一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，包括上下兩端均密閉的工質(zhì)管，所述工質(zhì)管內(nèi)設(shè)置有液體工質(zhì)，所述工質(zhì)管由下至上依次分成蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段，所述蒸發(fā)段的外壁上設(shè)置有蒸發(fā)段螺旋翅片，所述冷凝段的外壁上設(shè)置有冷凝段螺旋翅片。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎合理且使用操作方便，依靠液體工質(zhì)受熱相變的熱量傳遞來(lái)預(yù)防煤堆自燃發(fā)生，能快速將煤堆內(nèi)部所積聚的熱量傳遞到外界空氣中，避免熱量在煤堆內(nèi)部積聚從而引發(fā)煤堆自燃，相較于現(xiàn)有煤堆自燃預(yù)防措施散熱效率高。
【專利說(shuō)明】
一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于預(yù)防儲(chǔ)煤堆自燃技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤堆自燃對(duì)于煤炭的儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)了巨大威脅，隨著煤炭行業(yè)下滑，煤炭?jī)?chǔ)存囤積周期增加，從而增大了煤炭自燃的風(fēng)險(xiǎn)，煤炭自燃除了造成經(jīng)濟(jì)損失、危及企業(yè)及個(gè)人安全以外，還會(huì)產(chǎn)生一系列的社會(huì)影響以及環(huán)境影響，避免煤堆內(nèi)部熱量積聚是解決煤堆自燃的關(guān)鍵?，F(xiàn)有預(yù)防措施均有一定的缺陷，如注水降溫，通常難以達(dá)到預(yù)期位置，同時(shí)水量不充足的情況下，與碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反而有促進(jìn)煤堆自燃的趨勢(shì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎合理且使用操作方便，依靠液體工質(zhì)受熱相變的熱量傳遞來(lái)預(yù)防煤堆自燃發(fā)生，能快速將煤堆內(nèi)部所積聚的熱量傳遞到外界空氣中，避免熱量在煤堆內(nèi)部積聚從而引發(fā)煤堆自燃，相較于現(xiàn)有煤堆自燃預(yù)防措施散熱效率高。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:包括上下兩端均密閉的工質(zhì)管，所述工質(zhì)管內(nèi)設(shè)置有液體工質(zhì)，所述工質(zhì)管由下至上依次分成蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段，所述蒸發(fā)段的外壁上設(shè)置有蒸發(fā)段螺旋翅片，所述冷凝段的外壁上設(shè)置有冷凝段螺旋翅片。
[0005]上述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述液體工質(zhì)為甲醇和水的混合物。
[0006]上述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述液體工質(zhì)的體積為工質(zhì)管容積的25%?35 %。
[0007]上述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)段螺旋翅片的內(nèi)側(cè)與蒸發(fā)段的外壁相焊接，所述冷凝段螺旋翅片的內(nèi)側(cè)與冷凝段的外壁相焊接。
[0008]上述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述工質(zhì)管為碳鋼管。
[0009]上述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)段螺旋翅片和冷凝段螺旋翅片均為鋁制螺旋翅片。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用方便。
[0012]2、本實(shí)用新型依靠液體工質(zhì)相變的熱量傳遞來(lái)預(yù)防煤堆自燃發(fā)生，對(duì)煤堆內(nèi)部的溫度反應(yīng)靈敏，通過(guò)在蒸發(fā)段增設(shè)蒸發(fā)段螺旋翅片強(qiáng)化傳熱，增加該裝置對(duì)于煤堆自燃預(yù)防的作用范圍，能快速將煤堆內(nèi)部所積聚的熱量移除到外界空氣中，避免熱量在煤堆內(nèi)部積聚從而引發(fā)煤堆自燃，相較于現(xiàn)有煤堆自燃預(yù)防措施效果好。
[0013]3、本實(shí)用新型的冷凝段上設(shè)有冷凝段螺旋翅片，通過(guò)冷凝段螺旋翅片大大增加了傳熱面積，加快了工質(zhì)氣體能迅速的液化將熱量傳遞到外界空氣中，縮短工作周期;冷凝段螺旋翅片受風(fēng)向影響弱，降低了該裝置的使用條件。
[0014]4、本實(shí)用新型的液體工質(zhì)可以采用水和甲醇組成的混合物，甲醇作為一種易揮發(fā)組分，其蒸發(fā)速率遠(yuǎn)大于水，該混合工質(zhì)液大大的提高了冷凝段的傳熱極限。
[0015]5、本實(shí)用新型制造簡(jiǎn)單方便，制造成本低，適于推廣使用。
