化学氧自救器供氧温度理论计算模型

针对化学氧自救器供氧温度过高问题,采用了模拟试验与理论分析相结合的方法进行了研究.模拟试验得出了供氧温度分别随KO2药剂量和人体呼吸频率变化的曲线,且供氧温度变化规律明显.基于试验得出的供氧温度变化规律,根据热力学理论,分析了试验装置的产热、散热及热平衡,经过理论推导建立了 KO2药剂在试验装置内反应的供氧温度计算模型;并将等条件下的供氧温度计算值与试验实测值进行了对比分析及Pearson相关性检验.结果表明,理论模型计算值与试验实测值吻合程度高,且呈显著正相关;表明推导得出的理论计算模型有较高的准确性.化学氧自救器使用时的产热、散热过程与模拟试验装置相似,基于化学氧自救器的相关热交换参数,理论分析所得供氧温度计算模型可用于工程实际,指导化学氧自救器的改进.     

一种新型生氧式呼吸器

0 前言 新型生氧式呼吸器由大眼窗面罩和供气系统组成,是一种闭路循环式生氧呼吸器。它利用人员呼出气与含有大量氧的生氧药剂进行反应生成氧气,同时滤除呼出气体中的二氧化碳后,供人员呼吸使用。这种呼吸器结构简单,使用方便,易于维护,不需要复杂的气体充填装置和装备工作,适用于有害气体体积浓度大于1％、含有大量CO气体及O2浓度低于17％的作业场所或环境。     

高安全AZH——20型化学氧自救器的研究

介绍了高安全ＡＺＨ——２０ 型化学氧自救器科研成果。重点阐述了该自救器的结构设计、选材、氧烛起动装置和提高ＫＯ２ 片状生氧剂性能等方面的技术创新和改进,对应用高新技术提高自救器的防护性能和安全可靠性作了有益的探索     

化学氧自救器在使用中供氧温度的变化规律

基于化学氧自救器在使用过程中呼吸气体温度较高的问题,运用气固相非催化反应宏观动力学和传热学等理论结合固定床反应器模型,建立了化学氧自救器供氧药罐供氧时的数学模型,选用我国目前运用较为广泛的ZH30D型隔绝式化学氧自救器作为对象进行供氧温度试验研究.通过试验得出劳动强度和环境温度均对ZH30D型化学氧呼吸器供氧装置防护性能影响显著.结果 表明:在相同的环境温度下劳动强度的增加减少了自救器的有效防护时间,也会造成供氧温度上升速率过快,并最终导致在该环境温度下供氧温度达到最大值的时间缩短;在相同的劳动强度下环境温度越高,供氧温度的上升速率越快,同时缩短了供氧温度达到对应劳动强度下最高值的时间;在超氧化钾的质量足够支持反应的情况下,供氧温度与供氧时间、跑步速度和环境温度呈线性正相关;环境温度在30～38℃时,使用ZH30D型隔绝式化学氧自救器,当人体呼出的二氧化碳体积分数达到4.36％时,有效反应区域能够占据整个药剂层,此时供氧温度最大值约为87℃,该温度在试验条件下不受环境温度和劳动强度的影响.本研究期望为ZH型化学氧自救器的改进提供理论参考.     

化学氧自救器与压缩氧自救器的比较分析

本文分析了化学氧自救器及压缩氧自救器的特点,并讨论在不同呼吸量下两种自救器检验结果的差别及原因,得出结论化学氧自救器更加适合煤矿井下使用。     

生氧式自救呼吸器的工作原理及安全性

对生氧式自救呼吸器的反应原理和工作特性作了全面介绍,并讨论了有关防护性能和使用中的安全性,特别讨论了该类产品在使用中对环境的二次危害问题,认为该类产品在缺氧及有毒有害环境中使用对人体及环境都是安全的。     

正确佩戴隔绝式化学氧自救器

隔绝式化学氧自救器是发生灾害导致大气环境污染或缺氧时，能及时提供给人体呼吸氧气的自救装置。它主要用于井下煤矿发生瓦斯爆炸、出现火灾灾害时，作为矿工紧急自救之用，也适用于在有毒有害气体及窒息环境下作业的工矿企业员工。煤矿井下作业人员必须随身携带自救器。     

