首页 / 学术中心 / 论文 / 惰性气体对KHCO3冷气溶胶甲烷抑爆性能的影响研究

全文下载
在线阅读
2021年第02期
2021-03-19
36

惰性气体对KHCO3冷气溶胶甲烷抑爆性能的影响研究

  • 作者:

    王燕
    林森
    李忠
    李璐
    温小萍
    纪文涛
  • 关键词:

    甲烷爆炸
    KHCO3冷气溶胶
    爆炸抑制
    惰性气体
    增效作用
  • 作者单位:

    河南理工大学 安全科学与工程学院
    煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
    河南理工大学 机械与动力工程学院

摘要

  • 摘要
  • 论文图表
  • 引用格式
  • 相关文章
摘要:

主动式喷粉抑爆装置是煤矿甲烷爆炸的防控装备之一,该装置装填的超细粉体抑爆剂可在甲烷爆炸初期主动喷洒,使其中超细粉体颗粒形成冷气溶胶,减少后续甲烷爆炸危害。为进一步提升主动式喷粉抑爆装置的抑爆性能,探究冷气溶胶抑爆剂的抑爆规律,使用5 L爆炸管道系统,测试了N2和CO2两种惰性气体对KHCO3冷气溶胶甲烷抑爆性能的影响。试验结果表明:N2、CO2显著强化了KHCO3冷气溶胶对9.5%甲烷/空气预混气的抑制性能,相比于空气驱动的KHCO3冷气溶胶,气体介质中含有惰性气体的KHCO3冷气溶胶使甲烷爆炸最大压力下降更为显著,到达峰值压力时间也更长;CO2对KHCO3冷气溶胶抑爆性能的增效作用强于N2。其中,体积分数0.03 g/L 的KHCO3冷气溶胶仅使甲烷最大爆炸压力降低60.4%,而在气体介质内充入15%~20%的N2或5%~10%的CO2时,同浓度KHCO3冷气溶胶可以完全抑制甲烷爆炸,继续增加惰性气体的体积分数可以进一步减少KHCO3冷气溶胶用量,从而降低主动式喷粉抑爆装置的成本。试验考察了在不同浓度KHCO3冷气溶胶与不同体积分数N2、CO2作用下的甲烷爆炸情况,得到了KHCO3冷气溶胶与惰性气体的最佳抑爆用量配比,能够为基于KHCO3冷气溶胶的主动式喷粉抑爆装置的设计提供理论依据及技术参数。此外,讨论了含惰性气体的KHCO3冷气溶胶系统的甲烷抑爆机理,并分析了惰性气体的增效原因。

王燕,林森,李忠,等.惰性气体对KHCO3冷气溶胶甲烷抑爆性能的增效作用[J].煤炭科学技术,2021,49(2):145-152.doi:10.13199/j.cnki.cst.2021.02.018 WANG Yan,LIN Sen,LI Zhong,et al.The synergistic effect of inert gas on the methane explosion suppression performance of KHCO3 cold aerosol[J].Coal Science and Technology,2021,49(2):145-152.doi:10.13199/j.cnki.cst.2021.02.018

投审稿平台

最新论文