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着经济的持续快速发展，我国已经成为世界第二大经济体，与之相伴的是每年巨大的能源需求量和消费量。其中煤炭占能源消费总量的比重达到70.1%，与之相伴随的是，我国煤矿事故频发，平均每年造成 6，000 多人死亡，超过全国事故死亡人数的三分之一。

世界其它主要产煤国建立了相对完善的标准，来规范矿井救生舱的生产与使用；同时一些具有较强科研实力的公司也投入大量资金来进行相关产品的研发，其产品大都采用分体式空调来实现救生舱内空气温湿度的调节。

国内矿井救生舱的研发及应用相对国外较晚，目前处于模仿制造阶段，缺少创新，缺少试验和研究成果，缺少实践检验，同时相关行业标准也迟迟未能正式出台。目前对矿井救生舱空调系统研究还处于定性研究阶段，仅对不同的救生船空调系统进行理论分析，未对具体的某一种矿井救生舱系统进行深入的实验研究，缺乏实验数据。

今天给大家介绍一种适用于矿井救生舱的空调设备。

救生舱空调系统采用开式二氧化碳制冷。由于二氧化碳的临界温度为 31 ℃，临界压力为7.372 MPa。根据矿井救生舱空调技术要求，救生舱的温度调节系统应该使舱内空气的体感温度不高于 35 ℃；但是矿井内的环境温度可能长时间处于50 ℃以上，矿井救生舱空调在运行时环境温度常在二氧化碳的临界温度（31 ℃）以上，以及矿井内安全要求，发生事故时无电力提供，所以本案例采用开式二氧化碳跨临界制冷循环

如图

Lgp-h图

上图为开式二氧化碳制冷原理图，由储存在钢瓶或者其它容器中的高压二氧化碳代替压缩机和冷凝器，高压低温的二氧化碳制冷剂经过节流后变成气液混合状态，在蒸发器中吸收热量后变成高温低压的过热蒸汽，然后进入气动风机推动风机做功，压力降低后排到外环境中。开式二氧化碳制冷过程在 lgp-h 图中表示为流程a′→b′→c′→d′→e′，其中 a′→b′为节流过程，b′→d为蒸发吸热过程，d′→e′为降压做功过程。

原载：制冷技术

作者：上海理工大学：陈付齐，陈剑波，周亮亮，丰敏，余然