深井降温系统管道结垢微观机理

发布时间：2018-08-24 12:31

【摘要】：以深部矿井降温系统管道内壁出现的结垢问题为研究对象,首先采集管道水样进行水质全分析测试,确定管道内成垢性离子并建立化学及数学模型,其次采用第一性原理计算方法研究得到了深部矿井降温系统管道结垢微观机理。结果表明,深井降温系统管道内壁结垢过程包括Ca~(2+)和CO_3~(2-)的结合结晶及MgCO_3、CaSO_4转化为CaCO_3的转化;理论分析及第一性原理计算结果表明,深井降温系统管道内壁结垢的主要影响因素为成垢性离子(Ca~(2+)、HCO~-_3、Mg~(2+)和SO~(2-)_4,且Mg~(2+)和SO~(2-)_4的存在会抑制碳酸钙结垢的产生。该研究对于深部高温热害矿井的降温系统的结垢产生机制以及采取合理的防、除垢措施,保障良好的矿井降温效果和安全生产具有理论指导意义。
[Abstract]:Taking the scaling problem in the inner wall of the deep mine cooling system as the research object, the water samples of the pipeline are collected for the total analysis and test of water quality, and the scale-forming ions in the pipeline are determined and the chemical and mathematical models are established. Secondly, the microscopic mechanism of pipe scaling in deep mine cooling system is studied by first principle calculation method. The results show that the scaling process of deep well cooling system includes the combination crystallization of Ca~ (2) and CO_3~ (2-) and the conversion of MgCO_3,CaSO_4 to CaCO_3. The main factors affecting the scale formation in the inner wall of the deep well cooling system are Ca~ (2) HCO-C (3) Mg2 and SO~ (2-) 4, and the existence of Mg~ (2) and SO~ (2-) 4 will inhibit the formation of calcium carbonate scaling. This study is of theoretical significance for the mechanism of scale formation in the cooling system of deep mine with high temperature damage and the adoption of reasonable measures to prevent and remove scale, and to ensure good cooling effect and safe production in the mine.
【作者单位】： 湖南科技大学土木工程学院;中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;
【分类号】：TD72.7

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本文编号：2200830