用于对矿井的进风口内的空气进行加热的加热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于对矿井的进风口内的冷空气进行加热的加热系统，包括位于矿井内的矿井热源、与所述矿井的出风口连接并用于吸收和存储所述矿井热源中的热量的热量交换系统和与所述矿井的进风口连接并用于加热进入所述进风口内的空气的加热设备；所述加热设备与所述热量交换系统通过导热管路连接。本实用新型提供的加热系统，通过对进入的冷空气进行加热，从而避免冷空气与矿井内的湿热空气结合造成结冰，避免了堵塞风道，保证了正常安全生产，其还节约了能源，避免了能源浪费。
【专利说明】
用于对矿井的进风口内的空气进行加热的加热系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及防冷风进入矿井技术领域，尤其涉及一种用于对矿井的进风口内的空气进行加热的加热系统。
【背景技术】
[0002]地下矿井为了正常生产，需要连续不断的进行通风过程。井下的湿热空气和灰尘不断排出，地面上新鲜的空气不断补充进入矿井中。
[0003]由于地下矿井中一年四季温度相对恒定，一般在20°C左右，因此排出的井下空气中蕴含了大量热能。
[0004]当冬季气温低于(TC以下后，外部干冷的空气(冷风)进入矿井进风口时，会与进风口内的湿热空气接触，从而造成结冰，使得进风口风道变窄，甚至堵塞，严重影响矿井正常通风，甚至造成停产事故。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种用于对矿井的进风口内的空气进行加热的加热系统，其能够对进入矿井的进风口内的冷空气进行加热，以防止在进风口内结冰。
[0006]本实用新型技术方案提供一种用于对矿井的进风口内的冷空气进行加热的加热系统，包括位于矿井内的矿井热源、与所述矿井的出风口连接并用于吸收和存储所述矿井热源中的热量的热量交换系统和与所述矿井的进风口连接并用于加热进入所述进风口内的空气的加热设备;所述加热设备与所述热量交换系统通过导热管路连接。
[0007]进一步地，所述加热设备包括至少一个热交换器，所述热交换器与所述导热管路连接。
[0008]进一步地，所述加热设备包括多个所述热交换器，每个所述热交换器分别独立地与所述导热管路连接。
[0009]进一步地，每个所述热交换器上都配置有一个用于控制进风量的风量控制闸门。
[0010]进一步地，所述进风口内设置有温度传感器和用于控制所述风量控制闸门开启和关闭的自动控制系统;所述温度传感器与所述自动控制系统之间通过信号通信连接，所述自动控制系统与所述自动控制闸门之间通过信号通信连接。
[0011]进一步地，所述导热管路上设置有水栗，所述水栗与所述自动控制系统之间通过信号通信连接。
[0012]进一步地，所述热量交换系统包括热交换设备、导热设备和储热设备;所述热交换设备布置在所述出风口处，所述导热管路连接在所述储热设备和所述加热设备之间；所述导热设备连接在所述热交换设备和储热设备之间。
[0013]进一步地，所述热交换设备上配置有轴流风机，所述轴流风机安装在所述出风口内。
[0014]进一步地，所述储热设备为蓄水池。
[0015]进一步地，所述导热设备包括热栗机和用于传递热量的导热管道，所述热栗机分别通过所述导热管道与所述热交换设备和所述储热设备连接。
[0016]采用上述技术方案，具有如下有益效果:
[0017]通过设置加热设备，在外部干冷的冷空气进入矿井的进风口时，加热设备对冷空气进行加热，使其温度达到5 °C以上，从而即使在寒冷冬季，也不会在进风口附近结冰，保证了正常安全生产。
[0018]加热设备的热量全部来自于矿井下的矿井热源，从而无需专门从外部提供热源，从而节约了能源，避免了能源浪费。
[0019]综上，本实用新型提供的加热系统，通过对进入的冷空气进行加热，从而避免冷空气与矿井内的湿热空气结合造成结冰，避免了堵塞风道，保证了正常安全生产，其还节约了能源，避免了能源浪费。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型提供的加热系统的示意图。
[0021]附图标记对照表:
[0022]1-矿井热源；2-出风口；3-进风口；
[0023]4-热量交换系统；41-热交换设备；411-轴流风机；
[0024]42-储热设备；421-蓄水池；43-导热设备；
[0025]431-热栗机；432-导热管道；5_加热设备；
[0026]51-热交换器；52-风量控制闸门；6-导热管路；
