3; ( 3) 比照无膨胀降温时单 纯应用通风降温, 进 行经济合理性分析。 5 1 热源计算: 5 1 1 围岩放热
THE A IR COOL ING EFFECT OF COM PRESSED A IR M ETHOD IN THE M ORE A IR FLOW ING TUN NEL
D UAN Zai p eng1, X IE X ian p i ng1, MAO Yan li2 ( 1 Faculty of Land R esource E ng ineering, K unm ing University of Science and T echnology,
Kunm ing 650093, Ch ina; 2 Coal Industry Adm inistra tion Bureau of Luop ing C ounty in Yunnan P rovince, Luop ing 655800, Yunnan, Ch ina)
ABSTRACT: T he paper first probes into ex tent o f application o f using com pressed air expansion m ethod to low er the tem perature in m ine, and then com pares w ith the m ethod o f direct ly using a ir produced by air com pressor to coo lm in ing face The paper m a in ly focuses on a section of tunnel to analyze the in fluence o f expansion o f air pro duced by air compresso r to tem perature in m ine Tw o d ifferent thoughts are used in ana lysis and heat conduction form ula is app lied, on wh ich an equation of e ffect o f expansion o f air produced by air com pressor to a ir cooling in m ine is derived Last ly, the paper dea lsw ith com parison w ith the m ethod of a ir coo ling and vent ilat ion cooling, e conom ic analysis of expansion coo ling, m ine ven tilation and the actua l exam ple are g iven KEY W ORD S: com pressed a ir; expansion coo ling; m ine ventilation; heat conduction formu la