液体冷媒中间循环式乏风热回收系统的制作方法

本实用新型涉及余热回收领域，特别是涉及一种用于煤矿乏风(回风)余热回收系统。

背景技术：

矿井乏风(回风)具有风量大，风温稳定、相对湿度大，连续性好的特点，是良好的低温余热资源。

目前对煤矿乏风的余热利用主要有两条技术路线：热泵技术和热管技术。

对乏风采用热泵技术进行回收利用的技术，我们称为乏风热泵技术，其主要通过热泵技术，将乏风中余热提取出来，满足矿井建筑采暖、洗浴热水制备和井口防冻用热的需要。乏风热泵技术一般又分为淋水式乏风热泵技术、直蒸式乏风热泵技术、直冷式深焓取热乏风热泵技术，其共同技术特点是需要借助于热泵技术原理，靠电能输入来完成乏风余热的提取与利用，故能耗较高，运行费用相对较高。

根据热管技术的原理，其蒸发与冷凝均在一根管子中完成，即使是分离式热管，其蒸发器与冷凝器的距离也不能太远，通常不超过两米，故要实现煤矿乏风与进风的换热过程要在热管换热器中完成，必须将乏风与进风通过风道分别引至热管换热器的蒸发端与冷凝端，风道短则几十米，长则上百米，故热损失大，占地面积大，对煤矿通风系统增加的风阻也较大，而对于高瓦斯矿井容易造成烟道或设备内局部瓦斯积聚，有瓦斯爆炸的风险，故存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种运行成本低、安全的液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，回收的热量用于井口防冻加热。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，包括设置于煤矿回风井扩散塔口处的乏风取热室和设置于煤矿进风井口处的空气加热室，所述乏风取热室上设置有乏风取热箱，所述空气加热室上设置有井口空气加热机组，所述乏风取热箱与所述井口空气加热机组通过管道连通，所述管道内流通有液体冷媒，所述管道上设置有循环泵。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，其中所述液体冷媒为防冻液或超导液。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，其中所述防冻液为乙二醇溶液。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，其中所述乏风取热箱设置在所述乏风取热室的侧面上。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，其中所述井口空气加热机组设置在所述空气加热室的侧面上。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统与现有技术不同之处在于乏风流过乏风取热箱内的换热器管外时，液体冷媒吸收乏风中的热量，冷媒温度升高，通过循环泵的作用，温度较高的液体冷媒进入井口空气加热机组内，室外冷风流过井口空气加热机组换热器管外时，被温度较高的液体冷媒加热，冷风温度升高至2℃以上后，进入煤矿进风井，从而防止进风井口冻坏。如此不停循环，即可实现回风井乏风热量不断被置换入进风井的进风内，加热进风井进风至2℃以上，最终达到进风井防冻的目的。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统包括设置于煤矿回风井扩散塔口处的乏风取热室2和设置于煤矿进风井口处的空气加热室7，所述乏风取热室2上设置有乏风取热箱3，所述空气加热室7上设置有井口空气加热机组6，所述乏风取热箱3与所述井口空气加热机组6通过管道5连通，所述管道5内流通有液体冷媒，所述管道5上设置有循环泵4。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，其中作为循环介质的液体冷媒为防冻液或超导液，所述防冻液为乙二醇溶液。在本实施例中，所述液体冷媒并不局限于上述的两种，还可以选择其他种类的液体冷媒。防冻液也并不局限于乙二醇溶液，也可以选择其他种类的防冻液。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，其中所述乏风取热箱3设置在所述乏风取热室2的侧面上，回风井内设置有风扇，将乏风吹向乏风取热室2，乏风取热箱3设置在乏风取热箱3的一侧，乏风取热室2的另一侧设置有反向风门1，乏风经乏风取热箱3流出。

本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统，其中所述井口空气加热机组6设置在所述空气加热室7的侧面上，空气经井口空气加热机组6流到空气加热室7内。

在本实用新型液体冷媒中间循环式乏风热回收系统中，乏风流过乏风取热箱3内的换热器管外时，液体冷媒吸收乏风中的热量，冷媒温度升高，通过循环泵4的作用，温度较高的液体冷媒进入井口空气加热机组6内，室外冷风流过井口空气加热机组6换热器管外时，被温度较高的液体冷媒加热，冷风温度升高至2℃以上后，进入煤矿进风井，从而防止进风井口冻坏。如此不停循环，即可实现回风井乏风热量不断被置换入进风井的进风内，加热进风井进风至2℃以上，最终达到进风井防冻的目的。

本实用新型中的乏风取热箱3为换热设备，其具体结构可以采用申请号为CN201711422495.7、名称为“直冷式深焓取热乏风取热箱”中所述的乏风取热箱，但在本专利中并不限于只采用上述设备，只要是能够适用于液体冷媒的换热设备即可。

本实用新型中的井口空气加热机组6可以采用申请号为CN201610390465.1、名称为“煤矿送风机组及使用该送风机组的井口空气加热机组”中所述的设备，但在本实用新型中，该井口空气加热机组也可以为其他类型的空气加热机组。

本实用新型的创新点如下：

1.本实用新型较直冷式乏风热泵系统，无热泵作为驱动热源，也减少了水泵数量，故能耗极低。

2.本实用新型较直冷式乏风热泵系统，省去了热泵机组，也省去了热泵机房，故占地面积大大减少。

3.本实用新型中的乏风取热箱与井口空气加热机组分别布置在回风扩散塔口和进风井口，中间通过管道相连，液体冷媒靠水泵提供循环动力，故对进回风井的距离和高差均没有要求，克服了热管技术只能应用于距离较近的回风井与进风井的局限性，理论上可以应用于任何风井对，布置十分灵活。

4.由于乏风取热箱直接布置在煤矿回风扩散塔口，不需要敷设长距离风道将乏风引到特定位置，乏风通过取热箱后直接排放，故乏风通风路径短，增加风阻小，对煤矿通风系统不会带来安全隐患。

5.在煤矿回风井口建乏风取热室2，扩大了乏风流通面积，减小了流过取热箱时的风速，从而比热管技术乏风直接以高风速进入热管换热器，风阻大大降低。

6.乏风通过乏风取热箱后直接排放，对高瓦斯矿井也不会造成瓦斯局部积聚，无瓦斯爆炸的安全隐患。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。