一种矿井余热回收恒温供暖系统的制作方法

文档序号:15192502发布日期:2018-08-17 21:42阅读:266来源:国知局

本实用新型涉及矿井余热回收领域,尤其涉及一种矿井余热回收恒温供暖系统。



背景技术:

根据《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)要求,当冬季气温低于零度时,为防止矿井进风井筒内淋帮水结冰,影响提升能力以及冰块塌落造成井底事故,必须采取适当的方法,使井筒内不致结冰,保证矿井井口送风温度2□(保证井口不结冰)的安全性要求,同时满足环境温度达到-15□的极端环境下的使用需要。

现有技术中,如专利号CN201120524559.6,一种矿井回风余热回收换热器,属于矿井余热回收利用领域,其结构包括风道和矿井通风机,矿井回风井排风口处安装有A通道和B通道,A通道和B通道通过风道与矿井内的矿井通风机连接;A通道内安装有消声装置,B通道内安装有换热管,换热管的上方安装有冲洗管,冲洗管的上方安装有排风机,换热管的下方安装有整流板。该专利文件涉及的矿井回风余热回收换热器中,循环水采用闭式循环,水质不受回风的影响;而且回风中的含尘量和含水量大大降低,有效减少回风对周围环境的影响,其循环水未得到后续的有效推广利用。

虽然在一些领域提到了关于循环水回收利用的文献,但是,在不同的使用条件下,以及不同的使用环境下循环水再利用有着不同的处理方式。在矿井余热回收领域中,如果回收利用要考虑,矿井的水质的问题以及由于矿井环境条件下的水再利用回收都有自身独特的处理方式,这样,不仅要解决如何实现如专利号CN201120524559.6所涉及的技术问题,还要进一步解决后续的有效推广利用,并且要结合矿井余热回收领域中来实现。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术中的不足,本实用新型提供一种矿井余热回收恒温供暖系统,包括:矿井回风风道组件,水处理器,蓄水池,除污器,第一循环泵组以及换热机构;

矿井回风风道组件设有水平向矿井回风风道,矿井回风弯曲连接风道以及竖直向矿井回风风道;

水平向矿井回风风道通过矿井回风弯曲连接风道与竖直向矿井回风风道连接;竖直向矿井回风风道的出口竖直向上设置,靠近竖直向矿井回风风道的出口位置设有喷淋式热交换器,喷淋式热交换器沿着竖直向矿井回风风道的水平方向设置,且水平贯穿竖直向矿井回风风道,喷淋式热交换器设有若干个向竖直向矿井回风风道底部喷洒冷却介质的喷头;

矿井回风弯曲连接风道设有用于汇集喷淋式热交换器喷头喷洒冷却介质的汇水池,汇水池的池口部与水平向矿井回风风道的最底端持平;

汇水池的底部设有汇水池出口,汇水池出口通过管道与用于对冷却介质进行过滤,杀菌的水处理器入口连接,水处理器的出口通过管道与蓄水池的入口连接,蓄水池的出口通过管道与除污器入口连接,除污器的出口通过管道与第一循环泵组输入端连接,第一循环泵组输出端通过管道与换热机构冷却介质输入端连接,换热机构冷却介质输出端通过管道与喷淋式热交换器输入端连接。

优选地,换热机构包括:第一热处理器;第一热处理器设有冷凝介质换热管道和第一冷却介质换热管道;冷凝介质换热管道的冷凝介质输入端与第二循环泵组输出端连接,第二循环泵组的输入端连接冷凝介质供应系统的回液端;

冷凝介质换热管道的冷凝介质输出端与冷凝介质供应系统的进液端连接;

第一冷却介质换热管道的冷却介质输入端连接第一循环泵组输出端;第一冷却介质换热管道的冷却介质输出端通过管道与喷淋式热交换器输入端连接。

优选地,还包括:洗浴室供水水泵组,洗浴用水蓄水水箱以及洗浴用水水泵组;

换热机构还包括:第二热处理器;

第二热处理器设有洗浴水换热管道和第二冷却介质换热管道;洗浴水换热管道输入端与洗浴用水水泵组输出端连接,洗浴水换热管道输出端与洗浴用水蓄水水箱循环水入水口连接,洗浴用水蓄水水箱循环水出水口与洗浴用水水泵组输入端连接;

洗浴用水蓄水水箱的补水端与供水源连接,洗浴用水蓄水水箱的出水端与洗浴室供水水泵组输入端连接,洗浴室供水水泵组输出端与洗浴室供水端连接;

