(来源:科创中国)
记者2月2日从天津大学获悉,由中国中煤能源集团有限公司布局,中煤天津设计工程有限责任公司牵头,天津大学、德矿九鼎(天津)科技有限公司、中煤新集能源股份有限公司联合研发的首台套国产大型智能压力耦合装备研制成功,标志着我国在该领域实现关键装备自主可控。
煤矿井下热害是威胁安全生产的难题。长期以来,我国在该领域面临两难选择:若采用传统高压换热系统,则存在扩容困难、换热效率低、维护成本高等问题;若引进国外三腔式压力交换设备,则需承担高昂采购费用、漫长供货周期与滞后的售后服务。对此,天津大学化工学院教授王越团队与产业界协同攻关,历经多年,最终在理论突破、技术研发与装备制造全链条实现创新。
王越介绍,该装备在技术上取得系列关键突破。团队通过创新结构设计与采用压力预平衡策略,成功消除了系统水锤现象,实现了16兆帕高压流体与4兆帕低压流体之间的高效能量转换。同时,在冷热水直接接触的能量交换过程中,该装备可将冷水温升精确控制在0.3—0.5摄氏度的极低范围,显著提升了井下热害治理能效。
在系统可靠性方面,基于扎实的理论研究与反复测试,该装备关键部件能够适应高压、高频次温度压力切换等严苛工况,具备长寿命、低流阻的优异特性。此外,通过搭载先进人工智能架构,装备实现了对地面集中降温系统的动态感知、运行精准调控与安全实时监测,推动矿山降温系统向智能化方向发展。
目前,该装备已在德矿九鼎(天津)科技有限公司制造测试车间稳定运行超过3个月,各项性能指标达到国际先进水平。按计划,装备将于今年上半年在中煤新集能源股份有限公司刘庄煤矿西区正式下井投用。
(来源:科技日报 作者:陈曦)