SM-1型隔绝式生氧面罩

上海市橡胶制品二厂研究制造的SM-1型隔绝式生氧面具,是以碱金属超氧化物为基体的化学生氧剂作为氧源的个人防护用具。它采取双气体双套管,密闭循环式新颖结构,整个工作过程与污染大气完全隔绝,使用范围不受外界环境毒气的种类、浓度和含氧量的限制。其总重小于4.5石公斤,整套用具能在300毫米水柱下保持气密。使用方便,戴上面罩接上生氧罐后,只要猛吐一口气,就可开始使用。其主要特性如下: 生氧源 生氧源是以超氧化钠为生氧剂的基体,超氧化钠与人呼出的二氧化碳和水蒸汽起如下的化学反应: 2NaO2 H2O→2NaOH 1O2……(1) 2NaOH CO2→Na…     

生氧式自救呼吸器的工作原理及安全性

对生氧式自救呼吸器的反应原理和工作特性作了全面介绍,并讨论有关防护性能和使用中的安全性,特别讨论了该类产品在使用对环境的二次危害问题,认为为该类产品在主有毒有害环境中使用对人全及环境都是安全的。     

消防逃生用氧烛供氧隔绝式呼吸保护装置

消防逃生需要携带使用呼吸自救器。新型氧烛供氧隔绝式呼吸保护装置主要由防护头罩、氧烛和二氧化碳吸附三单元组成。氧烛产生的氧气通过文丘里管推动头罩内的空气循环,采用氢氧化锂吸收循环气中的二氧化碳。设计了产品结构,对产品性能进行了试验,认为是一种适合普及大众救生的呼吸保护装置。它的研制成功,为今后消防、煤矿、有毒有害环境、三防等逃生自救器的设计提供了一种新的思路,有利于呼吸自救器的发展。     

我国煤矿用自救器生产现状及发展趋势

本文分析了我国煤矿用自救器行业的生产现状和产品特性;就如何提高我国煤矿用自救装置的产品质量和技术水平,加快其更新换代进行了论述;简要介绍了新型自救装置的技术优势;指出研发安全科学、佩戴舒适、先进高效、操作简的新型自救装置是我国自救器行业研发生产的发展方向和必由之路。     

高海拔矿山掘进工作面局部供氧装置研究*

为缓解高海拔矿山掘进作业面低氧问题,将供氧管与环形空气幕相结合,空气幕在作业人员四周形成空气屏障,设计1种用于高海拔矿山掘进工作面的新型供氧装置。以中国云南某海拔3 400 m的铜矿为例,运用ANSYS Fluent软件建立掘进工作面空间模型,根据矿山实际情况确定边界条件,对比研究单一供氧管模式和新型供氧装置的富氧效果差异,并分析空气幕出风口形式、风量对富氧效果的影响。研究结果表明:新型供氧装置的富氧效果优于单一供氧管模式;环状缝隙出风口优于圆孔出风口,并且当环状缝隙宽度为0.010 m、风量为0.014 m3/s时,呼吸带平均氧气质量分数为27.59%,达到最佳富氧效果。新型供氧装置能有效提高作业人员周围呼吸带区域的氧气质量分数。     

热重实验条件下不同氧气浓度对煤自燃反应能级的实验研究

为研究不同氧气浓度对煤自燃反应能级的影响,基于热重实验分别得到6个不同氧气浓度下的煤自燃特征温度点,通过计算不同阶段内煤自燃的反应动力学参数分析氧气浓度与煤自燃反应能级关系。实验结果表明:n≠1时,氧气浓度对煤自燃反应能级(n)的影响在不同温度段内的影响不同;氧气浓度与T1,T2,T3特征温度点的关系曲线变化趋势不明显,T4~T8温度点与氧浓度的关系呈现先增大后减小的趋势。     

自然环境对风力发电机组安全运行的影响分析

风力发电机组野外运行的特点决定了自然环境条件对其运行状况有着重要的影响,本文综述了气压、气温、台风、雷击、盐雾等自然条件对风力发电机组的影响状况,并对其产生的机理进行了分析,给出在各种自然环境下的风电机组设计和运行应对措施,以提高风电机组对自然环境条件的适应性。希望本文能对国内风电机组的设计制造、运行维护提供一定的参考和帮助。     

