矿用降温服的研制及热舒适性研究

矿用降温服的研制与应用对于解决矿山人员的防暑降温具有重要意义。本文介绍了矿用降温服的工作原理及设计方案,并对矿用降温服的热舒适性进行理论研究和现场试验。结果表明:矿用降温服所采用蓄冷材料的相变温度为-4.6℃,相变潜热为255.1J/g。该矿用降温服具有良好的降温效果和热舒性。     

煤矿防灭火壳聚糖温敏水凝胶的制备及性能研究

为提高凝胶防灭火效果,采用水溶液聚合法制备价格低廉、无毒、易降解的壳聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺水凝胶。研究中和度、交联剂、引发剂、丙烯酰胺、壳聚糖、温度、p H对水凝胶吸水倍率的影响。结果表明:壳聚糖用量的增加会降低凝胶的吸水率,但引入壳聚糖有利于降低水凝胶对p H的敏感度。红外光谱表明壳聚糖与丙烯酸、丙烯酰胺发生很好的聚合反应。水凝胶的动态流变试验表明,5%壳聚糖水凝胶的相变温度为103℃,比较适合煤矿防灭火。     

救生舱内人体体感温度的控制研究

针对救生舱在外界持续高温辐射影响下,研究了救生舱内避险人员体感温度的控制,并通过试验验证初始设计计算满足使用要求。采用热平衡的方法,构建了救生舱内各热源的数学模型,在保证体感温度小于35℃的前提下,以蓄冰耗损最小为目标,建立了救生舱内温度热平衡模型,完成了救生舱内平衡温度预估。试验结果表明:在持续106 h高温辐射情况下,救生舱内温度低于30℃,湿度低于75%,经计算人体体感温度低于30%,满足使用要求。     

基于直膨式太阳能热泵的相变储能地板联合供暖系统

该文建立了直膨式太阳能热泵联合相变储能地板供暖系统实验平台,介绍了系统的运行方式以及匹配计算,并对河北石家庄供暖季的典型日进行分析,得到相关实验数据。结果表明:相变储能地板模块在经过8:00～16:00间对能量的储存之后,储热量可供晚间17:00至次日8:00用量,可保证室内在20℃左右的温度下连续供暖10 h。本系统太阳能热泵COP稳定在4. 5左右,最大接近5. 5。相变储能地板系统充分利用了相变材料可储存能量且潜热巨大的特点,弥补了太阳能不稳定的缺陷。系统的实用性和节能性更加突出,具有很好的应用前景。     

温度变化对煤系砂质泥岩三轴压缩力学特性的影响

为分析温度对煤系砂质泥岩力学参数的影响,利用RMT-150B岩石力学试验系统和GD-65/150高低温环境箱,对煤系砂质泥岩在25~55℃下三轴压缩试验的力学特性进行了研究。结果表明,在试验温度范围内不同温度下煤系砂质泥岩的力学特性有一定程度的差异。随温度升高,峰值应力整体上呈降低趋势;峰值应变在20~40℃逐渐增大,在40~55℃减小;弹性模量随温度升高,在20~35℃逐渐减小,在35~55℃逐渐增大;变形模量随温度升高,在20~45℃逐渐减小,在45~55℃逐渐增大。     

冷循环便携式半导体降温服设计及制冷性能分析

为缓解高温环境下劳动人员面临的热害问题,设计1种利用半导体制冷片作为制冷源的便携式冷循环降温服,并在高温环境下测试其降温性能.结果表明:在总电源功率100 W、环境温度30℃的情况下,运行12 min后,制冷水温度降低至15.7℃.降温服稳定运行状态下制冷功率为340.4 W.系统运行环境温度对制冷系统的制冷性能有显著...     

