吸附式制冷技术在矿用救生舱中应用可行性分析.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目 录一、前言 .2二、研究意义.3三、吸附式制冷技术.43.1吸附式制冷原理.63.2其他制冷技术应用在救生舱中存在问题.63.2.1利用二氧化碳制冷系统.73.2.2利用空调机制冰（即蓄冷技术）降低舱内温度.7四、吸附制冷在救生舱中应用系统 .74.1吸附制冷连续循环.74.2吸附制冷在救生舱制冷量计算.9 4.2.1降温系统基本参数 .94.2.2总发热量计算 .94.2.3洗涤空气释放的热量.94.2.4总发热量.104.2.5总制冷量计算.104.2.6其他制冷因素.11 4.2.7二氧化碳在制冷系统中的用量.11 五、结论.12六、参考文献.13七、附图.14吸附式制冷技术在矿用救生舱中的设计摘要：多数矿难表明，矿井事故发生后形成的高温，有毒有害气体环境是造成矿工伤亡的主要原因。为井下矿工提供安全可靠的救生舱、避难硐室是降低伤亡的主要手段， 是目前国际矿山应急救援的发展趋势和方向， 煤矿井下移动式救生舱的设计可以为外部救援争取救援时间，保障矿工朋友们的安全。 矿用救生舱是发生矿难救援不可缺少的装备，而救生舱中空调系统是矿用救生舱生命保障系统的关键系统之一。本文介绍了救生舱负荷来源及计算，采用吸附式制冷技术，并通过与其他制冷技术比较得出吸附制冷技术的优点，并从理论上全面分析了吸附式制冷技术与其他制冷技术应用于矿用救生舱中的优点和不足，通过对比比较，表明固体吸附式制冷技术在理论上应用于矿用救生舱中有着明显优势，并对其应用在救生舱中原理加以说明；并指出固体吸附式制冷技术实际中应用于矿用救生舱有可能遇到的问题。本文通过对救生舱的研究，完成了一整套救生设备的结构设计，首 先主要介绍国家的相关规定。接着依据国家规定，确定设计目标。之后 计算出救生舱的容量要求，进而确定的救生舱的整体结构。除此之外， 本文还通过了一些技术参数验证，对井下救生舱内部环境做了更好的安 全措施，确保矿工能够有足够的时间等待救援。本文还介绍了有关救生 舱的维护及保养内容。在最后说明了以后需要改进的方向。关键词 固体吸附式 制冷 矿用救生舱 连续制冷循环一、前言 矿用救生舱也叫“井下避难所”，其功能为在井下发生突出、火灾、瓦斯煤尘爆炸、水害等灾变事故后，在逃生路径被阻或逃生不能的情况下，为无法及时撤退的人员提供一个安全的密闭空间，其舱体结构可以承受0.3mpa的瞬间爆炸压力，对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体；对内能为遇险人员提供氧气、食物、水、去除有毒有害气体，创造生存基本条件；并通过通讯、环境监测设备为应急救援创造条件、赢得时间。救生舱是矿井中不可或缺的救援装备，救生舱在国外有多次成功救援的实例。加拿大、美国、澳大利亚、南非等国家的矿山安全法规和标准对推广、使用矿用救生舱有着硬性的规定。从2007起，国内有多家机构开始着手研究和使用矿井救生舱，但均处于起步阶段。 矿用救生舱应包括应急救援密闭舱、舱内生命保障系统、通讯系统三大部分。降温设备系统是矿用救生舱生命保障系统的关键系统之一，其功能定位为在外界断电情况下，为进入救生舱内的逃生人员提供临时的温度生存环境。目前已经用在国内外救生舱降温方式主要有：蓄冷型降温，干冰或氟利昂直接相变降温等。其他可能应用于救生舱降温系统的新型的降温方式还有涡流管降温，人力压缩降温，以及采用空调服降温等。