為了研究熱管冷凝段翅片類型對抑制煤自燃的降溫效應的影響,實驗研究了將熱管插入加熱煤堆后的降溫效應。采用碳鋼—水重力熱管,在溫度為75～20℃內(nèi),研究了不同冷凝段結(jié)構的熱管對煤堆內(nèi)部溫度的影響,探討了熱管對煤堆內(nèi)部溫度場的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:相同時間段內(nèi)彎曲垂直翅片熱管作用下高溫煤體在50℃前后降溫速率衰減幅度為64.98%,大于無翅片、垂直翅片和圓形翅片3種熱管作用下的煤體降溫速率衰減幅度,即彎曲垂直翅片熱管移熱降溫效果最好;彎曲垂直翅片熱管對煤堆內(nèi)部3個水平面溫度場的影響有明顯差異,在下水平面主要為熱管工質(zhì)相變移熱,在中水平面及上水平面主要為熱管管壁移熱。

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【部分圖文】：

圖1重力熱管工作原理示意圖

重力熱管，也稱為兩相熱虹吸管，可據(jù)結(jié)構功能將其分為3部分，即蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段[16-17]，如圖1所示。使用時將蒸發(fā)段埋入煤堆高溫熱源點附近，熱管內(nèi)工質(zhì)液吸熱變?yōu)檎羝�，在氣壓差作用下蒸汽上升至冷凝段，與較低溫度的管壁進行接觸熱交換，然后冷凝液化，在重力作用下沿管壁返流至蒸發(fā)....

圖2熱管移熱防控煤堆自燃試驗系統(tǒng)

實驗裝置采用自行搭建的熱管移熱防控煤堆自燃試驗系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)主要由儲煤箱、電加熱板、熱管、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。儲煤箱由2個矩形箱焊接而成，為了保溫，在箱體夾層內(nèi)填充玻璃纖維;1.5kW的圓形電熱板用于加熱煤堆，可用以模擬煤堆內(nèi)的高溫區(qū);溫度傳感器采用Pt100熱電阻....

圖4實驗測點布置示意圖

熱管預埋于煤堆中，在熱管周圍水平和豎直方向按一定間距設置測溫點，豎直方向按3個水平設置測點，每個水平面間距為200mm。同一個水平面上測點呈三角形布置，測點間距為100mm，熱管處于三角形中心，共布置19個測點。測點布置如圖4所示。接通電加熱板電源，模擬煤堆高溫熱源，觀察數(shù)據(jù)....

圖5熱管影響下煤體中高溫熱源點降溫曲線

為研究冷凝段翅片類型對熱管抑制煤自燃的降溫效應的影響，通過溫度傳感器實時測得煤體中高溫熱源點(21號測點)的溫度，并繪制降溫曲線，如圖5所示。由圖5可見，降溫曲線大體可分為3個階段，即大幅下降階段、過渡階段及穩(wěn)定平緩階段。在75℃至50℃范圍內(nèi)降溫幅度最大，在該階段，由于起始溫度....

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