第二冷却介质换热管道的冷却介质输入端连接第一循环泵组输出端;第二冷却介质换热管道的冷却介质输出端通过管道与喷淋式热交换器输入端连接。

优选地,洗浴室供水水泵组包括:相互并联设置的主洗浴室供水水泵通道和备洗浴室供水水泵通道;

主洗浴室供水水泵通道设有主洗浴室流量计,主洗浴室压力表,主洗浴室供水水泵,主洗浴室流量控制阀门以及主洗浴室开关阀门;

备洗浴室供水水泵通道设有备洗浴室流量计,备洗浴室压力表,备洗浴室供水水泵,备洗浴室流量控制阀门以及备洗浴室开关阀门;

洗浴用水水泵组包括:相互并联设置的主洗浴用水水泵通道和备洗浴用水水泵通道;

主洗浴用水水泵通道设有主洗浴用水流量计,主洗浴用水压力表,主洗浴用水供水水泵,主洗浴用水流量控制阀门以及主洗浴用水开关阀门;

备洗浴用水水泵通道设有备洗浴用水流量计,备洗浴用水压力表,备洗浴用水供水水泵,备洗浴用水流量控制阀门以及备洗浴用水开关阀门。

优选地,第一循环泵组包括:相互并联设置的第一循环水泵通道和第二循环水泵通道;

第一循环水泵通道设有第一循环通道流量计,第一循环通道压力表,第一循环通道供水水泵组,第一循环通道流量控制阀门以及第一循环通道开关阀门;

第二循环水泵通道设有第二循环通道流量计,第二循环通道压力表,第二循环通道供水水泵组,第二循环通道流量控制阀门以及第二循环通道开关阀门。

从以上技术方案可以看出,本实用新型具有以下优点:

喷淋式热交换器的喷头向矿井回风风道组件排出的风喷洒冷却介质,冷却介质可以采用水,冷却介质将风的热量带走。矿井回风风道组件内排出的热量较低的风排出大气中,减少了对环境的影响。冷却介质吸取热量后,通过水处理器,蓄水池,除污器进行净化过滤等处理,再通过换热机构进行换热实现了热利用。

通过乏风余热回收和水源热泵系统回收、利用乏风携带的低品位热量,满足矿区井筒防冻需求,在矿井乏风余热资源利用系统中,矿井乏风热交换器实现将矿井乏风中所蕴含的大量热能通过喷淋换热方式转移到循环水里面,循环水作为热泵系统的低温热源。在制热工况时,热泵系统提取循环水中的热量,循环水温度有所降低。经过热泵系统后的循环水再重新送入矿井乏风热交换器进行热交换,循环往复。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为矿井余热回收恒温供暖系统整体示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将运用具体的实施例及附图,对本实用新型保护的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种矿井余热回收恒温供暖系统,如图1所示,包括:矿井回风风道组件111,水处理器112,蓄水池113,除污器114,第一循环泵组115以及换热机构116;矿井回风风道组件111设有水平向矿井回风风道121,矿井回风弯曲连接风道122以及竖直向矿井回风风道124;

水平向矿井回风风道121通过矿井回风弯曲连接风道122与竖直向矿井回风风道124连接;竖直向矿井回风风道124的出口竖直向上设置,靠近竖直向矿井回风风道124的出口位置设有喷淋式热交换器125,喷淋式热交换器125沿着竖直向矿井回风风道124的水平方向设置,且水平贯穿竖直向矿井回风风道124,喷淋式热交换器125设有若干个向竖直向矿井回风风道124底部喷洒冷却介质的喷头;

矿井回风弯曲连接风道122设有用于汇集喷淋式热交换器125喷头喷洒冷却介质的汇水池123,汇水池123的池口部与水平向矿井回风风道121的最底端持平;

汇水池123的底部设有汇水池出口,汇水池出口通过管道与用于对冷却介质进行过滤,杀菌的水处理器112入口连接,水处理器112的出口通过管道与蓄水池113的入口连接,蓄水池113的出口通过管道与除污器114入口连接,除污器114的出口通过管道与第一循环泵组115输入端连接,第一循环泵组115输出端通过管道与换热机构116冷却介质输入端连接,换热机构116冷却介质输出端通过管道与喷淋式热交换器125输入端连接。