固体吸附式制冷技术具有其他传统制冷技术没有的优点，但目前该技术尚未在救生舱中应用，故本文对其在救生舱中能否适用进行阐述。二、研究意义 我国作为能源消费大国，煤炭在我国能源生产的大格局中占有 绝对的比重，达到近 70%。我国的煤炭产量虽然只占世界煤炭产量 的 1/3，但煤矿矿难死亡人数占世界煤矿事故死亡人数的 4/5。世界 每发生20起导致死亡人数最多的煤矿灾难中， 就有 8起发生在中国，频繁的矿难不仅造成了许多家庭的破裂，同时也严重影响了中国的国际形象。 国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发 【2010】23 号）明确要求“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备校准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成”，即监测监控系统，实现对煤矿井下 CO 浓度、瓦斯、风速、温度的动态监测；人员定位系统，掌握各个区域的作业人员分布情况；压风自救系统，确保发生灾害时现场工作人员有充分的 氧气供应；避难硐室、可移动式救生舱等紧急避险系统，实现井下灾害突发时的安全避险；通信联络系统，实现矿井井上下和各个作业地点通信畅通；供水施救系统，在灾害突发后为井下作业人员提 供清洁水源或必要的营养液。其中监测监控、人员定位、压风自救、供水施救和通讯联络在煤矿日常建设中已经基本完善，只有紧急避 险系统没有完善的理论及实践研究，事故发生的瞬间，因坍塌、爆 炸、冲击波等伤害而遇难的人员，仅占事故伤亡总人数的 10%左右； 而 90%的煤矿工作人员遇难。是由于事故发生后附近区域氧气耗尽， 同时含有高浓度的有毒有害气体，而逃生路线被阻断，无法及时撤 离到安全区域所造成的，因此，建设一个使现场人员能够及时避开 危险的安全场所，是减少人员伤亡的最可靠的措施。 为进一步提高煤矿安全防护和应急救援水平，保障矿工生命安 全，促使煤矿安全生产，借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成功经 验和做法，国家把建设煤矿井下避难所（就生硐室）应用试点已列 入 2010 年煤矿安全改造项目的重点支持方向。 煤矿井下紧急避险系统是在井下发生紧急情况时，为遇险人员安全避险提供生命生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体，紧急避险系统建设包括为井下人员提供自救器建设井下紧急避险设施，合理设置避灾路线，科学制定应急预案及进行自救培训等，紧急避险系统是煤矿井下安全避险六大系统的核心部分。2010 年5月19日，国家安监总局在山西潞安矿业集团常村煤矿召开全国井下救生舱等避险设施建设现场会，该矿当时已建成 1 个永久避难硐室和 2 个救生舱，据常村煤矿估算，采用永久避难硐室+救生舱模式，全矿井约需费用一亿元。 紧急避险系统能够在保障矿工生命中发挥重要作用。美国矿山安全健康监察局（MSHA）分析19002006年的煤矿井下事故，发现264名矿工在事故发生后依然幸存，但最终只逃生和等待救援中丧生。针对类似情况下的矿工安全，MSHA 认为，通过实施新的标准 可挽救其中43名矿工的生命，余下的 221 名可通过建立紧急避险系 统为其提供生命保障，MSHA估计，如果使用救生舱等避险设施，可使井下发生事故后矿工生命挽救率提高 25%75%。