一、 产品简介
生命之星系列产品是专为矿用救生舱、救生硐室设计的降温除湿系统,此产品采用储冰制冷的方式,在未发生事故前,储存足够的冰(冷量),当事故发生时,冷量将从储冰系统中释放出来,满足救生舱,救生硐室内人员降温除湿之用。
生命之星降温除湿系统采用国际先进的超导环流循环技术,当空间需要制冷时,可迅速将储存的冰的冷量释放出来,满足空间冷负荷需要,而且,由于释放冷量迅速,空气中的水分也将被迅速冷凝,所以使用本系统,不再需要除湿剂,就能确保整个空间舒适的相对湿度。
生命之星系列产品采用无动力超导热循环,而且效率极高。节约宝贵的防爆电池资源,而且稳定性也更高。
生命之星降温除湿系统分为:
² 微动力系统
² 温差动力系统
二、 生命之星----微动力系统
主要功能
² 无动力超导热循环
² 快速降温
² 快速除湿(免除湿剂)
² 高效净化
² 净化、降温、除湿同步进行
产品主要特点
a) 无动力超导环流循环
利用超导环流循环技术,可使储存在储冰箱的冰与外界无动力循环,当外界需要冷量时,打开手动控制阀,储存在储冰箱内的冰的冷量将自动循环到超导散热器上,带动热量的循环,降温除湿器与储冰箱内的冰自动实现冷热交换,而且冰箱内的冰均匀融解,充分利用冷源。
b) 快速降温
采用超导环流循环技术,超导液在整个系统内循环没有热阻,系统等温性好,降温除湿器温度接近储冰箱内的温度,而储冰箱内的温度又比较低,外环境温度将迅速下降。矿难刚发生时,矿工等由于逃生运动与心情波动较大,释放的热量也就多,而且由外界进入救生舱(救生硐室)的热量也大,整个系统的热负荷也很大,快速降温除湿也成为必然了。
c) 大容量快速除湿(免除湿剂)
采用超导环流循环技术,降温除湿器的等温性很好,而且冰箱内均匀融冰,即使冰箱内的冰快用完时,整个冰箱内的冰的温度仍然比较低。降温除湿器的温度仍然接近冰箱的温度,所以此系统能大容量快速除湿。
d) 风阻小
降温除湿器与储冰箱的等温性,就只需要很小,很薄的换热结构节能满足整个系统降温、除湿要求。系统风阻非常小,仅有很小的空气压力损失,可以采用低功耗的轴流风机(防爆电动,气动马达均可)。压力损失约10pa。
e) 功耗小
由于空气压力损失小,系统所需要的功耗就比较少,一般制冷量如果2000w的制冷量的话,仅需要功耗300m3/h的空气流量。不管采用防爆电动风机还是气动风机,整个系统都能很好地兼容。
f) 制冷、净化、除湿三功能融合
由于整个系统的等温性、风阻小、功耗低,特别是风压损失小,合理的结构,空气净化也将融为一体,净化盒放于空气降温等压腔上,含有CO2或CO冷空气将经过试剂盒,空气将在试剂盒内净化。当不需要净化时,可打开降温等压腔旁通阀,将直接对整个空间降温除湿。
g) 安装方便
采用超导环流循环技术,降温除湿作为一个整体,出厂时已经安装在储冰箱上,安装时,只需要把储冰箱放入救生舱(救生硐室),与防爆压缩制冷系统连接好即可。
三、设备选型
a) 生命之星降温除湿微动力系统参数
型号 | 储冰容量m3 | 简称型号 | 尺寸mm | 降温除湿功率w | 所需动力w | |||
A | B | C | D | |||||
HD-25/21D | 2.5 | BD | 3100 | 2600 | 750 | 1600 | 2100 | <30 |
HD-21/18D | 2.1 | MD | 2700 | 2200 | 750 | 1600 | 1850 | <30 |
HD-15/13D | 1.5 | SD | 2100 | 1600 | 750 | 1600 | 1300 | <30 |
b) 硐室人数与储冰系统数量选型
硐室人数 | 单位 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 |
制冷功率 | w | 5500 | 4900 | 4400 | 3800 | 3300 | 2700 | 2200 | 1600 |