矿井回风风道组件111内排出的风具有一定热量,为了防止对环境造成影响,提高利用率。喷淋式热交换器125的喷头向矿井回风风道组件111排出的风喷洒冷却介质,冷却介质可以采用水,冷却介质将风的热量带走。矿井回风风道组件111内排出的热量较低的风排出大气中,减少了对环境的影响。冷却介质吸取热量后,通过水处理器112,蓄水池113,除污器114进行净化过滤等处理,再通过换热机构116进行换热实现了热利用。

通过乏风余热回收和水源热泵系统回收、利用乏风携带的低品位热量,满足矿区井筒防冻需求,在矿井乏风余热资源利用系统中,矿井乏风热交换器实现将矿井乏风中所蕴含的大量热能通过喷淋换热方式转移到循环水里面,循环水作为热泵系统的低温热源。在制热工况时,热泵系统提取循环水中的热量,循环水温度有所降低一般5□。经过热泵系统后的循环水再重新送入矿井乏风热交换器进行热交换,循环往复。

矿井余热回收恒温供暖系统实现了绿色环保,废弃物少、排放影响小;运行时既能够满足矿区冬季采暖、井筒防冻需求,又能够在夏季实现为矿区供冷;系统能够自动控制。

本实施例中,换热机构116包括:第一热处理器131;第一热处理器131设有冷凝介质换热管道和第一冷却介质换热管道;冷凝介质换热管道的冷凝介质输入端与第二循环泵组117输出端连接,第二循环泵组117的输入端连接冷凝介质供应系统的回液端;冷凝介质换热管道的冷凝介质输出端与冷凝介质供应系统的进液端连接;第一冷却介质换热管道的冷却介质输入端连接第一循环泵组115输出端;第一冷却介质换热管道的冷却介质输出端通过管道与喷淋式热交换器125输入端连接。

冷凝介质换热管道可以给矿区供暖系统提供热源,也可以与矿区的地源热泵向配合使用提供热源,还可以与空调系统配合使用提供热源等等。

本实施例中,系统还包括:洗浴室供水水泵组137,洗浴用水蓄水水箱135以及洗浴用水水泵组136;

换热机构116还包括:第二热处理器134;第二热处理器134设有洗浴水换热管道和第二冷却介质换热管道;洗浴水换热管道输入端与洗浴用水水泵组136输出端连接,洗浴水换热管道输出端与洗浴用水蓄水水箱135循环水入水口连接,洗浴用水蓄水水箱135循环水出水口与洗浴用水水泵组136输入端连接;洗浴用水蓄水水箱135的补水端与供水源连接,洗浴用水蓄水水箱135的出水端与洗浴室供水水泵组137输入端连接,洗浴室供水水泵组137输出端与洗浴室供水端连接;第二冷却介质换热管道的冷却介质输入端连接第一循环泵组115输出端;第二冷却介质换热管道的冷却介质输出端通过管道与喷淋式热交换器125输入端连接。系统对矿区内的洗浴水进行了热量互换,提高了能耗利用。

洗浴室供水水泵组137包括:相互并联设置的主洗浴室供水水泵通道和备洗浴室供水水泵通道;

主洗浴室供水水泵通道设有主洗浴室流量计,主洗浴室压力表,主洗浴室供水水泵,主洗浴室流量控制阀门以及主洗浴室开关阀门;备洗浴室供水水泵通道设有备洗浴室流量计,备洗浴室压力表,备洗浴室供水水泵,备洗浴室流量控制阀门以及备洗浴室开关阀门;洗浴用水水泵组136包括:相互并联设置的主洗浴用水水泵通道和备洗浴用水水泵通道;主洗浴用水水泵通道设有主洗浴用水流量计,主洗浴用水压力表,主洗浴用水供水水泵,主洗浴用水流量控制阀门以及主洗浴用水开关阀门;备洗浴用水水泵通道设有备洗浴用水流量计,备洗浴用水压力表,备洗浴用水供水水泵,备洗浴用水流量控制阀门以及备洗浴用水开关阀门。

本实施例中,第一循环泵组115包括:相互并联设置的第一循环水泵通道和第二循环水泵通道;第一循环水泵通道设有第一循环通道流量计,第一循环通道压力表,第一循环通道供水水泵组,第一循环通道流量控制阀门以及第一循环通道开关阀门;第二循环水泵通道设有第二循环通道流量计,第二循环通道压力表,第二循环通道供水水泵组,第二循环通道流量控制阀门以及第二循环通道开关阀门。

第一循环泵组115设有一主一备循环泵组起到使用时有备无患,提高设备的运行率。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等如果存在是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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