有关专家对国外36起典型事故进行分析，发现发生在工作面区域的人员死亡大部分 发生在逃生途中；火灾和窒息事故的人员死亡主要发生在人员逃生 或逃生受阻的过程中。因此，建立井下紧急避险系统对提高遇险人 员的生存概率十分重要。三、吸附式制冷技术吸附式制冷作为能有效利用太阳能和工业废热等低品位能源，而又没有环境破坏性的新型制冷技术越来越多地受到重视。近年来，国内外众多学者从吸附剂制冷剂工质对的性能、吸附式制冷循环的特性、吸附床的传热传质等诸多方面，在所建立的一些样机上对吸附式制冷系统的性能作了大量的研究工作。但目前对一些新型循环的可实现性和系统性能及其稳定性的提高方面还需要作大量的研究，以促进吸附式制冷技术走向实际应用市场。吸附式制冷采用无氟里昂的制冷剂， 是一种具有环境友好性的制冷技术。吸附式制冷系统可以直接由太阳能、工业废热等低品位能源驱动， 是节能、开发利用太阳能等新能源的有效工具。 该系统具有结构简单、无运动部件、无噪声、抗振性好、使用寿命长等优点， 在船舶制冷、汽车空调、宇航制冷中有广泛的应用前景。吸附式制冷研究的发展可以从研究内容、研究目标和研究手段等方面的变化来概括。 早期对吸附式制冷技术的研究主要是从吸附剂-制冷剂的性能着手的，研究的目标在于吸附式制冷应用的可实现性，大多以基本循环吸附式制冷系统为对象，主要采用实验研究的方法。这些研究工作使吸附式制冷的基本理论得到初步完善和发展，筛选出一些性能较好的吸附剂-制冷剂性工质对【吸附剂如活性炭、沸石分子筛、硅胶和氯化钙、氢化物，制冷剂主要以甲醇（乙醇）、氨、水、氢（对应氢化物）为代表】。太阳能吸附式冰箱和太阳能吸附式制冰机的开发和应用肯定了这些研究的成功。同时，开发和应用过程中发现，基于基本循环的吸附式制冷系统存在着制冷过程不连续、效率低、功率小、周期长等一些问题，需要从工质对性能、系统内部, 尤其是吸附床的传热传质特性等方面进行改进。因此，其后的研究工作主要围绕这些问题的解决而展开。进而一些先进的可连续制冷的循环（如连续回热型循环、热波循环、对流热波循环和复叠式循环）被提出和分析，一些吸附式制冷性能更好的吸附剂制冷剂工质对也被挖掘出来。对吸附剂制冷剂工作对的吸附式制冷性能的评价已与吸附式制冷循环分析结合起来。1992 年前后的大多数文献从理论上对各种循环进行了分析和模拟，着重研究了各种循环参数对循环特性的影响关系。在为数不多的系统中，一些先进循环得以实现，其优越性和可行性得到证实。虽然某些循环（如热波循环和对流热波循环）的可实现性尚待进一步的研究，但这些研究工作取得的进展使吸附式制冷基本摆脱了间歇式基本循环的束缚，为吸附式制冷系统性能的提高展示了广阔的前景。在系统设计中，传热传质的改善一直受到很大的重视，有一些文献从理论上对此问题作了分析。但多数研究者侧重于实际应用，因此对各种有利于提高传热传质性能和更好实现连续循环的吸附床的设计也是一重要内容。理论分析与实验研究相结合是这一研究阶段的特点。吸附式制冷研究的发展可以从研究内容、研究目标和研究手段等方面的变化来概括。 早期对吸附式制冷技术的研究主要是从吸附剂-制冷剂的性能着手的，研究的目标在于吸附式制冷应用的可实现性，大多以基本循环吸附式制冷系统为对象，主要采用实验研究的方法。这些研究工作使吸附式制冷的基本理论得到初步完善和发展，筛选出一些性能较好的吸附剂-制冷剂性工质对【吸附剂如活性炭、沸石分子筛、硅胶和氯化钙、氢化物，制冷剂主要以甲醇（乙醇）、氨、水、氢（对应氢化物）为代表】。