CN205690947U - 一种强化传热的煤堆自燃移热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种强化传热的煤堆自燃移热装置，包括上下两端均密闭的工质管，所述工质管内设置有液体工质，所述工质管由下至上依次分成蒸发段、绝热段和冷凝段，所述蒸发段的外壁上设置有蒸发段螺旋翅片，所述冷凝段的外壁上设置有冷凝段螺旋翅片。本实用新型结构简单、设计新颖合理且使用操作方便，依靠液体工质受热相变的热量传递来预防煤堆自燃发生，能快速将煤堆内部所积聚的热量传递到外界空气中，避免热量在煤堆内部积聚从而引发煤堆自燃，相较于现有煤堆自燃预防措施散热效率高。

Description

一种强化传热的煤堆自燃移热装置

技术领域

本实用新型属于预防储煤堆自燃技术领域，具体是涉及一种强化传热的煤堆自燃移热装置。

背景技术

煤堆自燃对于煤炭的储存和运输带来了巨大威胁，随着煤炭行业下滑，煤炭储存囤积周期增加，从而增大了煤炭自燃的风险，煤炭自燃除了造成经济损失、危及企业及个人安全以外，还会产生一系列的社会影响以及环境影响，避免煤堆内部热量积聚是解决煤堆自燃的关键。现有预防措施均有一定的缺陷，如注水降温，通常难以达到预期位置，同时水量不充足的情况下，与碳发生氧化还原反应，反而有促进煤堆自燃的趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其结构简单、设计新颖合理且使用操作方便，依靠液体工质受热相变的热量传递来预防煤堆自燃发生，能快速将煤堆内部所积聚的热量传递到外界空气中，避免热量在煤堆内部积聚从而引发煤堆自燃，相较于现有煤堆自燃预防措施散热效率高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：包括上下两端均密闭的工质管，所述工质管内设置有液体工质，所述工质管由下至上依次分成蒸发段、绝热段和冷凝段，所述蒸发段的外壁上设置有蒸发段螺旋翅片，所述冷凝段的外壁上设置有冷凝段螺旋翅片。

上述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述液体工质为甲醇和水的混合物。

上述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述液体工质的体积为工质管容积的25％～35％。

上述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述蒸发段螺旋翅片的内侧与蒸发段的外壁相焊接，所述冷凝段螺旋翅片的内侧与冷凝段的外壁相焊接。

上述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述工质管为碳钢管。

上述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述蒸发段螺旋翅片和冷凝段螺旋翅片均为铝制螺旋翅片。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单、设计合理且使用方便。

2、本实用新型依靠液体工质相变的热量传递来预防煤堆自燃发生，对煤堆内部的温度反应灵敏，通过在蒸发段增设蒸发段螺旋翅片强化传热，增加该装置对于煤堆自燃预防的作用范围，能快速将煤堆内部所积聚的热量移除到外界空气中，避免热量在煤堆内部积聚从而引发煤堆自燃，相较于现有煤堆自燃预防措施效果好。

3、本实用新型的冷凝段上设有冷凝段螺旋翅片，通过冷凝段螺旋翅片大大增加了传热面积，加快了工质气体能迅速的液化将热量传递到外界空气中，缩短工作周期；冷凝段螺旋翅片受风向影响弱，降低了该装置的使用条件。

4、本实用新型的液体工质可以采用水和甲醇组成的混合物，甲醇作为一种易挥发组分，其蒸发速率远大于水，该混合工质液大大的提高了冷凝段的传热极限。

5、本实用新型制造简单方便，制造成本低，适于推广使用。

综上所述，本实用新型通过在蒸发段增设蒸发段螺旋翅片增加传热面积强化传热，以增加该装置对于煤堆自燃预防的作用范围，利于将热量集中移除，从而增强煤堆自燃热量移除的效果，蒸发段液体工质相变时将作用范围内的热量传递到冷凝段，通过二次相变将热量传递到外界空气中，从而避免煤堆内部热量积聚，最终达到预防煤堆自燃的目的。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型去除蒸发段螺旋翅片和冷凝段螺旋翅片后的结构示意图。

附图标记说明:

1—工质管； 2—液体工质； 3—蒸发段；

4—绝热段； 5—冷凝段； 6—蒸发段螺旋翅片；

7—冷凝段螺旋翅片。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括上下两端均密闭的工质管1，所述工质管1内设置有液体工质2，所述工质管1由下至上依次分成蒸发段3、绝热段4和冷凝段5，所述蒸发段3的外壁上设置有蒸发段螺旋翅片6，所述冷凝段5的外壁上设置有冷凝段螺旋翅片7。

本实施例中，所述液体工质2为甲醇和水的混合物，可选摩尔浓度为0.25mol/L的甲醇，甲醇作为易挥发组分，蒸发速率大于水，提高了冷凝段5的传热极限。

本实施例中，所述液体工质2的体积为工质管1容积的25％～35％，利于液体工质2受热，传热效果好。

本实施例中，所述蒸发段螺旋翅片6的内侧与蒸发段3的外壁相焊接，所述冷凝段螺旋翅片7的内侧与冷凝段5的外壁相焊接。

本实施例中，所述工质管1为碳钢管，承压性能好，导热效果好。

本实施例中，所述蒸发段螺旋翅片6和冷凝段螺旋翅片7均为铝制螺旋翅片，质量轻，导热效果好。

本实用新型的工作原理为：使用时，将工质管1的蒸发段3预埋入煤堆中并控制其埋藏深度，当煤堆中有热量积累时，蒸发段3的蒸发段螺旋翅片6将作用范围内煤堆中的热量传递到工质管1中，将其内部的液体工质2汽化，蒸汽上升把热量传递到冷凝段5，冷凝段5通过冷凝段螺旋翅片7向外界释放热能。冷凝段5的冷凝段螺旋翅片7在增大散热面积的同时，也能更好的保证在不同风向时均能良好的工作，促使液体工质2能够及时快速的冷却。降温后液体工质2冷凝成液体再回流到蒸发段3，周而复始的循环着从而不断地将煤堆内部热量移除，防止热量的积聚以达到预防煤堆自燃的目的。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：包括上下两端均密闭的工质管(1)，所述工质管(1)内设置有液体工质(2)，所述工质管(1)由下至上依次分成蒸发段(3)、绝热段(4)和冷凝段(5)，所述蒸发段(3)的外壁上设置有蒸发段螺旋翅片(6)，所述冷凝段(5)的外壁上设置有冷凝段螺旋翅片(7)。

2.按照权利要求1所述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述液体工质(2)为甲醇和水的混合物。

3.按照权利要求1或2所述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述液体工质(2)的体积为工质管(1)容积的25％～35％。

4.按照权利要求1或2所述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述蒸发段螺旋翅片(6)的内侧与蒸发段(3)的外壁相焊接，所述冷凝段螺旋翅片(7)的内侧与冷凝段(5)的外壁相焊接。

5.按照权利要求1或2所述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述工质管(1)为碳钢管。

6.按照权利要求1或2所述的一种强化传热的煤堆自燃移热装置，其特征在于：所述蒸发段螺旋翅片(6)和冷凝段螺旋翅片(7)均为铝制螺旋翅片。