HZ-MSC-12/96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 8JSC-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≥0.3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，℃≤33±2舱内持续湿度≤85%最大耐水压能力，MPa0.1人均占有容积m30.8舱内正压力Pa200-300供电电压V220舱内设备启动时间S≤20舱内O2含量 %18.5～23.0舱内CO2含量 %<1.0舱内CO含量 %≤24X10-6舱内CH4含量 %≤1.0二、执行标准：《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215—2005《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《煤矿井下紧急避险系统暂行规定》（安监总煤装[2011]15号）三、 舱体布置图四、 舱容计算1、过渡舱容积：过渡舱长：1.8m，宽：1.48 m，高1.68m过度舱容积 V=1.8X1.48X1.68=4.47m3标准要求Vmin=1.2 m3 V=4.47m3>Vmin符合标准要求2、生存舱容积：生存舱长：3.6m，宽：1.48 m，高1.68m过度舱容积 V=4.5X1.48X1.68=11.2m3标准要求：1.2 m3每人，设计人数12人 容积要求：Vmin=0.8X12=9.6 m3V=11.2m3>Vmin符合标准要求3、设备舱容积设备舱生存舱长：4.5m，宽：1.48 m，高1.68m设备舱容积：V=4.5X1.48X1.68=11.2m3救生舱总体尺寸：长：10.8m，宽：1.48 m，高1.68m总容积：V=11.2+11.2+4.47=26.87 m3 五、氧气供应系统计算氧气供应系统概述： 本救生舱采用压缩空气供氧，过渡舱设医用压缩气瓶数量为4个，规格为80L 17.2Mpa，氧气供应管路为铜管路，设减压阀，手动关断阀，电磁阀，消音器。
根据舱内氧气浓度，在氧浓度低于18.5%时，电磁阀自动开启，为舱内供氧；氧浓度低于22%时，电磁阀自动关闭电磁阀可以自动开启，也可以手动开启1、 氧气供应量计算1.1 实际储存氧量：80L压缩氧气瓶，内部压力为17.2MPa，数量为4个储存氧量80LX172X4=55040 升；1.2 标准要求最低氧量12人单位耗氧量=12*0.5L/min=420L/h12人96小时耗氧量（1.2倍余量）=1.2*96*420L/h =48384升因为储存氧量55040升大于标准最低要求氧气量，所以氧气供应符合标准要求六、 舱压维持系统系统综述：舱压维持主要依靠矿井压风系统与舱内压缩空气系统，如矿井压风系统没有损坏，则设备将优先选择压风来控制舱压，如果压风系统破坏，设备将启动舱内压缩空气系统维持舱压设备通过舱内外差压计信号来控制舱压舱内压正压差超过500Pa，系统将开启泄压电磁阀，自动泄压，如舱内外压差低于500Pa，系统将打开压缩空气管路，自动提高舱压舱内压风管路及压缩空气管路分别设减压阀，手动关段阀，电磁阀，过滤器，消音器保证进入舱内的空气质量达到标准 七、舱门入口空气幕系统系统综述为保证舱门开启时，外界有害气体的进入，在舱门入口四周设风刀气幕系统，舱门开启时，触动行程开关。
气幕系统自动开启风刀气幕为在管子上开1mm的缝隙，喷出的压缩空气形成气幕，可以实现全方位覆盖，保证舱内正压并清除有害气体（洗气），每人约10s，出风压力0.2Mpa，出风口流量为100L/min/舱内压缩空气洗气：选用容积80L，内部压力17.2mp的压缩空气瓶1.1压缩空气用量计算气瓶，压缩空气容量为27520升（0.1Mpa）洗气用压缩空气=12X10X1.2X120/60=2880升后备保证舱内大于200Pa—300Pa计算结果：配80L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九、CO2吸附系统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桶十、 CO催化氧化系统 采用蜂窝陶瓷载体贵金属催化氧化法吸收二氧化碳，一氧化碳在催化剂的作用下，常温状态与氧气反应，生成二氧化碳和水催化剂本身不消耗每小时处理量位15mg.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.同事十一、空调系统系统概述： 1、温度调节系统：本舱采用无动力二氧化碳蓄冷空调，系统配备液态二氧化碳气瓶工作压力为15 Mpa ，容积为70L，数量为50个按国家标准每升二氧化碳充装量为0.6Kg二氧化碳总充装量为2100 Kg二氧化碳钢瓶间采用不锈钢管路连接汇集管路设手动球阀，安全阀，电磁阀二氧化碳通过特殊的小流量喷嘴，喷入二氧化碳蒸发器蒸发器采用紫铜外螺纹管，为保护蒸发器，蒸发器末端设安全阀，排放压力位1MPa.安全阀排气管路进入气动马达，气动马达带动风机叶轮，为空调循环风机风机的排风量为300m3/h 标准要求持续环境温度55℃条件下，舱内温度不大于33℃±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稀土保温材料80MM,外层为陶瓷纤维板20MM、，内层敷设不锈钢板，通过角钢为间断外壳体焊接传导，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，选用自主开发的二氧化碳蓄冷空调，采用二氧化碳钢瓶储存二氧化碳，储存量为2100Kg，空调制冷量为4KW，连续运行时间为50小时。
2、 湿度调节系统采用无水氯化钙作为吸湿剂，保证空气湿度在允许的范围内3、 舱内异味，CH4 等去除系统 采用冷触媒滤网有效清除舱内异味、CH4及其他有害气体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稀土保温材料80MM,外层为陶瓷纤维板20MM、，内层敷设不锈钢板，通过角钢支撑固定角钢支撑焊接于外壳体，不锈钢板与支撑采用螺栓连接，中间用石棉橡胶板，以隔断传热自主开发的二氧化碳蓄冷空调，采用二氧化碳钢瓶储存二氧化碳，储存量为2100Kg，空调制冷量为4KW，连续运行时间为50小时，空调风扇采用气动马达带动十二、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十三、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）。