太阳能吸附式冰箱和太阳能吸附式制冰机的开发和应用肯定了这些研究的成功。同时，开发和应用过程中发现，基于基本循环的吸附式制冷系统存在着制冷过程不连续、效率低、功率小、周期长等一些问题，需要从工质对性能、系统内部, 尤其是吸附床的传热传质特性等方面进行改进。因此，其后的研究工作主要围绕这些问题的解决而展开。进而一些先进的可连续制冷的循环（如连续回热型循环、热波循环、对流热波循环和复叠式循环）被提出和分析，一些吸附式制冷性能更好的吸附剂制冷剂工质对也被挖掘出来。对吸附剂制冷剂工作对的吸附式制冷性能的评价已与吸附式制冷循环分析结合起来。1992 年前后的大多数文献从理论上对各种循环进行了分析和模拟，着重研究了各种循环参数对循环特性的影响关系。在为数不多的系统中，一些先进循环得以实现，其优越性和可行性得到证实。虽然某些循环（如热波循环和对流热波循环）的可实现性尚待进一步的研究，但这些研究工作取得的进展使吸附式制冷基本摆脱了间歇式基本循环的束缚，为吸附式制冷系统性能的提高展示了广阔的前景。在系统设计中，传热传质的改善一直受到很大的重视，有一些文献从理论上对此问题作了分析。但多数研究者侧重于实际应用，因此对各种有利于提高传热传质性能和更好实现连续循环的吸附床的设计也是一重要内容。理论分析与实验研究相结合是这一研究阶段的特点。3.1吸附式制冷原理冷却吸附一制冷：通过水、空气等热沉带走吸附剂显热与吸附热，完成吸附剂对制冷剂的吸附，利用制冷剂的蒸发过程实现制冷；加热解吸一冷凝：吸附制冷完成后，再利用热能(如太阳能、废热等)提供吸附剂的解吸热，完成吸附剂的再生，解吸出的制冷剂蒸气在冷凝器中凝结成液体。吸附式制冷的驱动热源为50以上的工业废热和太阳能等低品位热能，另外吸附式制冷所采用的制冷剂一般都是天然制冷剂，如水、氨、甲醇和氢等，其臭氧层破坏系数(ODP)和温室效应系数(GWP)均为零。吸附式制冷是通过吸附剂在较低的温度下(一般为当地气温)吸附制冷剂，在较高的温度下脱附制冷剂，通过吸附脱附循环来实现。通常是固体对气体的吸附，它的主要装置由吸附器、冷凝器、蒸发器、节流阀等组成，见下图。吸附式制冷的工质对大致可分为沸石分子筛系、硅胶系、活性炭系等沸石分子筛系由于它的脱附温度较高，通常在280300，所以，一般用于高温余热回收。硅胶系的脱附温度较低，一般从50左右开始脱附至120，可以完全脱水，但不耐高温(不超过120)。因此，硅胶系很适合以低品位热源为动力的吸附式制冷。活性炭系能够吸附水、甲醇、乙醇等许多制冷剂蒸汽，活性炭水在0以下很难使用，且会结冰；活性炭甲醇有剧毒，能导致失明。因次，从安全和实用角度考虑，活性炭乙醇比较适宜在低品位热能种的应用。吸附式制冷与蒸气压缩式制冷相比，具有节能、环保、控制简单、运行费用低等优点；吸附式制冷与液体吸收式系统相比，适用的热源温区范围大、不需要溶液泵或精馏装置，也不存在制冷剂的污染、结晶或腐蚀等问题，同时所采用的固体吸附剂也更为适合应用于颠簸、震动的场合。吸附式制冷可用于空间低温、机车空调、渔船制冰、太阳能空调或热泵以及一些废热可资利用的场合。吸附式制冷基本循环由发生在吸附床中的四个过程及蒸发器和冷凝器中的两个过程组成，即在吸附床中经历：加热，解吸冷却，吸附加热，解吸等循环过程；制冷剂在蒸发器中吸热蒸发；在冷凝器中被冷凝，完成制冷循环。