[0027]61-水栗；7-自动控制系统；8-温度传感器。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图来进一步说明本实用新型的【具体实施方式】。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0029]如图1所示，本实用新型提供的一种用于对矿井的进风口内的空气进行加热的加热系统，包括位于矿井内的矿井热源1、与矿井的出风口 2连接并用于吸收和存储矿井热源I中的热量的热量交换系统4和与矿井的进风口 3连接并用于加热进入进风口 3内的空气的加热设备5。其中，加热设备5与热量交换系统4通过导热管路6连接。
[0030]也即是，该加热系统主要用于对矿井的进风口内的空气进行加热，防止在寒冷天气下，冷空气在进风口 3内与矿井内的湿热空气结合造成结冰。
[0031]该加热系统主要包括矿井热源1、热量交换系统4、加热设备5和导热管路6。
[0032]热量交换系统4布置在矿井的出风口2处，用于吸收矿井热源I中的热量，并将得到的热量进行存储，以用于供给至加热设备5。
[0033]矿井热源I可以为矿井内的热风。其会在气压作用下从出风口2流出。在出风口 2处，矿井热源I与热量交换系统4完成热量交换。热量交换系统4将得到的热量进行存储，用于后续供给至加热设备5。
[0034]加热设备5布置在进风口3处，其用于对进入进风口 3的冷风或冷空气进行加热，使其升温至5°C以上，以避免其在进风口 3内与矿井内的湿热空气结合造成结冰。
[0035]具体地，加热设备5通过导热管路6与热量交换系统4连接，导热管路6能够将热量交换系统4中储存的热量传递至加热设备5，加热设备5可以通过从导热管路6中通获得的热量来对进入进风口 3内的冷空气进行加热。
[0036]加热设备5的热量全部来自于矿井下的矿井热源，从而无需专门从外部提供热源，从而节约了能源，避免了能源浪费。
[0037]综上，本实用新型提供的加热系统，通过对进入的冷空气进行加热，从而避免冷空气与矿井内的湿热空气结合造成结冰，避免了堵塞风道，保证了正常安全生产，其还节约了能源，避免了能源浪费。
[0038]较佳地，如图1所示，加热设备5包括至少一个热交换器51，热交换器51与导热管路6连接。通过热交换器51与导热管路6连接，从而能够实现热交换器51与导热管路6进行热量交换，获得热量。然后，交换器51再与进入的冷空气进行热量交换，对冷空气进行加热。
[0039]导热管路6为能够传递热量的管路，其可以由管路和流动在管路内的导热介质组成。
[0040]较佳地，如图1所示，加热设备5包括多个热交换器51，每个热交换器51分别独立地与导热管路6连接。通过设置多个热交换器51，可以更好地实现对冷空气加热。将每个热交换器51分别独立地与导热管路6连接，可以在其中一个或多个热交换器51损坏时，单独关闭或更换，而不影响正常加热。
[0041]较佳地，如图1所示，每个热交换器51上都配置有一个用于控制进风量的风量控制闸门52。风量控制闸门52可以根据需要开启或关闭，或开启至某个角度，以调节进风量。
[0042]较佳地，如图1所示，进风口 3置有温度传感器8和用于控制风量控制闸门52开启和关闭的自动控制系统7。
[0043]温度传感器8与自动控制系统7之间通过信号通信连接，自动控制系统7与自动控制闸门52之间通过信号通信连接。
[0044]通过在进风口 3处安装温度传感器8，可以实时检测进入进风口 3的空气温度，并将温度信号传递至自动控制系统7。自动控制系统7根据温度信号，来控制风量控制闸门52的开度，从而实现对进风口 3内空气温度和流量的智能控制。
[0045]较佳地，如图1所示，导热管路6上设置有水栗61，水栗61与自动控制系统7之间通过信号通信连接。当自动控制系统7监测到温度传感器8的温度低于5°C时，其向水栗61发出信号，提高水栗61的转速，加快导热管路6与热交换器51之间的热交换过程，以确保进入进风口 3的空气温度高于5°C。
[0046]较佳地，如图1所示，热量交换系统4包括热交换设备41、导热设备43和储热设备42 ο
[0047]热交换设备41布置在出风口2处，导热管路6连接在储热设备42和加热设备5之间。
[0048]导热设备43连接在热交换设备41和储热设备42之间。
[0049]热交换设备41，其布置在出风口2处，用于与矿井热源I进行热量交换。
[0050]导热设备43，其连接在热交换设备41和储热设备42之间，用于将热交换设备41吸收的热量传递至储热设备42进行存储。
[0051]储热设备42通过导热管路6将得到的热量传递至加热设备5，向加热设备5提供热量，使其能够对冷空气进行加热。
[0052]热交换设备41可以为一个或一组热交换器。
[0053]较佳地，如图1所示，热交换设备41上配置有轴流风机411，轴流风机411安装在出风口 2内。通过设置轴流风机411，提高了出风口 2内的空气流速，加快了热交换设备41与矿井热源I之间的热量交换速度。