储冰容量 | m3 | 7.1 | 6.4 | 5.7 | 5.0 | 4.2 | 3.5 | 2.8 | 2.1 |
除湿量 | kg | 900 | 810 | 720 | 630 | 540 | 450 | 360 | 270 |
净化所需最小风量 | m3/h | 300 | 270 | 240 | 210 | 180 | 150 | 120 | 90 |
设备配置 | - | BD+BD+MW | BD+MW+MD | MD+M+SD | BW+BD | MD+MW | MD+SW | SD+SW | MD |
硐室救生制冷、除湿系统除了考虑硐室内人员的的热负荷、湿负荷之外,同时要考虑净化风量的问题。由于硐室人员比较多,空气净化也成为一个主要的问题,表格中净化所需最小风量为有效风。即通过试剂的最小风量(通过试剂后,由于风阻,风量衰减厉害)。所以如果选择无任何功耗的温差动力系统时,考虑另作净化系统或者与微动力系统混合选择。
附:
一、 生命之星系列与其它系统比较
1.与CO2降温除湿系统比较
a) 没有泄露风险等安全风险
由于储冰系统,制冷介质为冰,就没有CO2泄露,而且CO2系统需要很多的钢瓶,这么多钢瓶连接起来,就有大量的连接接头,泄露风险也比较大,造成人员伤亡的危险也比较大。采用蓄冰制冷方式,即使压缩制冷时,制冷剂泄露,也对人体无任何伤害。
b) 安装速度快
由于没有很多的连接接头,设备一般只要搬进硐室,连接好两根制冷管路,就好了。对硐室等要求工期快的,更适合。
c) 无需年检
由于本系统,不是压力容器,当然不需要年检。也就不需要隔一定时间,还需要把钢瓶等搬出来,放气,充气等年检事项。相对成本低:由于本系统不需要年检等,节省大量的人力劳力,也就没有年检产生的相关费用了。
d) 无冰堵等风险
由于生命之星系列采用超导环流循环技术,均匀地导出储存在储冰箱内冰的冷量,冰块等冰不随热流动。也不存在温度很低超导液被冻结等问题。而CO2系统,可能发生蒸发温度过低、管道泄露导致冰堵的风险。
e) 维护费用低
整个储冰系统,外围采用整体双层发泡隔热,跟家用冰箱等用的相同的隔热方式,不工作时,相对散热很少。由于漏热损失而导致压缩机制冷工作运转的耗能很少。即使储满冰后,压缩制冷系统每天工作2小时,一年工作700多小时,整年下来的维护费用也不足千元。
f) 冷量不随环境温度的变化而变化
储冰系统主要采用冰的融解热,其相变热约为335KJ/kg。 而CO2系统采用汽化热,其相变热随温度的变化而变化。 而且CO2系统的三项点为31.06 ℃,当硐室温度达到这个温度, 整个系统没有任何作用,甚至有相反的作用。可以说当硐室温度接近27℃左右时,基本不适合采用CO2降温系统。
2.生命之星与其它储冰系统对比
生命之星系列采用超导环流循环技术,降温速度快,除湿效率高、容量大,整体净化降温除湿,安装方便。仅需要微动力,特别是温差动力系列根本就不需要任何动力。
一般储冰系统工作时采用:去除外围隔热层,是箱体与硐室进行热交换,箱体内设置管道,利用空气强制在管道内流通,而使环境温度降低。这种方式,将需要较大的流通空气,风阻大,当然功耗也就大了,同时也将导致除冰箱内的冰不均匀融解,储存的冰得不到充分利用。
各类冰蓄冷系统参数比较
名 称 | 热量循环动力消耗 | 制冷循环动力消耗 | 安全 | 维护 | 操作 方便性 | 除湿效果 | 冷源充分利用 |
生命之星温差动力 | 无 | 无 | 安全 | 无 | 方便 | 好 | 充分 |
生命之星微动力 | 无 | <30w | 安全 | 动力维护 | 方便 | 好 | 充分 |
微型泵循环 | 20-50w | 40-60w | 风险 | 动力维护 | 慢 | 好 | 充分 |
内套管式 | 无 | 40-60w | 安全 | 动力维护 | 方便 | 一般 | 不充分 |
去表面保温式 | 无 | 多组模块 | 安全 | 动力维护 | 慢 | 一般 | 不充分 |