与其他制冷技术相比固体吸附制冷的主要优点：（1）制冷系统的驱动力来自高温热源，热源温度一般在200以下，甚至可以采用70左右的热源，不仅可以提高能源利用率，还相当于减少了温室气体的排放；固体吸附式制冷可采用余热驱动，由于发生矿难时不能使用大功率设备，外部电源有可能被切断，因此吸附制冷能对电力的供应有缓解作用，且能有效利用大量的低品位能；（2）固体吸附制冷（特别是物理吸附）所采用的吸附工质对几乎全部是对大气环境无害物质，不采用氯氟烃类制冷剂，无cfcs问题，亦无温室效应作用，应用在救生舱中对舱内空气质量不会造成影响；（3）固体吸附制冷系统中运动部件少，甚至可以不含运动部件，而且抗震动和倾覆能力较强，与压缩式制冷相比，具有结构简单，无运动部件，噪声低，寿命长等特点，可用于振动、倾颠或旋转场所；在发生矿难时，会产生冲击波对救生舱造成冲击震荡，应用吸附式制冷技术可以保证机组正常使用；（4）固体吸附制冷系统中，冷凝温度和吸附温度可以根据外部热源和吸附工质对的情况适当提高，因此可以在系统中安排风冷，不必担心像吸收制冷系统中结晶问题，且固体吸附式制冷不存在结晶和精馏问题，适用范围广，能有效利用低品位热源。 3.2其他制冷技术应用在救生舱中存在问题 3.2.1利用二氧化碳制冷系统 需要考虑渗漏问题，二氧化碳（液态）制冷方式所产生（排放）的二氧化碳气体，大量的弥漫在救生舱的周围，对舱内的人员生存和外部人员对其施救，造成很大的危险；同时，若舱内制冷管路如果发生泄漏，对舱内人员的生存也是一个致命的伤害；1、液态二氧化碳制冷，虽综合成本较低，但需要四、五十个钢瓶，占用空间较大；2、超过临界温度后，制冷能力较差；3、无除温能力，需附加除湿装置；4、吸附质与吸附剂的平衡吸附量为：无法实现大容量空气循环，可控性差。四、吸附制冷在救生舱中应用系统4.1吸附制冷连续循环 在救生舱中吸附制冷采用连续回热型制冷循环，两床以180反向运行，即解析刚结束的热床与吸附刚结束的冷床可实现回热。第一阶段，吸附刚结束的冷床1所需的全部显加热和解吸过程前期所需热量由解吸刚结束的热床2提供，热源（加热装置，集热器）提供床1解吸过程后期所需热量，该过程中热床2（吸附器2）向床1(吸附器1)放热，同时自身冷却，从而减少床2（吸附器2）本需要向环境放热需要的冷却负荷，且床2冷却后进入吸附过程前期放出吸附热也被用来加热床1（吸附器1），仅在吸附过程后期向环境排热，同时节省了冷床1（吸附器1）加热和热床2（吸附器2）冷却所需的能量；在第二阶段，情形相反，节省了冷床2（吸附器2）加热和热床1冷却所需的能量。该循环不但使制冷过程成为连续，而且使cop有较大幅度的提高；同时集热器可以将吸收二氧化碳等有害气体放出的热量收集起来作为吸附解吸热，当热量不足以后期解吸时，开启加热装置完成解吸过程；连续式制冷循环见图4.1 dcab高温余热烟气入口初始进气口至烟囱排气吸附床A吸附床B冷凝器蒸发器节流阀冷却风机电加热炉风机图4.1连续运行吸附制冷系统原理图 该循环实现了吸附制冷的连续制冷；采用回热措施充分利用吸附床的冷却放热以及吸附放热；具有吸附制冷的优点即抗震动和倾覆能力较强，吸附工质对是对大气环境无害物质不影响舱内空气品质；采用回收余热作为热源可提高能源利用率。在救生舱中先以电加热作为启动热源，再以吸收二氧化碳等气体放出的热量作为热源，如冷量不足时再开启电加热，完成吸附床的解吸过程；冷冻水经过蒸发器降温，进入主舱室布置的风机盘管，对舱内空气进行冷却降温；采用防爆风机对冷凝器和冷却装置进行冷却。 目前由于吸附式制冷机受制造工艺的限制，制冷量较小，一般只有数千瓦至上百千瓦，cop较低，对此要提高吸附制冷技术效率。