建筑工地扬尘抑制剂的制备与研究

在实验室合成一种高分子聚合物,运用正交实验法分析确定各因素的最佳配比,并对其抑制工地扬尘和表层的固化性能进行研究。得出结论:木质素磺酸盐与水的质量比为1∶25,引发剂用量为1×10-2mol/L,单体用量为1.4 mol/L,反应温度为50℃,反应时间为2 h的条件下,制得的共聚物在30 h内保水率达50%以上,邵氏硬度达到80 HA以上,适用于建筑工地使用。     

聚乙二醇在相变纺织材料上的应用研究

对聚乙二醇（PEG）进行冷热循环处理时，其超分子结构会发生某种相变，从而改变宏观性质而具有特殊的蓄热调温性能。PEG的相变温度随聚合度变化而变化，在服装应用方面一般采用30～35℃，接近于体温的PEG。以PEG作为相变材料用不同方式添加到纺织材料上，可以使织物具有双向调温的特殊功能。     

高温矿井湿润巷道表面与风流间热湿交换分析与简化计算

高温矿井巷道与风流间同时存在显热交换与潜热交换。相对于显热交换量,潜热交换量计算参数难以获得,致使巷道表面热湿交换量计算过程繁琐。为简化计算,对巷道热湿交换体系内显热、潜热交换与表面温度、空气状态温湿度的关系进行分析,通过饱和水蒸气分压力与温度的关系引入Lewis关系,将对流质交换系数用对流换热系数的函数关系表示,饱和水蒸气分压力用温度的函数关系表示,进而将潜热交换量表示成对流换热系数、壁面温度及风流状态露点温度的函数,将对流显热交换量与潜热交换量的计算有机结合;并针对高温矿井的客观条件,对潜热交换量计算式进行了适度的简化与误差修正,得出了精度满足工程计算要求的潜热及全热量简化计算式。同时分析了不同情况下全热简化计算式计算出的净热交换量的传递趋向,明确了不同矿井巷道表面温度及风流温度下,巷道表面水分蒸发需热量的取向。     

环境温度对化学防护服气密性能影响研究

为研究不同温度条件对化学防护服（CPC）气密性的影响，以3种不同材质（聚乙烯、丙烯、氯化丁基橡胶）的化学防护服为研究对象，利用气密性测试仪和环境实验舱，在10~66 ℃温度条件下处理2 h后，分析环境温度对3种化学防护服样品气密性能影响。研究结果表明:不同环境工况处理后化学防护服气密性能在10~25 ℃段上升，在25~50 ℃段下降；聚乙烯材质化学防护服失效温度为66 ℃，其他2种材质的服装失效温度为50 ℃。研究可为防护装备环境适应性测试评价提供技术支撑。     

ClO2杀灭拟柱孢藻过程中毒素释放行为与释放机理

试验考察了二氧化氯(ClO_2)杀灭拟柱孢藻过程中不同条件下柱孢藻毒素(CYN)随时间的释放规律,对释放量与时间数据进行曲线方程拟合,并以透射电镜观察不同反应时间拟柱孢藻细胞形态,对柱孢藻毒素的释放机理进行分析。结果表明,反应初期5 min内CYN释放率随时间延长快速提高,随后增长缓慢,30 min后趋于稳定。ClO_2投加量影响了CYN释放速率,1.0 mg/L ClO_2投加量时CYN释放率要高于0.5 mg/L和0.7 mg/L时,但在反应2 h后不同ClO_2投加量的CYN释放率趋于接近。拟柱孢藻初始浓度对CYN释放率的影响不明显。CYN释放率在酸性条件下高于中性和碱性条件。随反应温度升高,CYN释放率逐渐升高。各种反应条件下CYN释放量与反应时间的关系可以用曲线方程来表示。藻细胞形态随反应时间延长发生变化。ClO_2投加量增大,藻细胞结构的破坏程度加剧。在反应初期CYN释放是通过扩散作用而并非由细胞壁的破裂而致。     

Small-scale experimental study of vaporization flux of liquid nitrogen released on ice