[0054]较佳地，如图1所示，储热设备42为蓄水池421，其可以起到良好的储热效果，并便于布置和导热。
[0055]导热管路6中的导热介质为水，通过水栗61进行循环导热。
[0056]较佳地，如图1所示，导热设备43包括热栗机431和用于传递热量的导热管道432，热栗机431分别通过导热管道432与热交换设备41和储热设备42连接。
[0057]通过热栗机431热交换设备41得到的热量通过导热管道432传递至储热设备42进行存储。导热管道432可以为具有导热介质的管道，导热介质优选地为水。
[0058]热栗机为传递热量的机器。
[0059]本实用新型提供的加热系统的操作方式如下:
[0060]第一阶段:轴流风机411运行，矿井热源I通过出风口2，与热交换设备41进行热量交换，实现对矿井热源中热能的提取。
[0061 ]第二阶段:热栗机431通过导热管道432内的热传递介质，吸收提取热能并将该热能存储在蓄水池411中。
[0062]第三阶段:热交换器51通过热交换，吸收导热管路6中的热能。
[0063]第四阶段:干冷空气穿过风量闸门52进入热交换器51，吸收热交换器51内的热能后温度升高，穿过进风口 3进入矿井内。
[0064]第五阶段:自动控制系统7监测温度传感器8的温度，当其低于5°C时，提高水栗61的转速，加快换热过程，以确保进入进风口 3的空气温度高于5°C。
[0065]当某一个热交换器51出现故障，可以关闭通入其内部的高温水管道截门，而不影响其它热交换器的正常运行，同时关闭该热交换器的风量闸门，避免干冷空气再进入该热交换器内部，从而避免在寒冷冬季干冷空气连续不断进入热交换器，造成热交换器管路冻裂等事故。
[0066]根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
[0067]以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于对矿井的进风口内的空气进行加热的加热系统，其特征在于，包括位于矿井内的矿井热源、与所述矿井的出风口连接并用于吸收和存储所述矿井热源中的热量的热量交换系统和与所述矿井的进风口连接并用于加热进入所述进风口内的空气的加热设备； 所述加热设备与所述热量交换系统通过导热管路连接。2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述加热设备包括至少一个热交换器，所述热交换器与所述导热管路连接。3.根据权利要求2所述的加热系统，其特征在于，所述加热设备包括多个所述热交换器，每个所述热交换器分别独立地与所述导热管路连接。4.根据权利要求2所述的加热系统，其特征在于，每个所述热交换器上都配置有一个用于控制进风量的风量控制闸门。5.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，所述进风口内设置有温度传感器和用于控制所述风量控制闸门开启和关闭的自动控制系统； 所述温度传感器与所述自动控制系统之间通过信号通信连接，所述自动控制系统与所述自动控制闸门之间通过信号通信连接。6.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述导热管路上设置有水栗，所述水栗与所述自动控制系统之间通过信号通信连接。7.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述热量交换系统包括热交换设备、导热设备和储热设备； 所述热交换设备布置在所述出风口处，所述导热管路连接在所述储热设备和所述加热设备之间； 所述导热设备连接在所述热交换设备和储热设备之间。8.根据权利要求7所述的加热系统，其特征在于，所述热交换设备上配置有轴流风机，所述轴流风机安装在所述出风口内。9.根据权利要求7或8所述的加热系统，其特征在于，所述储热设备为蓄水池。10.根据权利要求9所述的加热系统，其特征在于，所述导热设备包括热栗机和用于传递热量的导热管道，所述热栗机分别通过所述导热管道与所述热交换设备和所述储热设备连接。
【文档编号】F24J3/06GK205593169SQ201620223375
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】贺安民, 李勇, 何瑞敏, 潘金, 郭洋楠, 庞志明, 翟宇, 秦志刚
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 神华神东煤炭集团有限责任公司, 北京中矿赛力贝特节能科技有限公司