矿用移动救生舱计算书.doc

1、JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书JSY-12/K(Y)救生舱计 算 说 明 书.JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书目 录一、 设计参数要求 .3二、 设计计算书 .41、 救生舱容量及长度计算 .41.1 标准要求 .41.2 设计计算 .41.3 计算结果 .52、氧气供应量计算 .52.1、标准要求 .52.2 设计计算 .52.3 计算结果 .63、空气净化装置计算 .63.1 标准要求 .63.2 设计计算 .64、空调系统的冷量计算 .74.1 标准要求 .74.2 设计计算 .85、生存保障配备 .86、备用蓄电池容量计算 .8JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书JSC

2、-12/K(Y)救生舱各部件系统计算书一、 设计参数要求项 目 参数额定人数，人 12额定防护时间，h 96抗冲击力，MPa 1.5抗爆炸冲击力，MPa 2瞬间耐高温能力(0.2S)， 1200舱外持续耐高温能力， 55舱内持续温度， 332舱内持续湿度 85%最大耐水压能力，MPa 0.1人均占有容积 m3 1.0舱内正压力 Pa 200-300供电电压 V 380/660/1140舱内设备启动时间 S 20舱内 O2 含量 % 18.523.0舱内 CO2 含量 % 1.0舱内 CO 含量 % 24X10 -6舱内 CH4 含量 % 1.0JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书二、 设计计

3、算书设计原则及依据参照：煤炭工业矿井设计规范GB 502152005煤矿安全规程2010 年版防治煤与瓦斯突出规定2009 年版矿山救护规程2009 年版国家煤矿安全监察局煤矿井下避难所试点建设基本要求（煤安监司办 2010 第 9 号）国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大 系统”的通知 （安监总煤装2010146 号）矿用可移动式救生舱通用技术条件草稿相关技术研究文献资料。1、 救生舱容量及长度计算1.1 标准要求：生存舱：1m 3/人，过渡舱：不小于 1.6 m31.2 设计计算：救生舱模块设计，每节长 0.8m 高 1.8m 宽 1.4m 容积为 1.5 m3

4、；冰柜体积：1.428 m3，2 排座椅体积： 0.9 m3，6 个气体瓶0.34 m3；12 人，按照 1.2 倍余量计算S1(过渡舱 m3)=2*1.5=3 模块节数 n1=2 长度 L1=2*0.8=1.6mJSY-12/K(Y)救生舱计算说明书S2(生存舱 m3)=12*1*1.2=12.12S3(设备舱 m3)=1.5 n3=1 L3=0.8m生存舱 S2=1.5*n2-0.9-1.428=12.12 m3 n2=9.632 节考虑人员就位时打开过渡舱与生存舱舱门，可增加生存舱空间，过渡舱为 2 节模块，考虑气体钢瓶所占空间尺寸，生存舱所需模块节数 n2=（12.12+0.9+1.4

5、28+0.34 ）/1.5-2=7.85，选择 8 节L2=8*0.8=6.4m。1.3 计算结果救生舱长度 L=L1+L2+L3=8.8 m 模块数量 n=11 节2、氧气供应量计算2.1、标准要求外压风供氧：速量应不小于每人 2.5L/min，连续噪声应不大于 70dB(A),出口压力应不大于 0.2MPa压缩氧供氧：人均耗氧量 0.3L/min2.2 设计计算外接压风进口压为 0.7mp，出口压力 0.2mp。压风机进入舱内应加装消音器、过滤器、减压阀、压力传感器、控制阀门，控制阀门为手动和电动并联控制。进气流量=12*1.2*2.5L/min=36 L/min=2.16 m3/h，流速

6、取 2m/s；查表得：管道直径 d=20mm。JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书40L 压缩氧气瓶，内部压力为 13.5-15mp（取 15mp 计算） ，储存氧量（按 0.1mp）=40L*150=6000 升；12 人单位耗氧量=12*1.2*0.3L/min=259.2L/h=0.26 m 3/h12 人 96 小时耗氧量（1.2 倍余量）=12*1.2*96*60*0.3=24883 升，所需氧气瓶数量=24883/6000=4.1, 2.3 计算结果医用 40L 氧气瓶为 4 个；配备 ZYX45(45min) 隔绝式压缩氧自救器 12*1.5=18 个3、空气净化装置计算3.1

