一种矿井余热二级利用装置的制作方法

本实用新型涉及矿区节能改造技术领域，具体为一种矿井余热二级利用装置。

背景技术：

无论是空气源热泵、天然气、电锅炉用于加热矿井通风都有一定的局限性，空气源热泵存在固有性能缺陷，室外温度越低，用热负荷越大，空气源热泵的效率越低；我国天然气资源不足，输配管网建设成本高；用电能直接转化为热能从用能角度来看是不科学的，用电加热空气的成本较高。目前针对矿井通风加热没有一个很好的办法。近几年，水源热泵得到充分的发展，不仅克服了低温工况工作的技术难题还克服了管道、换热器的防腐蚀问题，这为热泵机组低温热源的应用和具有腐蚀性介质的应用创造了条件。通入井下的空气会持续不断的在排风口排出，由于井下地热和机械设备的散热且井下湿度较大，矿井排风的温度能够达到18℃，相对湿度80％。一般情况下矿井的排风量略大于送风量，矿井排风中蕴含着大量的低温热能。目前有研究表明通过矿井排风与水逆流喷淋换热可以提取矿井排风7℃的温差，将矿井排风的温度降至11℃左右。将提取的热量作为热泵的低温热源，加上热泵机组本身的耗电转化的热能，仍然不能独立的满足加热空气的热量需求。还需要其他额外的辅助热源，造成系统复杂。为此，我们提出一种矿井余热二级利用装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种矿井余热二级利用装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种矿井余热二级利用装置，包括风道，所述风道内腔左端安装有第一测温装置和第一测压装置，所述风道内腔左侧的顶端固定安装有第一喷淋管，所述第一喷淋管通过第一进水管连通有第一高压泵，所述风道底端的左右两侧分别连通有第一蓄水池和第二蓄水池，所述风道内腔中部安装有第二测压装置和第二测温装置，所述风道内腔上部从上至下依次固定安装有挡水板、第二喷淋管和填料层，所述挡水板上端固定安装有风机，所述挡水板与第二喷淋管之间固定安装有第三测压装置和第三测温装置，所述第二喷淋管通过第二进水管连通有第二高压泵，所述第一蓄水池底端连通有第一抽水管和第一排水管，所述第一抽水管和第一排水管中部均设有第四测温装置，所述第一抽水管通过第一循环水泵与热泵连通，所述第二蓄水池底端连通有第二抽水管和第二排水管，所述热泵连通有第三抽水管和入水管，所述第三抽水管通过第二循环水泵与热用户连通，所述第三抽水管和入水管中部均设有第五测温装置。

