硐室使用无机相变材料制冷方案优缺点(自动保存的).docx

《硐室使用无机相变材料制冷方案优缺点(自动保存的).docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、硐室使用无机相变材料制冷方案优缺点看过敖总发的无机相变材料的介绍后，我发现了一些问题，其中有无机相变材料的优点，也有缺点，希望能够为中标起到一点帮助；我们也可以使用这种材料改进救生舱及硐室的一些性能。通过魏工今天早晨的介绍，栆矿集团新远大公司采用的无机相变材料的使用温度在24-27℃，根据北京广域（无机相变材料供应商）提供的技术参数来看，参照下表，栆矿集团新远大公司选用的的材料可能性最大的为性能为CT24的无机相变材料，但表中无CT24的参数，现以性能相近的CT26的参数作为分析。性能HS24CT26

2、HS29CT58CT89外观(颜色)灰白/棕色灰白/棕色灰白/棕色灰白灰白材料类型无机盐水合物相变温度(℃)23-2525-2728-3057-5987-89有效工作温度(℃)21-2723-3026-3255-6085-95密度(Kg/m3)14801500155012901540潜热(kJ/kg)185180190250180熔融均一性是是是是是过冷度无无无低无易燃不燃不燃不燃不燃不燃稳定性(循环)>3000最大操作温度（℃）6060609096北京广域提供的参数表一、材料性能分析1、材料的环境温

3、度通过比对材料的相变温度与有效工作温度对比，可得出材料的相变温度与有效工作温度又±3℃的温差，材料的最大操作温度表明材料在大于60℃的环境下其分子结构会发生改变从而失去其相变能力。2、选定材料的密度与潜热CT26的密度为1500Kg/m3，潜热为180KJ/Kg据此我们可作以下推算。3、理想状态下全部选用CT26作为硐室内制冷材料有实验数据可知每个人的平均功率为150w，其中包括空气净化药剂，硐室内设备及围岩温度对硐室内温度的影响；根据一个人的平均功率我们可以粗略推算出为达到制冷要求硐室内所需无机相变

4、材料的质量与体积。由热力学定理可知：1w=1J/s则，一个人的平均功率换算为热量等于：150w=150J/s=0.15KJ/s一个人一小时产生的热量为：0.15KJ/s×3600s=540KJ则，硐室内100人120小时产生的总热量为：540KJ×100×120=KJ根据材料的参数求出100人硐室所需的无机相变材料的质量为：/180=36000Kg=36t无机相变材料的体积为：36000kg/1500kg/m3=24m3假设全部铺设于硐室生存室内，通过参考北京广域提供的参数来看，无机相变材料的最佳使用

5、厚度为2cm，则需要的生存是内表面积为：24/0.02=1200m2生存室总长30m，则需要的生存是横截面周长为：1200/30=40m；生存是宽4.6m，高3.3米，所以不能满足硐室内全部使用无机相变材料制冷的要求。二、使用无机相变材料制冷的优缺点优点：1、单纯使用无机相变材料省去了硐室内的制冷设备（制冷一体机或蓄冰冰柜）；2、相对二氧化碳制冷采用无机相变材料制冷省去了二氧化碳气瓶，大大减少了二氧化碳气瓶的维护及在使用时打开二氧化碳气瓶阀门较大的重复工作，同时也没用二氧化碳泄露的危险；3、相对蓄冰式

6、冰柜制冷采用无机相变材料制冷省去了冰柜及其制冷压缩机组；缺点：1、制冷一体机或蓄冰式冰柜具有冷凝空气中水分的作用，从而达到了除湿的效果，配合少量干燥剂便能达到硐室内湿度的有效控制，但无机相变材料工作温度与硐室内温度相差较小，没有冷凝的效果，控制硐室内湿度是只能依靠干燥剂，此时需要大量干燥剂，干燥剂在湿度大的情况下失效较快，所以需要频繁更换。若空气的干燥还是要通过净化一体机来实现，此时需要一体机对湿度进行快速处理，并且需要使用大量干燥剂，则大量的干燥剂无疑又增加了净化一体机的负荷，就目前硐室净化一体机的

7、驱动现状（多为气动马达驱动）来看，无疑又增加了气瓶的数量。2、采用无机相变材料制冷虽然省去了二氧化碳制冷或蓄冰式冰柜制冷系统中制冷单元，但仍需要对硐室内的空气进行净化，还需使用净化一体机，目前硐室内基本都在使用气体驱动的一体机，在对硐室内空气净化过程中，气瓶的配置仍要满足一体机及氧气供给，空气供给的需求，从气瓶的数量来看，气瓶的数量并没有减少。3、根据北京广域提供的技术参数来看，无机相变材料在24℃时就开始由固态转变为液态，发生相变吸热，所以在不制冷的情况下就需要使硐室内的温度低于24℃，这就需要压风

8、持续供给，以保持硐室内的温度，在非紧急情况下，压风供给系统中的过滤器寿命变短，需要频繁更换。长时间的使用压风，会造成压风管道内积水，增加了压风维护的工作量，并且无机相变材料在吸热时会融化成液态，且体积较固体状态下会变小，在重力作用下，变为液态的无机相变材料会积聚在封装材料的底部，当在无机相变材料恢复至其固相时，有可能造成无机相变材料在封装材料中受力不均匀，使封装材料表面变得凹凸不平，影响硐室墙面的平整度。4、综上所述单纯使用无机相变材料进行制冷的方案不现