救生舱热防护性能研究

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1、·16·煤矿安全(Total433)试验研究救生舱热防护性能研究汪声，金龙哲，栗婧(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要:研究了救生舱的结构特征和热量传递的基本方式，针对救生舱隔热性能进行了实验研究。根据军用方舱总传热系数的测试标准，采用实验方法测定救生舱的总体传热系数。在救生舱内进行了真人实验，并根据测定的总体传热系数计算救生舱内产热的热负荷。定量研究了救生舱工作过程中，外界传热和舱内产热的规律，提出了救生舱热防护性能的研究方法。对于研究和开发救生舱制冷系统，调节舱内温度环境具有指导意义。关键词:救生舱;热防护;热负荷;总传热系数+中图分类号:T

2、D792文献标识码:A文章编号:1003－496X(2010)11－0016－04StudyonHeatProtectionPerformanceofRefugeChamberWANGSheng，JINLong－zhe，LIJing(UniversityofScience＆TechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract:Inthispaperwehaveadiscussiononstructurecharacteristicandheattransferenceoftherefugechamber．Heat－insula

3、tingpropertyoftherefugechamberisstudiedinthispaper．AccordingtothetestingstandardofofMilitaryBigBoardSquareCabin，theo-verallcoefficientheattransferofchamberwasmeasured．Ahumans－testisperformedtomeasuretheheatloadofthechamber．Havingthequantitativestudyontheheattransferencefrombothoutandin

4、．Aresearchmethodofheatprotectionperformanceofrefugecham-berispresented．Theseresultshavedirectivesignificanceforthestudyofrefrigerationsystemforrefugechambers．Keywords:refugechamber;heatprotection;thermalload;totalheattransfercoefficient救生舱是一种新型的矿井应急救援装备，用于将舱内温度控制在35℃以下。通过对模拟救生舱矿井事故中为井下

5、被困人员提供一个安全的密闭空的热性能、真人在模拟舱中生存的热负荷进行了实间避难，等待救援。救生舱舱体对外能抵御顶板冒验研究，确定了救生舱救援过程中舱内总体热负荷，落、爆炸冲击，隔绝有毒有害气体、高温烟气环境隔得出了舱内制冷设备的技术指标，为救生舱热环境绝;舱内能为避难人员提供生存所必需的氧气、水、防护设计提供了理论依据。〔1〕食物等、并有效控制有毒有害气体浓度及温湿1救生舱传热特点度。由于煤矿发生爆炸、火灾等事故极有可能对巷1．1救生舱隔热结构道、井下设备、水、电管线造成严重损坏，在井下形成救生舱由复合夹层钢结构构成，复合夹层钢结停风停电的状况，使得救生舱在救援过程

6、中长时间构如图1所示，是指钢板－隔热材料－不锈钢板组〔2〕处于高温烟气环境中。为保障救生舱内避难人员的生命安全，必须对救生舱的高温防护能力指标进行深入研究。根据煤矿救护队在矿井事故救援过程中的经验，煤矿井下的灾变环境温度可能长时间处于50℃。因此，应用于我国煤矿井下的救生舱温度防护指标至少应为55℃。在外界环境温度持续保持为55℃的条件下，救生舱必须依靠自身结构和设备基金项目:国家“十一·五”科技支撑计划资助项目(2006BAK25B00－4)图1舱壁材质示意图试验研究煤矿安全(2010－11)·17·－1n合而成的，中间传热系数较低的隔热材料。在夹芯T1=t1i

7、———舱外平均温度，℃;ni=1层中设计有复合梁，一方面能增大舱壁结构强度，另－1n一方面能减少舱壁内部的金属热桥。各层材料的参T2=t2i———舱内平均温度，℃;ni=1数为:钢板厚6mm，隔热材料40mm，不锈钢板2t1i———舱外测定温度，℃;mm。t2i———舱内测定温度，℃;1．2救生舱传热特点2A———舱体内表面名义表面积，m。救生舱内外为2层金属板，中间填充隔热材料2．2实验装置结构，构成多层混合平壁结构。救生舱外气体通过救生舱长5．4m，高1．8m，宽1．4m，外舱壁材导热、热对流和热辐射将热量传递至舱体的外侧表料为Q235钢，内舱壁为不锈钢板