在煤炭的開采與洗選過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的煤矸石,作為固體廢物,絕大部分煤矸石得不到有效利用,被就近堆放在煤礦附近,逐漸累積的煤矸石堆積成山。煤矸石中的炭質(zhì)部分與煤成分類似,具有可燃性,其內(nèi)部碳與硫的化合物與環(huán)境中的氧與水分子發(fā)生化合反應(yīng),進(jìn)行放熱自燃。自燃會(huì)導(dǎo)致煤矸石中的硫化物,與碳成分以氣體的形式釋放到環(huán)境中去,對(duì)人的生命造成嚴(yán)重威脅,對(duì)環(huán)境造成巨大的破壞。以往傳統(tǒng)的治理煤矸石山自燃的方法主要有灌漿法、噴漿法、挖掘熄滅法、表面燃燒法等,采用隔熱、隔氧、外部散溫的方式進(jìn)行治理。但這些方法對(duì)煤矸石內(nèi)部熱源的治理效果并不顯著,一旦外部治理不達(dá)標(biāo),內(nèi)部熱源依舊存在并且釋放熱量。如果能夠及時(shí)將煤矸石山內(nèi)部的熱量及時(shí)轉(zhuǎn)移出,使煤矸石山內(nèi)部熱源逐漸消減,就可以有效治理煤矸石山的自燃。熱管技術(shù)已經(jīng)在傳熱領(lǐng)域已經(jīng)顯示了其高效的傳熱率,在此嘗試用重力熱管對(duì)煤矸石山的熱量進(jìn)行提取,抑制煤矸石山的溫度,達(dá)到有效治理煤矸石山自燃的目的。本文對(duì)煤矸石自燃與熱管的理論進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了三種不同類型的熱管,在山西省思汗溝煤矸石山上進(jìn)行了工業(yè)實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過(guò)地表下不同熱管、不同深度煤矸石溫度的變化、地表上熱管冷凝段的溫度變化,以及對(duì)不同熱管傳熱量的計(jì)算分析。結(jié)果表明煤矸石山內(nèi)部溫度沿垂直方向溫度逐漸隨深度升高,熱管插入?yún)^(qū)域能夠降低該區(qū)域的溫度,熱管能夠有效提取插入?yún)^(qū)域的熱量,以地表冷凝段散熱量為比較依據(jù),熱管散熱能力為依次為翅片管、水套管、雙熱管,為熱管移熱治理煤矸石山自燃技術(shù)的發(fā)展提供有力支持。
【學(xué)位單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD752.2
【部分圖文】：

河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文原理要經(jīng)過(guò)下面六個(gè)方面：吸收外部熱量態(tài)工質(zhì)受熱蒸發(fā)發(fā)出的蒸汽在熱管內(nèi)部上升至熱管冷凝段預(yù)冷凝結(jié)成液體將內(nèi)部熱量傳至環(huán)境體受到重力的作用，降落到熱管底部的意圖如下：

圖 2.2 普通熱管原理示意圖Fig.1-1 Schematic diagram of ordinary heat pipe，根據(jù)工作溫度主要?jiǎng)澐譃�，低溫�(zé)峁�、中溫�(zé)岱绞降牟煌譃橹亓峁芎推胀峁堋峁苓x與 工 作 介 質(zhì) 。 一 般 將 -60℃——130℃ 稱 為為常溫?zé)峁埽?00℃——2300℃稱為高溫?zé)峁躘48介質(zhì)對(duì)應(yīng)的工作溫度如下表：表 2-1 熱管工作溫度與工作介質(zhì)ble 2-1 working temperature and working medium of Heat 工作溫度（℃） 熱管工作介質(zhì)-60——100 氨

圖 2-3 附面層溫度梯度圖Fig. 2-3 Surface layer temperature gradient diagram換熱熱量計(jì)算方程式傳熱時(shí)運(yùn)用基本對(duì)流換熱公式牛頓冷卻公式：q h t單位面積對(duì)流傳熱的熱量，W ;對(duì)流傳熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， W m K2/ ；對(duì)流傳熱表面平均溫差，℃；體流動(dòng)時(shí)，在壁面附近因?yàn)檎承缘淖饔盟俣瓤拷诮诿鏁r(shí)速度為零。壁面與流體之間的熱量傳遞需要熱。導(dǎo)熱問題中的傅里葉定律在此仍然適用，則通過(guò)0q yyt

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本文編號(hào)：2831483