One of the LNG accident scenarios is the collision of an LNG carrier on an iceberg during marine transportation. A collision can result in damages to the vessel and lead to the leakage of the contents on ice or an ice-water mixture. When cryogenic liquid comes in contact with ice, it undergoes rapid vaporization due to the difference in temperature between the ice and cryogenic liquid. This process is different from the heat transfer between water and cryogenic liquid as ice is a solid and thus heat transfer to the pool occurs primarily through conduction. In this paper, the heat transfer phenomenon between ice and cryogenic liquid was studied through a small-scale experiment and the resulting vaporization mass fluxes were reported. The experiment involved six spills with varying amount of liquid nitrogen on different ice temperature to determine its effect on vaporization mass flux. The vaporization mass fluxes were determined by direct measurement of the mass loss during the experiment. The results indicated that the vaporization mass flux was a function of release rate and ice temperature. When the release rate and ice temperature was high, the vaporization mass flux follows a decreasing trend. With further reduction in release rate and ice temperature, the vaporization mass flux was found to be independent with time. The one dimensional conduction model was validated against experimental results. The predicted temperatures and heat flux were found to be in good agreement with the experimental data.     

冷冻堵漏法在危险化学品泄漏事故中的应用

为了研究液化气体泄漏冷冻堵漏的堵漏机制,运用流体力学、传热学等知识对液化石油气（LPG）储罐（槽罐）泄漏时泄漏口处产生局部低温的现象进行了研究,探讨了LPG液相泄漏和气相泄漏2种不同泄漏形式的低温效应。结果表明:液相泄漏时,泄漏口处温度下降程度与泄漏口面积成正比,且随着罐体内部压力的减小而减弱,推导出喷水冷冻堵漏的成冰时间公式;气相泄漏时,对罐内压力与温度的平衡关系进行模拟并建立了数学模型;发现由于LPG气、液相之间对流换热和汽化吸热效应的差异,导致液相与气相之间的温度差,此温度差是罐体外壁产生结霜分层现象的主要原因。     

Preparation of n-Octadecane@MF resin microPCMs and its application in temperature control of esterification reactions

Reaction thermal runaway accidents occur frequently and occupy a high proportion in chemical accidents. Reducing accidents by controlling reaction temperature is of great implication to enhance the safety level of chemical processes. Phase change materials (PCMs) have a good energy storage potential, which can rapidly convert the reaction exotherm in the reaction process into its own phase change latent heat, urgently control the reaction temperature, and enhance the process thermal safety level. In this study, using n-octadecane as the core and melamine-formaldehyde (MF) resin as the shell, microencapsulated phase change materials (microPCMs) was made, which has a smooth spherical shape, good thermal stability, and a phase change enthalpy up to 162.87 J/g. The homogeneous esterification reaction of 2-butanol (2 B) and propionic anhydride (PA) was selected as the target reaction, and then the reaction was scaled up equivalently to investigate the effect of amplification to the reaction system. The results indicated that the temperature control of the esterification reaction system by microPCMs is the synergy between physical inhibition and chemical inhibition. The reaction temperature could be controlled by adding microPCMs, and the temperature control effect improved with the increase of microPCMs addition. In large scale reactors, microPCMs still has certain temperature control ability after being added.     

放空管设计对超临界CO2管道放空影响研究

与天然气管道相比,超临界CO2管道放空时的降压可能导致管道内的低温,甚至形成干冰对管道及设备造成损伤,危害管道安全。针对超 临界CO2放空过程可能出现的潜在风险,建立了超临界CO2管道放空计算模型,借助OLGA软件对超临界CO2管道放空进行了稳态和动态模拟,并研 究放空管设计对管道放空的热力水力影响。研究表明:超临界CO2管道放空时管道沿线上各点之间的压力、温度变化差异不大;CO2首先由超临 界相变为气相,然后沿着气液相平衡线或气固相平衡线进行,管内温度降到一定值后逐步回升至管道埋地温度;放空管的直径对超临界CO2管道 放空过程的总时间、放空速率、最大温降以及是否生成干冰有直接影响;放空管高度对放空过程管内参数变化几乎无影响。     