可以从以下几方面加以研究：（1）强化吸附剂的吸附性能，开发新型吸附剂，增大制冷量；（2）强化传热，提高吸附剂的传热性能和单位吸附剂的制冷功率，减小制冷机的尺寸，提高吸附床的可靠性；（3）研究新型制冷循环，缩短制冷周期，开发吸附吸收相结合的新型制冷机；（4）对整个制冷系统对进行优化设计，使各个部件实现最优匹配，提高系统的制冷性能。4.2吸附制冷在救生舱制冷量计算根据能量守恒原理，为满足该降温系统制冷量的要求，需要计算出所有释放热量的因素，并据此计算所需的制冷量。对于永久硐室：释放热量的主要因素有两个：1）人体发热量；2）空气洗涤过程中产生的热量。制冷量的主要因素有三个：1）硐室内空气从16升至30的吸热量；2）通过壁面传导的热量；3）降温系统提供制冷量的总和。4.2.1降温系统基本参数（1）硐室人数（n）：100人（2）降温时间（t）：96小时（3）硐室环境（to）：16（4）硐室材质：煤岩（煤层）硬度4（5）硐室空间：长宽高（lwh）：40m4.6m2.9m。4.2.2总发热量计算（Wh）1)人体发热量计算（Wn）初始环境温度设为26,人体在28的环境温度下静坐时显热和潜热分别为Q01=53W、QPT=55W。每人总的发热量为Q1=Q0+QPT=108W。群集系数n =0.89。总的显热量：Q0= Q01nn =531000.89=4717W总的潜热量：QPT= QPT1nn =551000.89=4895W总的发热量：Qh= Q0 +QPT=4717W +4895W=9612W4.2.3洗涤空气释放的热量（Wco2）鉴于缺乏相关吸附资料，仅将已知二氧化碳在洗涤过程中产生的热量进行计算。每人释放出来的二氧化碳量在1822L/h范围内变化，为计算方便，取平均值为：qv,n=20L/h/人。标准状况下二氧化碳密度= 1.977g/L。则100人106小时释放二氧化碳总量：qv= qv,n*n*t=20L/h/人1.977g/L100人3600=1.098g根据洗涤二氧化碳所提供的数据，二氧化碳在吸附过程中产生的热量为hc=1400kJ/kg。（此数据来源于2011-7-7电子邮件收到的救生舱及避难硐室里的生命保障系统）。则洗涤二氧化碳释放的总热量为：Wco2= qvhc=1.098g1400J/g=1.537 kJ故吸附二氧化碳的发热量相当于1.537KW的发热量，4.2.4总发热量（Wh）总发热量是人体产生的总热量Wn及洗涤空气产生的总热量Wco2之和：总发热量：Wh=Wn+ Wco2=9612+1537=11149W (偏大)4.2.5总制冷量计算（Wl）1）硐室内空气升温过程吸收的热量（Wa）硐室内空气起始温度16，总量qa为硐室的体积v（40米4.6米2.9米）乘以空气密度a（1.293kg/m3）。空气总量为：qa=va =40m4.6m2.9m1.293kg/m3 =690kg则室内空气由16升至30，平均温度为23，查其物性参数得知，其比热Cpa=1.005kJ/(kg)。硐室内空气吸收的热量Wa:Wa=qaCpat =690kg1.005kJ/(kg.) （30-16) =8442Kj折合制冷量功率：PGAS=8842963600=26W2）硐室壁面吸收的热量（Ww）根据矿井通风与空气调节.赵以慧主编.中国矿业大学出版社.1990.12,P197中公式1 0-1-14进行等效计算。数据仅供参考。硐室空间为长宽高（lwh）：4 0米4.6米2.9米，其断面为Fd= wh=4.6m2.9m=13.34m2。