金属矿山 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (07): 66-73.
• “矿井粉尘智能防控理论及新技术进展”专题 • 上一篇 下一篇
杜翠凤 晋伟博 王九柱 王 远 杜 帅
DU Cuifeng JIN Weibo WANG Jiuzhu WANG Yuan DU Shuai #br#
摘要: 矿用空冷器作为井下水冷降温系统的末端设备,被广泛应用于各类高温矿井中。 针对现有矿用空冷器 换热效率及冷量利用率低的问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,从管程和壳程两个角度出发,对表面式空 冷器的结构进行了优化,对比了光管空冷器和波纹管空冷器的传热性能,揭示了管程波峰高度以及壳程管道排列方 式对于矿用空冷器综合性能(传热性能和流阻特性)的影响。 结果表明:波纹管空冷器相较于光管空冷器具有更好的 传热性能;改变波高可以使传热特性提高约 24% ~ 135%,但同样会使管内流动阻力增大 176% ~ 767%;在所模拟的 5 种波峰高度内,波峰高度为 3 mm 的波纹管具有最佳的综合性能,并且在雷诺数为 4 977 时达到最佳性能,综合评价因 子达到最大值 1. 27;在 4 种管道排列方式中,管道叉排相较于传统的顺排方式,可以使得换热量提高约 13%。 研究成 果对于提高矿用空冷器的传热效率,改善井下高温热环境具有一定的参考意义。