新型吸收剂的制备及其对甲苯废气的吸收性能研究

针对工业排放的大量有机废气,制备了一种新型吸收剂.首次以水和生物柴油为原料,经乳化形成稳定的乳液,可提高生物柴油的吸收性能.考察了油水比、乳化剂HLB值、乳化剂添加量、乳化时间和乳化温度对乳液稳定性的影响.将乳液作为甲苯废气的吸收剂,通过实验室模拟废气,考察了其对甲苯废气的去除率.结果表明,在油水比(质量比)为7:3,乳化剂HLB(亲水亲油平衡值)值为10,乳化剂质量分数为5%,乳化时间为0.5 h,乳化温度为室温时,乳液的稳定性最好,且对甲苯废气的去除率可达到90.3%.     

液体石蜡乳化液的制备及对甲苯废气的吸收性能研究

以液体石蜡和水制备乳化液,以制备的乳化液吸收甲苯废气。考察了制备乳化液时油水质量比、乳化剂的质量分数、HLB值(亲水亲油平衡值)、乳化时间、乳化温度的选择及Tween 80、正辛醇、NaCl、Na2SO4对甲苯吸收效果的影响。结果表明,室温下油水质量比为7∶3,乳化剂质量分数为7%,HLB值为10,乳化时间为0.5 h时制备的乳化液稳定性最好。试验条件下乳化液对甲苯的初始吸收率可达96.53%,增加Tween 80的量和添加正辛醇能提高乳化液的吸收效果,添加NaCl和Na2SO4则降低乳化液对甲苯的吸收能力。     

低压细水雾控制高架仓库实体火灾的实验研究

高架仓库的建筑和储存特点导致其火灾危险性远大于普通仓库,因此高架仓库的消防系统设计研究日益受到重视。目前,高架仓库主要采用的是ESFR自动灭火系统,细水雾灭火系统的应用还较少。通过低压细水雾灭高架仓库实体火灾的实验,记录喷头工作压力、实验点火时间、开始喷水时间、灭火时间及燃烧物的损失量,分析温度、热辐射强度以及喷头流量数据。结果表明:在限定的仓库高度以及货架高度条件下,低压细水雾灭火系统能够有效保护高架仓库,且较其它水喷淋灭火系统用水量少,造成货物的水渍损失小。     

数值分析方法在一起高危工艺分析中的应用

以二级放热反应为研究对象,在反应体系温度、浓度均匀分布的假设基础上,根据反应速率方程和热平衡方程,建立高危工艺反应的温度和转化率随时间变化的数学模型。采用数值计算技术,以一阶差分代替微分,并结合工艺中的恒温过程、绝热过程和飞温过程,编写计算程序求得其转化率、温度在不同时间点的数值解,揭示爆炸事故的发展过程,定量分析操作参数的影响和转化率、温度随时间分布的规律。同时通过对绝热反应时间、冷凝器的冷却能力的分析,结合冷凝器的移热能力和反应放热对反应体系热积累的影响,讨论防止反应失控发生的可能性。最后探讨冷凝器热负荷余量、反应物投料浓度比等因素对控制反应失控的影响。     

麻疯树籽壳生物质炭的制备及对六价铬离子的吸附研究

以麻疯树籽壳为原料经磷酸活化后炭化处理制备了生物质炭吸附剂。以六价铬离子为目标对象,考察了磷酸浓度、活化时间、炭化温度、炭化时间等制备条件对生物质炭吸附六价铬离子的能力,并探讨了生物质炭的投加量、溶液pH值等工艺条件对六价铬离子吸附能力的影响。结果表明:在磷酸浓度为2 mol/L,活化18 h,600℃下炭化1.5 h时所制得的生物质炭在投加量为5 g/L、溶液pH值为3时对铬离子的吸附效果最佳,铬离子去除率为74.5%。