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热管移热技术是防治煤矸石山高温自燃的有效方法。煤矸石山在氧化过程中会产生高温区域,容易引发自燃。通过在煤矸石山中安装热管,可以将内部的热量快速传导到外部环境中散发,有效降低温度,防止自燃的发生。
热管是一种高效的传热装置,由密封管体、工作流体和毛细结构组成。其工作原理基于相变传热:在热端,工作流体吸收热量后蒸发成蒸汽;蒸汽携带大量潜热快速流向冷端;在冷端,蒸汽释放热量冷凝成液体;冷凝液通过毛细作用或重力回流到热端,完成一个传热循环。这种机制可以在很小的温差下传递大量热量。
将热管垂直插入煤矸石山内部,吸热端深入高温自燃区域,散热端暴露在外部环境中。当煤矸石山内部温度升高时,热管吸热端的工作流体快速汽化,蒸汽携带热量上升到散热端,通过散热器向周围空气散发热量。冷凝后的液体重新流回吸热端,形成持续的热量传递循环,有效降低煤矸石山内部温度。
通过温度监测数据可以看出热管移热技术的显著效果。没有热管的情况下,煤矸石山内部温度持续上升,很快超过危险温度线,存在自燃风险。而安装热管后,温度被有效控制在安全范围内,随时间逐渐降低并趋于稳定。这种持续的热量导出机制确保了煤矸石山的长期安全。
热管移热技术具有传热效率高、运行成本低、结构简单、环保安全等显著优势。除了煤矸石山自燃防治,该技术还可广泛应用于垃圾填埋场温度控制、工业废料堆场管理、地热能源开发等领域。随着环保要求的提高和节能技术的发展,热管移热技术将在更多领域发挥重要作用,为环境保护和可持续发展做出贡献。