空气湿度对煤自燃特性影响的试验研究

为研究空气湿度对煤自燃特性的影响,运用程序升温试验台,在不同环境湿度条件下,对黄陵2号矿4#煤层煤样进行程序升温,分析不同温度下的气体成分,计算煤样在不同温度和湿度条件下的耗氧速率、CO和CO_2产生率,以及煤氧化的表观活化能。结果表明:与在干燥的空气中氧化相比,煤在加湿空气中的耗氧速率、CO和CO_2产生率升高,活化能降低,表明加湿有利于煤自燃;随空气湿度增加,煤体的耗氧速率、cO和CO_2产生率先升高后降低,活化能先降低后增加,表明存在一个最容易使煤氧化自燃的临界空气湿度;黄陵2号矿4#煤层煤样的临界相对湿度为25%左右。     

壳聚糖季铵盐的制备及其降尘性能研究

以壳聚糖为原料,对其季铵化改性制备了一种新型煤矿用环保降尘剂。主要包括单体3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)的合成与壳聚糖季铵盐（HTCC）的制备。通过单因素试验研究了反应时间、反应温度、碱用量、单体配比等因素对HTCC降尘率的影响,并采用正交实验确定了最佳的工艺合成条件为:m(NaOH)/m(CTA)=1.2,m(CTA)/m(CTS)=3.5,60 ℃下反应10 h;用IR、XRD表征了HTCC。当HTCC投加量为0.4 g/L,pH=6、温度25 ℃时,煤尘去除率达到最大约为94.6%,在降尘领域中有着良好的应用前景。     

200 MW燃气流风洞高压氧气系统安全操作分析

为保证200 MW燃气流风洞高压氧气系统安全运行,从初始能量出发,对高压氧气系统充气、供气、排气时管道内的激波管流动、绝热压缩等过程进行安全分析,并提出针对性安全措施。结果表明:对于充气管道内存在的激波管流动,当驱动气体压力为20 MPa、被驱动气体压力为0.1 MPa时,激波反射后末端气体温度远远高于200 ℃,通过减小阀门开启速度,对阀前管道进行充气以减小上下游压差,可避免因绝热压缩产生的高温;供气管道充填时,管道内最高温度为73 ℃,通过控制充填速度,可进一步降低管道内氧气温度;通过高压排气、低压排气2种模式,可满足国标中对氧气流速的要求。研究结果可为氧气管道远程安全操作提供参考。     

纳米铝粉对烟火药剂热安全性影响研究

为研究铝粉纳米化后对烟火药剂性能的影响,本文将普通铝粉和纳米铝粉分别与氯酸钾、硫粉按照零氧平衡的同一配比（17％AL＋63％KClO3＋20％S）配成的烟火药剂进行ARC热分析对比试验发现,含纳米铝粉的烟火药剂热分解的初始反应温度降低,反应到达最大温升速率所需的时间延长,反应所能达到的最高压力降低。这说明纳米铝粉的加入在加速其反应进程的同时,可有效地降低其反应的激烈程度和危险性,即铝粉纳米化后可以有效的改善烟火药剂的性能,提高其安全性。     

煤自燃发火潜伏期不同温度下耗氧特性的研究

为了探究地层温度的升高对采空区自燃倾向性的影响,对处于自燃潜伏期的煤展开耗氧特性和CO释放特性的研究。通过对长平矿3#煤分别进行20~60℃的封闭耗氧实验,得到了自燃潜伏期不同温度下煤的氧浓度以及CO浓度随时间变化的曲线。对氧浓度变化曲线和CO浓度变化曲线进行拟合分析得到了不同温度下煤的氧气消耗和CO生成速度,同时得到了氧浓度衰减系数和CO浓度增长系数。封闭耗氧实验结果表明:从20~60℃氧气消耗速度逐渐增大并且氧浓度衰减系数呈指数增长,CO浓度增长系数也逐渐增大并且同样呈指数增长,煤的窒熄带氧浓度临界值从20~60℃逐渐由16.8%降低到12.4%。为探究不同温度下采空区煤的自燃发火危险性,将封闭耗氧实验结果的参数应用到采空区CFD数值模拟仿真中,模拟得到随着温度升高采空区窒熄带临界氧浓度位置由200 m增长到380 m。结果表明:常温下不易自燃的煤在较高的环境温度下表现出了较强的氧气消耗和CO释放能力,并且采空区自然氧化带随着温度的升高动态变宽,增大了采空区的自燃发火危险性。