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1、 空气源热泵系统在乳化炸药生产线的应用探索 摘要：空气源热泵系统将空气中的低温热源，经过冷凝蒸发程序与反应器中的高温热源进行热交换，通过循环系统循环后，储存，便于生产线工作人员提取。此经济效率好，热量损失小，节能环保，特别是对于占国内民爆行业7成以上份额的乳化炸药生产而言，相对于锅炉供热技术，空气源热泵系统更具应用前景。关键词：空气源热泵系统；乳化炸药；乳胶基质乳化炸药生产技术日新月异，传统的锅炉供热技术因设备老化造成温度控制困难，散热量大，维护成本高等逐渐走向衰落，以空气源热泵系统为代表的新型乳化炸药生产线供热系统开始占据市场有利地形。此技术顺应民爆行业智能化要求，促进了民爆行业的持续发展。
2、空气源热泵系统动力来源源自大自然，通过压缩机压缩运转实现能量转移，高温高压气体液化成低温低压液态物质，通过卡诺循环维持循环工作模式，冷水经过节流过滤进入蒸汽机系统，蒸气不断喷射到涡旋盘中间腔，增加了制热蒸气流量，使其不断升温达到乳胶基质水相和油相温度条件，并使用浮球阀等随时监测水相和油相的成分配比和液位水平，使其在规定范围内，防止水相和油相受温度影响过度蒸发和药剂的作用物质以气体形式散失，若出现上述情况，应及时加冷水，维持较高水箱温度。为避免干锅，应随时准备调整电磁加热器相关参数，疏通输热管道，防止热量积聚引起的爆炸，确保高效率热量供给。若太阳能提供热源，热负荷：A：热水器散热集成面积，m2；
3、H：系统接受太阳辐射总量MJ; ：集热器集热效率； ：水箱与管路热损失率。可见，协调集热器与水箱运转，控制散热集成面积对热量的积累起到决定性作用，也使冷热水分层效果明显。太阳能供热水管较长，热量较大，需不断回水增压，自动控制器控制电磁阀回水供水，配合流量开关对水泵供水，并检测流量，供水管压力与温度出现异常时，可停止热水泵作业，等待检修后再次开启，开启后，冷水将热水从集热器顶出，送入水箱。表1 系统结构与试剂列表卡诺循环的核心是热量的高效利用，比热容，质量和反应温度等变量须严格控制，在生产生活迈向智能化时代的今天，这些似乎都已不再是难题，在温度探头位置确定的条件下，利用系统总温控器和温度传感器可
4、随时监测温度变化，由于放置的位置不同，可能出现温度差，利用函数拟合和以及经验公式，可以修正此类误差。此外，利用MATLAB等函数模拟出的图像显示，在考虑生产环境（温度，大气压力），散热条件，管道压力等因素之下，吸收能量与反应温度可通过经验公式求得彼此关系。加热效率也随加热过程吸收热量的上升而升高，但须严格控制加热时间，防止热量散失，避免二次以上加热对损坏循环系统造成多余的损坏。已知热泵机组性能系数COPh：Qw:套管换热器进出口水吸收的热量J；mb：热泵机组循环水流量，kg/s;t,t:套管换热器进出口水温度。根据公式可以得出，泵中物质自身性质，热泵机组循环水流量，换热器进出口水温度差，加热电
5、热丝电流，铂丝电阻率，长度与直径等均可能成为热泵机组性能参数的影响因素，但实验证明，在北方出现极寒条件下机械设备短路，排气故障等原因时，热泵性能才显著降低，所以在循环水泵开启后一段时间，时常需要电热丝配合下除霜，并检测水温，保证热泵机组性能参数符合规定值。乳化炸药具有独特的油包水(W/O)结构，几种互不相溶混的液体，氧化剂水溶液为分散相，以微细液珠形式均匀地分散在由碳氢化合物构成的连续油相当中，具有脂膏状外观。其外相油质材料有阻止外界水浸蚀的作用，保护内相不易被稀释与破坏。故其抗水性能明显优于浆状炸药、水胶炸药。乳化炸药的理化性能、爆炸性能与以往硝铵炸药也有很大差异。乳化炸药从20世纪中后期开
6、始在我国民爆行业流行，并以其爆炸性能高效，可靠性强，成本低著称。但如果乳化炸药在原料配置，机械输送（装药车辆颠簸）和敏化等关键环节出现不同程度事故，乳化炸药炸药的感度，火药力等指标将骤降，储存稳定性也将通过电阻率，温度，弹性反映的数据进行影响。在乳化釜1kg乳胶基质中，硝酸铵占据约8成质量配比，加之5%-7%的硝酸钠和少量乳化剂，水与专用油相，金属元素成分，利用新型空气能热泵技术，可由空气源热泵通过吸收冷凝器与蒸发器产生的热量差值，补水，过滤，气体膨胀，压缩循环后提供高温，将水加热至沸点，并将油相和乳化剂加热到到80-85，将他们破碎溶化并称量后按比例放到油相储罐中备用，水相待搅拌过程中逐渐加
7、入，经历共约3分钟初乳阶段和精乳阶段后，冷机冷却，泵输送经流量计至浸冷机底部，利用发泡剂和发泡促进剂发泡，连续敏化和发泡后的炸药具有雷管感度，也具有了装药包装成型条件，乳化炸药的机械化装药工序效率高，爆破效果好，大块率低，后冲效果不明显，铲装效率高。消息透露，重庆顺安爆破器材有限公司已与宜宾环球服务有限公司合作率先在乳化炸药生产领域应用此项技术，并在全国民爆行业智能制造装备科技进步展上向外界讲解和宣传技术原理，设备运行状况，运行效果和设备维护等环节内容，也向外界传递出了新时代民爆行业自我革新，积极向生产线智能化，生产销售及售后服务等一体化发展的决心与勇气。图1 空气源热泵工作原理结论：空气源热
8、泵系统为代表的新型乳化炸药生产线供热系统已经开始占据市场有利地形。此技术顺应民爆行业智能化要求，促进了民爆行业的持续发展。系统动力来源源自大自然，通过压缩机压缩运转实现能量转移，高温高压气体液化成低温低压液态物质，通过卡诺循环维持循环工作模式，冷水经过节流过滤进入蒸汽机系统，蒸气不断喷射到涡旋盘中间腔，增加了制热蒸气流量，使其不断升温达到乳胶基质水相和油相温度条件，并随时监测水相和油相的成分配比和液位水平，使其在规定范围内，防止水相和油相受温度影响过度蒸发和药剂的作用物质以气体形式散失，若出现上述情况，应及时加水。为避免干锅，应随时准备调整电磁加热器相关参数，疏通输热管道，防止热量积聚引起的爆炸，确保高效率热量供给。（2）太阳能提供热源时:协调集热器与水箱运转，控制散热集成面积对热量的积累起到决定性作用。（3）COPh控制：北方出现极寒条件下，机械设备短路，排气故障等原因时，热泵性能才显著降低，所以在循环水泵开启后一段时间，时常需要电热丝配合下除霜，并检测水温，保证热泵机组性能参数符合规定值。（4）此项技术对乳胶基质水相和油相的加热及初乳精乳过程产生决定性影响。后续敏化发泡等工序得以进行，使得炸药具有雷管感度。【-全文完-
