真空冰降温工艺技术分析.pdfVIP

2007年2月 矿业安全与环保 第34卷第1期 真空冰降温工艺技术分析 胡春胜 ，周秀隆 ，张铁 岗 ，欧阳广斌 (1．武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北 武汉430070；2．中煤国际工程集团武汉设计研究院。湖北 武汉430070； 3．平顶山煤业(集团)有限责任公司。河南 平顶山467000；4．平顶山煤业集团有限责任公司 四矿。河南平顶山467o~) 摘 要：分析了冰和水的热物理特性，论述并总结了真空冰的制冰工艺、输冰工艺、融冰工艺及矿井 降温工艺要点，阐述了各工艺的衔接。提出了冰降温技术的使用条件。 关键词：制冰工艺；输冰工艺；融冰工艺；矿井降温 中图分类号：TD727 ．2 文献标识码：A 文章编号：1008—4495l2007)01—0070—02 随着国家煤矿安全执法力度的加大及矿井正常 在 1oC温升情况下，冰的热容是水的9o倍，因 生产的需要，矿井降温工作已逐步引起企业的重视。 此可以寻求一种使用冰的方法，作为矿井降温的冷 水、冰作为冷媒，其作用都是为了向需冷地点提供低 源，即用少量的水来制取冰向煤矿井下输送，以达到 温冷水，或通过喷淋、表冷实现改善矿井热环境的 矿井降温 目的，同时因使用冰增加的排水量又不大。． 目的。 2 制冰工艺 20世纪 80年代南非金矿开始使用冰降温技术， 德国80年代出现了制造细冰颗粒与水的混合物的 就 目前国内制冰工艺而言，根据冰的体积形状， 冰浆机用于煤矿井下降温，我国1997年在平顶山煤 有块冰、片冰、板冰之分，在矿井降温领域，块冰适用 业集团八矿使用了块冰与水混合降温。真空冰作为 于整个矿区的集中降温，片冰和板冰适用于单个矿 目前世界上最先进的制冰技术，具有传统制冰无法 井的降温，下面以真空制冰机生产的片冰为例进行 比拟的优点，因而得到发达国家的普遍认可。 说明。 2．1 真空制冰原理 1 冰与水的热物理性质比较 真空制冰的鼻祖是以色列脱盐公司，其开发的 水是制冷降温行业最常用的冷媒，水从液态变 VIM系列真空制冰机因拥有世界上最大的COP系数 成固态冰的过程是在温度为冰点的条件下，释放一 (6．7kW，kw)，且具有30年的使用寿命、可靠的运行 定热量(即从外界获得一定的冷量)后发生相变而成 工况而被南非许多矿井所使用，如南非西部深水平 冰。反之，冰融化成水的过程是释放冷的过程，必须 金矿就安装了6台VIM800型制冰机，单台 日产冰 从外界获取一定的热量，即在温度保持不变的情况 达 800t。 下相变成水。冰 的融解或 水 的结冰潜热为： 真空制冰原理见图1。 335 k威 93．06kW ·11／。水和冰的热物理参数 比较见表 1。 裹 1冰和水的热物理参数比较 收稿 日期．2006—09—05 作者简介：胡春胜 (1 )，男，湖北鄂州人，教授，教授 级高级工程师。硕士生导师。现主要从事矿井降温、建筑节能 技术、冰降温工艺等工作。 图1 真空冰浆机原理图 · 70 · 2007年2月 矿 业安全 与环保 第34卷第1期 当冷水机组预冷的5℃的水被泵送人处于真空 钢管)。 的蒸发器 内时，