优选的，所述风道左端设有尘布置装置。

优选的，所述第一高压泵的进水口与第一蓄水池连通，所述第二高压泵的进水口与第二蓄水池连通。

优选的，所述第一排水管底端与热泵连通，所述入水管末端与热用户连通。

优选的，所述第二抽水管底端与第一抽水管上部连通，所述第二排水管与第一排水管连通。

优选的，所述第一测压装置、第二测压装置和第三测压装置均为压力传感器，所述第一测温装置、第二测温装置、第三测温装置、第四测温装置和第五测温装置均为温度传感器，所述第四测温装置设置于第一循环水泵的出水口上，所述第五测温装置设置于第二循环水泵的出水口上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种矿井余热二级利用装置，通过设置第一喷淋管、第二喷淋管、第一蓄水池、第二蓄水池、热泵、第一高压泵、第二高压泵、第一循环水泵、第二循环水泵和风机，能充分模拟装置回收排风中热能的过程，达到二次利用矿井排风余热的效果，能满足实验平台的多样化、灵活化的要求，同时具备进一步升级改造的空间，双级喷淋，更好地提取乏风中的热能，大大提高矿井乏风的余热利用率，构造简单安装和拆卸方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1风道、2尘布置装置、3第一喷淋管、31第一进水管、4第一高压泵、5第二蓄水池、51第一蓄水池、52第二抽水管、53第二排水管、54第一抽水管、55第一排水管、6第一循环水泵、7热泵、71第三抽水管、72入水管、8第二高压泵、81第二进水管、9填料层、10第二喷淋管、11挡水板、12风机、13第二循环水泵、14热用户、15第一测压装置、16第一测温装置、17第二测压装置、18第二测温装置、19第三测压装置、20第三测温装置、21第四测温装置、22第五测温装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种矿井余热二级利用装置，包括风道1，所述风道1左端设有尘布置装置2，用于过滤矿风中携带的尘灰。所述风道1内腔左端安装有第一测温装置16和第一测压装置15，用于测量矿风刚进入风道1时的温度和压力，所述风道1内腔左侧的顶端固定安装有第一喷淋管3，所述第一喷淋管3通过第一进水管31连通有第一高压泵4，所述风道1底端的左右两侧分别连通有第一蓄水池51和第二蓄水池5，所述第一高压泵4的进水口与第一蓄水池51连通，第一高压泵4能够从第一蓄水池51抽取水通过第一进水管31输送至第一喷淋管3喷淋，喷淋的水能够带走矿井排风的一部分热量，使得喷淋后的水温升高，加热后的水将流入第一蓄水池51内腔，所述风道1内腔中部安装有第二测压装置17和第二测温装置18，所述风道1内腔上部从上至下依次固定安装有挡水板11、第二喷淋管10和填料层9，填料层9为多层过滤网组成，用于过滤二次喷淋流下的水，所述挡水板11上端固定安装有风机12，所述风机12为SJG管道斜流风机，挡水板11为网板，既能够挡住部分水汽，也能保证透气性，使得风机12能够起到引导矿风流动的作用，将矿井排风从风道1内腔底端吸入风道1顶端排出，所述挡水板11与第二喷淋管10之间固定安装有第三测压装置19和第三测温装置20，第三测压装置19和第三测温装置20分别用于测量最终排出的矿风的压力和温度，所述第二喷淋管10通过第二进水管81连通有第二高压泵8，所述第一高压泵4和第二高压泵8的均为新为诚BSP48180微型压力水泵，所述第二高压泵8的进水口与第二蓄水池5连通，第二高压泵8能够将第二蓄水池5内腔的水通过第二进水管81抽至第二喷淋管10，从第二喷淋管10的喷头喷洒向风道1内腔上部，再次带走一部分矿井排风的热量。所述第一蓄水池51底端连通有第一抽水管54和第一排水管55，所述第一抽水管54和第一排水管55中部均设有第四测温装置21，用于测量第一抽水管54和第一排水管55的内腔水流的温度，所述第一抽水管54通过第一循环水泵6与热泵7连通，所述热泵7为空气源热泵机组，所述第一排水管55底端与热泵7连通，所述第二蓄水池5底端连通有第二抽水管52和第二排水管53，所述第二抽水管52底端与第一抽水管54上部连通，所述第二排水管53与第一排水管55连通。所述热泵7连通有第三抽水管71和入水管72，所述第三抽水管71通过第二循环水泵13与热用户14连通，所述第一循环水泵6和第二循环水泵13均为IRG型立式管道循环泵，所述入水管72末端与热用户14连通。所述第三抽水管71和入水管72中部均设有第五测温装置22，第五测温装置22用于检测第三抽水管71和入水管72内水流的温度，所述第一测压装置15、第二测压装置17和第三测压装置19均为压力传感器，且压力传感器为CYYZ19防爆高温型压力变送器，所述第一测温装置16、第二测温装置18、第三测温装置20、第四测温装置21和第五测温装置22均为温度传感器，且温度传感器型号为WRM-101，所述第四测温装置21设置于第一循环水泵6的出水口上，所述第五测温装置22设置于第二循环水泵13的出水口上，所述第一高压泵4、第二高压泵8、第一循环水泵6、第二循环水泵13、热泵7、风机12、第一测压装置15、第一测温装置16、第二测压装置17、第二测温装置18、第三测压装置19、第三测温装置20、第四测温装置21和第五测温装置22均外接供电电源和控制开关。

工作原理：矿井排风从风道1左端通过尘布置装置2过滤后进入风道1内腔，第一测压装置15和第一测温装置16将检测进入的风压和风温度，第一高压泵4将抽取第一蓄水池51内腔的水，通过第一进水管31输送至第一喷淋管3，从第一喷淋管3的喷头喷淋下落，水在喷淋时能够带走矿井排出的风的热量，使得水的温度升高，温水将流入第一蓄水池51内腔，通过第一蓄水池51底端的第一排水管55流入热泵7，而经过第一喷淋管3的矿风将流向风道1的上部，风机12将能够将矿风吸向风道1外侧，而第二高压泵8将会将第二蓄水池5内腔的水抽出通过第二进水管81从第二喷淋管10喷出，对矿风余热进行二次利用，喷淋下加温后的水流将通过填料层9过滤后流入第二蓄水池5内腔，通过第二蓄水池5底端的第二排水管53流入第一排水管55内汇合后流入热泵7，从热泵7经过入水管72进入热用户14使用，而热用户14的冷水将通过第二循环水泵13抽出至热泵7内，从热泵7经过第一循环水泵6抽出流向第一抽水管54和第二抽水管52，为第一蓄水池51和第二蓄水池5蓄水，整个管道流向构成循环，达成了二次利用了矿风余热为热用户供热。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。