100人避难硐室设计蓄冰制冷

100人避难硐室设计蓄冰制冷内容摘要：

计氧气质量为。 根据高压氧气瓶使用规定，保证瓶内最低压力不低于 ，其氧气利用率为%，每瓶可利用氧气为 %=。 则 需要 瓶氧气罐 ，保证余量 和安全裕度 硐室内配备 41 瓶氧气瓶。 同时使用隔绝式氧气自救器。 表 2 硐室内氧气用量表 人数（人） 人均需氧量（ L/min） 总需氧量（ Kg） 设计配量（ Kg） 氧气瓶含氧量（ Kg） 氧气瓶个数（瓶） 100 41 避难硐室内配备 120 台 ZY45 型隔绝式压缩氧自救器， 工程裕量 20%， 其可满足人体不低于 45 分钟时间内氧气需求。 自救器可在满足舱内人员外出时需求，也可在舱内出现不可预测的意外情况下满足舱内人员的供氧需求。 锦隆重工 —煤矿避险系统集成专家 常学勇 18837328957 6 制冷除湿系统设计 制冷除湿系统设计 制冷除湿系统设计包括避难硐室热负荷计算、制冷方案选择、制冷系统设计及制冷除湿试验等部分，按流程图 1 所示进行。 图 1 制冷除湿设计流程 制冷方式选择 硐室 空调制冷系统采用蓄冰制冷方式，平时依靠压缩机工作将水槽内 的水制成冰，发生灾变后，利用冰的溶解热和水的比热容大的特点，通过特制的蒸发风道，维持硐室内的温度，同时收集储存冷凝水，使硐室内的湿度维持在适合的浓度。 避难硐室空调系统计算 空调系统计算参数： 根据经验，一个成年男子每天产生的热量为 2020 千卡，避难硐 室容量 100 人时，则总热量为 2020 4 100 =1248000 千卡=5216640kJ。 时间和人员都按 倍安全系数考虑。 水的 比热容为(kg.℃ )，冰的比热容为 (kg.℃ )，冰的溶解热 353kJ/(kg.℃ )。 设冰的温度为 15℃，水的最高利用温度为 25℃则冰的总量为： 5216640kJ /( 25+ 15+353kJ )= 因岩层地温不确定，且岩层导热系数试验需大量的财力物力，这里暂不考虑， 考虑到其他因素的影响 ， 100人的避难硐室需要蓄 冰柜的容积约为 16m3。 因此实际使用制冷除湿设计 硐室总负荷 结构负荷 制冷方式选择 制冷剂原理性试验 制冷剂用量计算 人员负荷及其他 制冷剂选择 锦隆重工 —煤矿避险系统集成专家 常学勇 18837328957 7 中配置 5个。 蓄电池计算 电源主 要供仪表用电，和紧急照明用电 仪表数目为：氧气传感器 5个，一氧化碳传感器 5个，二氧化碳传感器 3个，甲烷传感器3个，差压传感器一个，温度传感器 2个，温湿度传感器 1个。 紧急照明用灯 12个（ 220V/20W）。 传感器按最大功率 （ 24V， 100mA）算；共需电量为： 传感器瓦数： 20 =48 W 紧急照明用灯瓦数： 12 20=240W 48W 96H 247。 24V=231AH 240W 96H 247。 220V=126AH 共需： 231AH+126AH=357AH 空气净化系统设计 《煤 矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》规定：避难硐室内部环境中二氧化碳浓度 小 于 %，甲烷浓度不大于 %，一氧化碳浓度不大于 %，处理一氧化碳的能力应能保证在 20分钟内将一氧化碳浓度由 %降到 %以下。 避难硐室内空气净化系统的设计一方面是为了除去井下人员进入硐室时从外界带入部分的有毒有害气体（ CO、 CH4等）；另一方面，人体在密闭环境中自身也会代谢产生CO、 CO H2S等有害气体，若不对气体进行净化处理，必将对额定防护时间内在救生舱内生存的舱内人员健康产生影响。 一 氧化碳净化 由于人体会代谢微量 CO，因此需要将人体代谢的 CO 去除，以保证硐室内的 CO 浓度在安全值以下。 避难硐室内使用贵金属催化剂及其配套脱硫剂催化氧化 CO，该试剂使用周期长、对挥发性有机物及湿度等气体的抗干扰能力强。 一氧化碳的去除过程是在催化剂作用下的催化氧化过程，并不是一个吸收或吸附过程，所以并不涉及药品多少的问题，只需要非常少的催化剂即可。 我们所使用的霍加拉特剂是比较常用的一氧化碳低温氧化剂，只要满足他的催化条件，它是不会失效的。 因此，药盒内只需有适量的催化剂，空气净化装置就可以有效的催化氧化避难硐室 的一氧化碳、甲烷、氢气等气体。 硐室内配备 ACO 型催化剂 90kg。 锦隆重工 —煤矿避险系统集成专家 常学勇 18837328957 8 二氧化碳净化 对 于 避难硐室 等密闭空间而言，由于人体活动会产生热量，需要设置制冷系统获得适宜人体生存的温度环境，通常要求温度控制 20~35℃ ，湿度控制在 RH40~80%。 在救生条件下使用时， 由于 采用的是无外源制冷方式，需要消耗大量的制冷剂。 因此要求监控、气体净化等系统的附加载荷尽可能的小 ，尽管超氧化钾与二氧化碳反应会产生一定量的氧气，可减少对压缩氧气量的需求，然而其化学反应热是 氢氧化钙 的 3 倍，给制冷系统增加了大量不必要的热负荷。 因此， 选择钠石灰净化吸收 CO2。 人体在静坐时 CO2 呼出量为 13L/，则 100 人 96h 呼出的 CO2 总量： 13x100x96=124800L 钠石灰 吸收 CO2 量为 200L/kg，设计余量为 30%则需配置 氢氧化钙 量为 124800/= 考虑到 CO 催化作用，硐室配置纳石灰为 1200kg。 甲烷净化 活性炭是一种非常优良的吸附剂，是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。 由于 活 性炭是一种很细小的炭粒 ,而且炭粒中还有更细小的孔 —— 毛细管 ， 毛细管具有很强的吸附能力，气体（杂质）碰到毛细管被吸附， 因此可 起 到 净化作用。 避难硐室内甲烷的主要来源是在发生瓦斯爆炸或突出时，逃生人员进入硐室时可能带入舱内，在室内维持正压且舱门处设有气幕的情况下，其浓度一般不会太高，当在特殊情况下由于某些不可预期的原因导致甲烷浓度超过了要求值时，可通过空气置换的方法降低甲烷浓度直到符合要求。 活性炭 配置量为 35kg。 环境监测系统设计 《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》规定： 配备独立的内外环境参数检测或 监测仪器， 在 突发紧急情况下人员避险时 ，。