جلیقه خنک کننده Megacool حفاظت حرارتی را برای کارگران در محیطهای{0}در دمای بالا فراهم میکند و راحتی در بدن را افزایش میدهد. در حال حاضر، چین دارای بیش از 60 معدن با دمای بالا، با 38 معدن بیش از 30 درجه است. با کاهش منابع کم عمق زغال سنگ، استخراج آتی بر ذخایر عمیق تر متمرکز خواهد شد، جایی که خطرات حرارتی به عنوان ششمین خطر بزرگ پس از گاز، آتش سوزی، گرد و غبار زغال سنگ، فشار زمین و مخاطرات آب ظاهر شده است که به شدت مانع استخراج عمیق کارآمد می شود. علاوه بر این، صنایعی مانند ذوب فولاد کارگران را در معرض دمای محیط تا 50 درجه قرار می دهند. قرار گرفتن در معرض حرارت طولانی مدت باعث خستگی، کاهش بهره وری و خطرات فیزیولوژیکی مانند عدم تعادل الکترولیت ها و کم آبی بدن می شود که سلامت و ایمنی کارگران را تهدید می کند. بنابراین، لباسهای خنککننده برای محیطهای{11}در دمای بالا اهمیت حیاتی دارند.
1. طبقه بندی جلیقه خنک کننده
(1) با ساختار پوشاک
الف جلیقه خنک کننده موضعی
بر اساس تغییرات منطقه ای در تولید و اتلاف گرمای انسان، این لباس ها نواحی با فعالیت متابولیک بالا، در درجه اول سر و تنه را هدف قرار می دهند. مطالعات نشان می دهد که بالاتنه بالاترین میزان متابولیسم پایه و ظرفیت گرمایی را در حین کار نشان می دهد. با استفاده از شیب دما بین منابع خنک کننده و رسانه های رسانا، لباس های خنک کننده موضعی نیاز به منابع انرژی خارجی را از بین می برند. ساختار ساده، قابلیت پوشیدن، خنک کنندگی موثر و کاربردی بودن آنها را به طور گسترده در محیطهای صنعتی و روزانه قابل استفاده میکند.
ب جلیقه خنک کننده کامل بدن-
این لباسها خنککنندگی کاملی را برای تنه و اندامها فراهم میکنند و راحتی حرارتی کلی را تضمین میکنند. آنها معمولاً برای محیطهای گرمای شدید (مانند ریختهگریها، مناطق شیمیایی) یا سناریوهایی که نیاز به محافظت کامل از بدن در برابر گازهای سمی دارند، ذخیره میشوند.
(2) با محیط خنک کننده
الف جلیقه-خنک شونده با هوا
این لباسها با استفاده از خنککننده فعال، از واحدهای تبرید برای خنک کردن هوا استفاده میکنند که تصفیه میشود و از طریق لوله یا لایههای لباس هدایت میشود تا پوشنده را خنک کند. مکانیسم خنک کننده بر تبخیر عرق و انتقال حرارت همرفتی متکی است.
مزایا: تامین هوای فراوان، خنک کننده طولانی مدت، راندمان بالا.
محدودیتها: لایههای پر از هوا تحرک را محدود میکنند و کارایی عملیاتی را در فضاهای محدود (مانند معادن) مختل میکنند. سیستمهای تبرید در محیطهایی که به اقدامات ضدانفجاری سختگیرانه نیاز دارند، خطر انفجار ایجاد میکنند.
ب جلیقه خنک کننده تغییر فاز
این لباسها که از طریق خنکسازی غیرفعال کار میکنند، مواد تغییر فاز (PCM) را که گرما را در طول انتقال فاز جذب میکنند (به عنوان مثال جامد به مایع) یکپارچه میکنند. به عنوان مثال:
PCM جامد به مایع: زمانی که دمای محیط از نقطه تغییر فاز PCM فراتر رود، مواد ذوب میشوند و گرما را برای خنک کردن بدن جذب میکنند. برعکس، وقتی دما به زیر نقطه تغییر فاز میرسد، PCM جامد میشود و گرمای ذخیرهشده را برای حفظ تعادل حرارتی آزاد میکند. PCM های متداول: یخ، یخ خشک، پارافین، هیدروژل ها و پلیمرهای سوپرجاذب که یخ، هیدروژل و پارافین رایج ترین هستند.
