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液态二氧化碳是如何做到防火的?
该系统与注氮防灭火系统相比具有以下优点:
1、惰化速度快。对已采完封闭的综放采空区,使用注氮防灭火系统约需7~10天,注入氮气20万m3才能使封闭区域内的氧气浓度降至5%以下;而压注液态CO2,仅需用两个班的时间,注入约2万m3的CO2就可达到该目的,防灭火效率提高约10倍。
2、降温效果明显。气化后的CO2经管路输送至压注地点后,出口温度低,通过现场试验发现,当气体出口温度为16℃时,向封闭的采空区内压注仅4h,其温度就会降低2~3℃。
3、抑爆效果好。CO2气体能使发生瓦斯爆炸的CH4浓度下限值升高。实验研究发现,当混合气体内的CO2浓度达到20%时,即使氧气浓度为15%,瓦斯浓度达到9%,也不会发生气体爆炸。
4、灌注流量大。液态CO2的气体温度为-20℃左右,仅需很少的热量就能使其实现迅速气化(产气量可轻易达到1500m3/h以上),而且通过液态CO2流量与气化温度的控制能够实现气液两相输送,使得其出口温度更低,输送气体流量更大。
5、系统维护简单,初期投资小,使用成本相对较低,性价比好。
液态CO2可从距铜川约100km的兴平化工厂购买,每吨价格(含运费)约1000元,气化后可产生气态CO2约600m3,成本约1.6元/m3。由于其防灭火效率是注氮的10倍,因此转换为氮气,其成本仅为0.16元/m3。
液态二氧化碳中无氧气、温度低,且对瓦斯有抑爆作用,灌注时系统流量大,易于调控,能够实现封闭区域的快速惰化、降温和抑爆。
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