阻化胞衣的热熔喷涂研究

发布时间：2023-11-24 23:12

　　我国煤矿中,煤发生自燃的情况十分严重,随着科技的发展和对矿井安全的重视,采用了多种防灭火方式。其中阻化剂是较为有效、安全、经济的方法之一。这种方法虽然原理简单,经济低价,但存在稳定性差、受风量和温度影响大、抗压强度低等缺陷。为了针对性解决上述问题,蒋曙光团队提出了“温敏胞衣阻化剂”概念。温敏胞衣就是通过复合相变材料熔融喷涂后在阻化剂球体表面形成的外壳,可以有效提高阻化剂的抗压强度,稳定性。而本文是基于“温敏胞衣复合材料性能研究”的基础上对胞衣阻化剂批量制作设备的设计。在论文研究中,阻化剂的胞衣是基于石蜡和硬脂酸的复合材料的研究,并且通过多次实验论证,确定其最佳形态为球状。针对阻化剂冰球的批量生产,创新性提出了将阻化剂与0.06%的海藻酸钠溶液混合,再与1%的乳酸钙溶液反应,形成球状水凝膜。通过低温环境,将该球状物冷冻成冰球。水凝膜提供的抗压强度可以使得阻化剂冰球再制备时形态保持完整,整体结构不受破坏。其次在喷涂制备的研究中,设计了一套自动化设备,其核心单元有下漏单元、熔融相变单元、冷却单元。熔融相变单元作为核心单位,其中设计设备有石蜡齿轮泵、旋转电机、万向广角实心锥形压力喷头、物料桶、...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标与主要研究内容
2 胞衣阻化剂及自动化设计理论研究
    2.1 煤自燃机理理论
    2.2 矿井常用防灭火方式
    2.3 胞衣阻化剂防火原理
    2.4 阻化液析出实验分析
    2.5 石蜡程序升温研究
    2.6 喷涂设计基本介绍
    2.7 机械自动化设计原则
    2.8 系统设计基本原理
3 下漏单元及喷雾单元设计
    3.1 液氮制备阻化剂冰球设计
    3.2 阻化剂与海藻酸钠及乳酸钙溶液混合制备冰球
    3.3 下漏单元设备设计
    3.4 喷雾单元验证设计
    3.5 本章小结
4 熔融相变单元及冷却单元设计
    4.1 相变材料
    4.2 熔融相变单元设备
    4.3 冷却单元
    4.4 本章小结
5 系统实验验证
    5.1 不同粒径胞衣小球制备实验
    5.2 温控胞衣小球抗压性能测试分析
    5.3 本章小结
6 全文结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望与未来
参考文献
附录1
作者简历
学位论文数据集



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