[0016]綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)在蒸發(fā)段增設(shè)蒸發(fā)段螺旋翅片增加傳熱面積強(qiáng)化傳熱，以增加該裝置對(duì)于煤堆自燃預(yù)防的作用范圍，利于將熱量集中移除，從而增強(qiáng)煤堆自燃熱量移除的效果，蒸發(fā)段液體工質(zhì)相變時(shí)將作用范圍內(nèi)的熱量傳遞到冷凝段，通過(guò)二次相變將熱量傳遞到外界空氣中，從而避免煤堆內(nèi)部熱量積聚，最終達(dá)到預(yù)防煤堆自燃的目的。
[0017]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】

[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型去除蒸發(fā)段螺旋翅片和冷凝段螺旋翅片后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0021]I一工質(zhì)管； 2—液體工質(zhì)；3—蒸發(fā)段；
[0022]4一絕熱段； 5—冷凝段；6—蒸發(fā)段螺旋翅片；
[0023]7—冷凝段螺旋翅片。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括上下兩端均密閉的工質(zhì)管I，所述工質(zhì)管I內(nèi)設(shè)置有液體工質(zhì)2，所述工質(zhì)管I由下至上依次分成蒸發(fā)段3、絕熱段4和冷凝段5，所述蒸發(fā)段3的外壁上設(shè)置有蒸發(fā)段螺旋翅片6，所述冷凝段5的外壁上設(shè)置有冷凝段螺旋翅片7。
[0025]本實(shí)施例中，所述液體工質(zhì)2為甲醇和水的混合物，可選摩爾濃度為0.25mol/L的甲醇，甲醇作為易揮發(fā)組分，蒸發(fā)速率大于水，提高了冷凝段5的傳熱極限。
[0026]本實(shí)施例中，所述液體工質(zhì)2的體積為工質(zhì)管I容積的25%?35%，利于液體工質(zhì)2受熱，傳熱效果好。
[0027]本實(shí)施例中，所述蒸發(fā)段螺旋翅片6的內(nèi)側(cè)與蒸發(fā)段3的外壁相焊接，所述冷凝段螺旋翅片7的內(nèi)側(cè)與冷凝段5的外壁相焊接。
[0028]本實(shí)施例中，所述工質(zhì)管I為碳鋼管，承壓性能好，導(dǎo)熱效果好。
[0029]本實(shí)施例中，所述蒸發(fā)段螺旋翅片6和冷凝段螺旋翅片7均為鋁制螺旋翅片，質(zhì)量輕，導(dǎo)熱效果好。
[0030]本實(shí)用新型的工作原理為:使用時(shí)，將工質(zhì)管I的蒸發(fā)段3預(yù)埋入煤堆中并控制其埋藏深度，當(dāng)煤堆中有熱量積累時(shí)，蒸發(fā)段3的蒸發(fā)段螺旋翅片6將作用范圍內(nèi)煤堆中的熱量傳遞到工質(zhì)管I中，將其內(nèi)部的液體工質(zhì)2汽化，蒸汽上升把熱量傳遞到冷凝段5，冷凝段5通過(guò)冷凝段螺旋翅片7向外界釋放熱能。冷凝段5的冷凝段螺旋翅片7在增大散熱面積的同時(shí)，也能更好的保證在不同風(fēng)向時(shí)均能良好的工作，促使液體工質(zhì)2能夠及時(shí)快速的冷卻。降溫后液體工質(zhì)2冷凝成液體再回流到蒸發(fā)段3，周而復(fù)始的循環(huán)著從而不斷地將煤堆內(nèi)部熱量移除，防止熱量的積聚以達(dá)到預(yù)防煤堆自燃的目的。
[0031]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:包括上下兩端均密閉的工質(zhì)管(I)，所述工質(zhì)管(I)內(nèi)設(shè)置有液體工質(zhì)(2)，所述工質(zhì)管(I)由下至上依次分成蒸發(fā)段(3)、絕熱段(4)和冷凝段(5)，所述蒸發(fā)段(3)的外壁上設(shè)置有蒸發(fā)段螺旋翅片(6)，所述冷凝段(5)的外壁上設(shè)置有冷凝段螺旋翅片(7)。2.按照權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述液體工質(zhì)(2)為甲醇和水的混合物。3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述液體工質(zhì)(2)的體積為工質(zhì)管(I)容積的25%?35%。4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)段螺旋翅片(6)的內(nèi)側(cè)與蒸發(fā)段(3)的外壁相焊接，所述冷凝段螺旋翅片(7)的內(nèi)側(cè)與冷凝段(5)的外壁相焊接。5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述工質(zhì)管(I)為碳鋼管。6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種強(qiáng)化傳熱的煤堆自燃移熱裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)段螺旋翅片(6)和冷凝段螺旋翅片(7)均為鋁制螺旋翅片。
【文檔編號(hào)】F28F21/08GK205690947SQ201620589004
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開號(hào)201620589004.2, CN 201620589004, CN 205690947 U, CN 205690947U, CN-U-205690947, CN201620589004, CN201620589004.2, CN205690947 U, CN205690947U
【發(fā)明人】王建國(guó), 王力偉, 張亞平, 王皎, 余洋
【申請(qǐng)人】西安科技大學(xué)