7、 标准要求：舱内空气中的有害气体 CH41.0%；CO 21.0% ；CO 24X10 -63.2 设计计算3.2.1 压缩空气用量计算在舱门入口处有 20 个出风口，对进入的人员吹出压缩空气，保证舱内正压并清除有害气体（洗气） ，每人约 10s，出风压力0.2mp，每个出风口流量为 2.5L/min/。用外接压风系统洗气：仓门内侧安有洗气开关，按压后电磁阀动作，洗气完毕按压开关，停止洗气。舱内压缩空气洗气：选用容积 40L，内部压力 14.5mp 的压缩空气瓶，压缩空气容量为 5800 升（0.1mp） 。JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书洗气用压缩空气=12*1.2*2.5/60*10

8、*20=120 升后备保证舱内大于 200p300p计算结果：配 40L 压缩空气钢瓶 2 个用于后备正压气体保护及清洗有害气体并可用于补充空气中的氮气。4.3.2 CO2 吸附剂用量参考文献北京科技大学“2010.10 期煤矿安全矿用救生舱二氧化碳净化装置研究栗倩，金龙哲” ；吸附材料为碱石灰（16.5kg 桶装） ，经中船重工 718 研究所实验，12 人 115 小时吸附 CO2 重量为 160KG、共需 10 桶；循环风机 800 m3/h，风压 0.7mp。4.3.3 CO 吸附剂用量参考文献北京科技大学“2010.08 期煤矿安全矿用救生舱中人体自身代谢一氧化碳规律分析栗倩，金龙哲

9、等”人体一氧化碳代谢速率 0.25x106/h，每人一昼夜产生一氧化碳 15mg。经中船重工718 研究所实验，选用 CO 吸附剂重量 3KG 总够满足吸附 12 人115 小时排除的 CO.4、空调系统的冷量计算4.1 标准要求舱体瞬间（0.2S）环境温度 1200条件下，壳体无开裂、变形等；持续环境温度 55条件下，舱内温度不大于 332JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书4.2 设计计算参考文献北京科技大学“2010.08 期煤矿安全矿用救生舱热防护性能研究汪声，金龙哲等” 。保温采用钢板内层衬陶瓷棉、聚氯乙烯板做龙骨，填充陶瓷棉，内层敷设不锈钢板。连接结构为“断桥铝”结构。为减少热传

10、导，密封门开启结构去掉了同轴结构。参照北京科技大学的实验数据，选用南阳一通防爆电气集团生产的ZSK-4.0/380 防爆空调装置。5、生存保障配备按标准要求：食品配备不少于 2000kJ/人.天，饮用水不少于0.5L/人.天。食品选用军用压缩饼干：1912 kJ /100g (每包)压缩饼干总需求量=12*1.2*4*2000/1912=60.25 包应用水为桶装矿泉水=12*1.2*4*0.5=28.8 升救生舱配备急救箱、苏生器、工具箱、人体排泄物收集处理装置等设施设备。6、备用蓄电池容量计算在电力缺失时，备用电池应承担舱内外监控仪表及空气循环风机的能源供给。主控系统为我公司开发的专用控制

11、系统，采集 8 路传感器数据，实现舱内压力、温度、氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等气体含JSY-12/K(Y)救生舱计算说明书量的检测，并且具有报警设置功能，根据采集的数据，控制外部压风系统进气阀的启动与停止，控制循环风机的启停。整个主控板电流控制在 150mA 以内（12V 供电） 。风机24V，1Ah 的蓄电池供电 13 小时，96 小时需要电池容量为24V，至少 8Ah 的蓄电池。选用南昌煤矿机械设备厂 KDW660/18B 矿用隔爆兼本安不间断电源，工作电压：交流 660V/380V，50Hz,额定功率：80W。电池型号规格：OT7-12 型免维护铅酸蓄电池，2 节串联，每节容量为 12V/7Ah