设内部循环风量为Qx=1800m3/h，则室内空气平均速度=Qx/Fd=1800m3/h3600 s / h13.34m2=0.15m/s。断面周长U=2（w+h）=2（4.6m+2.9m）=15m。硐室壁面总面积F=2（lw + lh+ wh）=2（404.6 +402.9+4.62.9）=626.68m2则换热系数=0.426（U）0.8/F0.2=0.426（0.15 15）0.8/（13.34） 0.2=0.485W/(m2)硐室壁面吸收的热量Ww：Ww=tFt=0.485W/(m2)626.68m2（30-16） = 4688W4.2.6其他制冷因素除了以上吸热的因素外，硐室内部的贮存气体、低温液体水、物体等的热容对室温提高是一种限制因素；贮存气体放气制冷；硐室与外界的物质交换如水分、空气交换等对硐室是一种制冷因素，这些因素因边界条件不明确，因此提供的制冷量不能准确确定，这里先按W综合1000W的制冷量进行估算。1）制冷设备需要提供的制冷量（Wcl）根据能量守恒原理Wl=Wh，该制冷系统需要的制冷量为：Wcl= Wh-(Wa+ Ww+W综合)=11149W（偏大）-(26W+4688W+1000（未定）)=5436W (偏大)4.2.7二氧化碳在制冷系统中的用量初始二氧化碳瓶内温度和环境温度一致，可以取为16，饱和液态焓值hin=242kJ/kg。根据相关试验，该降温系统将初始的液态二氧化碳对舱内降温后，其出口温度低于室内温度（室内温度设为30）约2，为此最终的二氧化碳状态点设为28，压力为大气压0MPa，其焓值hout=515kJ/kg。为此，二氧化碳在制冷系统中焓差h=hout-hin=506kJ/kg -242kJ/kg=273kJ/kg。如果全部使用二氧化碳作为制冷剂，则需要的二氧化碳量为：MCo2= Wcl/h = 5436J/S / 273J/g = 19.91 g/S实际使用的二氧化碳瓶为70L装，每瓶充装42kg的二氧化碳，共计24瓶，总重量为1008kg。如果纯粹用二氧化碳为制冷剂进行制冷，按纯理论计算，能够使用时间为：T=1008*1000/19.91/3600=14.1h。根据本无源降温系统的前期试验结果，试验计算结果好于理论计算，这里既有理论计算的计算因素不全面的原因，也有测量结果不精确问题，按实际测试的数据，在系统流量为8m3/h的情况下，制冷量为1920w，如果按试验结果，则满足5436W的制冷量，需要流量为5436/1920*8=22.65m3/h，折合重量为：G=22.65*1.977=44.78kg/h按试验结果，当前的24瓶CO2气体可以满足单独制冷情况下使用时间为：T=1008/44.78=22.5h实际使用的系统在流量上做了限制，以防实际使用的时候操作者从舒适角度考虑而过多地增加二氧化碳的消耗量。系统最大工作流量限制在8m3/h，即15.816kg/h，因此配合其他制冷系统使用的情况下，本系统可以连续使用100815.816=63.7h。根据煤矿救援人员的多年经验，在爆炸、火灾等灾变期间，矿井温度长时间持续在50以上。根据我国的相关文件标准的规定，救生舱长时间处在高温环境中时，通过各种技术装备控制舱内部温度 35。对救生舱模型进行简化，舱体结构形式一直具有相同的传热系数k；几何形状规则；舱体外环境温度 恒定。设舱内人数为n。（1）通过围护结构传入的热量（2）避难人员散发热量（3）设备散热量 和所需吸附剂质量（4）单床所需的脱附热五、结论采用吸附式制冷技术是充分