مزایا:
- هزینه کم، طراحی ساده، سهولت استفاده و عملکرد دوگانه (خنک کننده و عایق).
- گزینه های مختلف PCM، از جمله مواد آلی، معدنی و ترکیبی، کاربردها را در بخش های معدن، متالورژی و صنعتی امکان پذیر می کند.
- یک «میکرو اقلیم» پایدار در لباس حفظ کنید و راحتی پایدار را تضمین کنید.
- تمرکز تحقیق: PCM ها به دلیل سازگاری و کارایی خود، یک کانون در مطالعات مدیریت حرارتی هستند.
2. پیشرفت تحقیق در جلیقه خنک کننده تغییر فاز
در مطالعه جلیقه خنک کننده تغییر فاز، پیشرفت ها را می توان از طریق رویکردهای زیر دنبال کرد:
(1) توسعه مواد محصور کننده مقاوم در برابر خوردگی{1} و چکش خوار
تمرکز بر شناسایی مواد محصور کننده با مقاومت در برابر خوردگی و پلاستیسیته برتر، همراه با تکنیک های کپسوله سازی پیشرفته برای جلوگیری از تغییر شکل و نشت مواد.
(2) بهینه سازی طراحی کیسه کپسوله
اصلاحات کیسه: برای افزایش سطح اتلاف حرارت مواد، سوراخهای خاص یا الگوهای آببندی حرارتی{0}} را معرفی کنید و راندمان خنکسازی را افزایش دهید.
زمینه-انتخاب کیسه خاص: برای نیازهای خنک کننده سریع: از کیسه های رسانای حرارتی برای تسریع ذوب و خنک شدن PCM استفاده کنید. برای محیط های حرارتی متوسط: از کیسه های عایق برای کند کردن ذوب PCM استفاده کنید و مدت زمان خنک شدن را افزایش دهید.
(3) افزایش رسانایی حرارتی PCM
پودرهای فلزی در مقیاس نانو (به عنوان مثال، آلومینیوم، مس) را در نانوکپسول ها برای بهبود هدایت حرارتی ادغام کنید. PCM های کامپوزیتی را با راندمان اتلاف حرارت بالا و طول عمر عملیاتی طولانی توسعه دهید.
(4) فن آوری های فعال سازی برای فعال سازی مجدد PCM
مواد یا دستگاههای جدیدی ایجاد کنید تا سریعاً PCMهای تخلیهشده را مجدداً فعال کنید، امکان استفاده مجدد و به حداقل رساندن زمان خرابی در جریانهای کاری{0}}با کارایی بالا.
(5) کپسوله کردن جامد PCMs
ماتریسهای محصورکننده جامد با رسانایی حرارتی متغیر را طراحی کنید تا حاوی PCMهای مایع پس از ذوب-با اطمینان از عدم نشتی باشد. ویژگیهای ماتریس را با{2}}مطالبات حرارتی خاص برنامه مطابقت دهید.
(6) توسعه لباس های خنک کننده PCM یکپارچه
لباسهای خنککننده چندکاره{0}}که مزایای PCM را با سیستمهای کمکی برای نظارت و تنظیم دما در زمان واقعی ترکیب میکنند.
(7) بهینه سازی طراحی میان رشته ای
اصول ترمودینامیک، بهداشت پوشاک و ارگونومی را برای دستیابی به موارد زیر در نظر بگیرید: کاهش وزن؛ مدت زمان خنک کاری بهینه؛ راحتی پوشنده؛ سادگی عملیاتی؛ قابلیتهای چند-کارکردی؛ برای اولویتبندی نیازهای کاربر، بر طراحی انسان محور- تأکید کنید.
جلیقه خنک کننده تغییر فاز چشم انداز کاربردی گسترده ای دارد. ما باید به دنبال مواد بسته بندی و روش های بسته بندی خوب باشیم، رسانایی حرارتی مواد تغییر فاز را بهبود بخشیم، مواد تغییر فاز مرکب را با اثر اتلاف حرارت خوب و عمر باتری طولانی توسعه دهیم، و مواد یا تجهیزات جدیدی را توسعه دهیم که می توانند به سرعت مواد تغییر فاز را فعال کنند. بر اساس مواد تغییر فاز، ما باید لباس خنک کننده یکپارچه جدیدی با اثر خنک کننده خوب و عملکرد کنترل دما ایجاد کنیم و توسعه لباس خنک کننده تغییر فاز را بیشتر ترویج دهیم.