一种矿井乏风余热回收装置的制作方法

1.本发明属于乏风回收技术领域，具体涉及的是一种矿井乏风余热回收装置。


背景技术：

[0002]“乏风”又称“煤矿风排瓦斯”，指甲烷浓度低于0.75％的煤矿瓦斯。据有关部门统计，中国每年山乏风排入大气的甲烷相当于西气东输1年的输气量，产生的温室气体效应约为2亿吨二氧化碳当量。风排瓦斯虽然浓度极低，但总量特别巨大，所含的甲烷约占我国煤矿瓦斯甲烷总量的81％，1年的排放量在150亿立方米以上。
[0003]
除携带甲烷外，乏风还携带大量的热量，目前对于乏风的处理，都是通过排风扇将其排出井下，不但浪费了大量的甲烷资源，而且也浪费了其携带的热量。
[0004]
现有一些对乏风热量的利用回收效率低，并且在乏风出口处操作，有爆炸的风险，现有一种喷淋式的乏风回收在矿井出口处喷出水雾进行热交换，时间较长后会出现腐蚀现象，并且比较浪费水。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种矿井乏风余热回收装置，解决了传统乏风热量浪费、回收装置效率低、有腐蚀，爆炸隐患等技术问题。
[0006]
为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种矿井乏风余热回收装置，其中：包括风室、冷水储液箱、热水储液箱和若干组换热装置；
[0007]
所述风室底部设有乏风进口，所述风室顶面设有调节窗，所述风室四周设有依次相接设置的若干组翅片式换热器，若干组所述翅片式换热器均和风室内腔连通，每组所述翅片式换热器连接有一组换热装置；
[0008]
所述换热装置包括压缩机和换热器，所述压缩机的进气口通过连接管路与翅片式换热器的出气口连接，所述压缩机的出气口通过连接管路与换热器的制冷剂进气口连接，所述换热器的制冷剂出液口通过连接管路与翅片式换热器的进液口连接，所述换热器的冷水进口通过冷水管路与冷水储液箱连接，所述换热器的热水出口通过热水管路与热水储液箱连接；
[0009]
所述换热器和翅片式换热器之间的连接管路上设置有电子膨胀阀，所述翅片式换热器和压缩机之间的连接管路上依次设有温度传感器和压力传感器。
[0010]
进一步，所述翅片式换热器的制冷剂为氟利昂。
[0011]
进一步，所述风室内设置有第二压力传感器，所述调节窗为电动推拉窗，通过远程监控终端进行控制。
[0012]
进一步，所述乏风进口处均布设有四组百叶片，四组所述百叶片互相对称设置，且四组所述百叶片倾斜开口分别朝向风室的四组侧壁。
[0013]
进一步，所述百叶片与水平面夹角为30～50度。
[0014]
进一步，所述压缩机和换热器与风室之间的距离不小于20米。
[0015]
进一步，每一组所述换热装置中还设置有四通阀。
[0016]
与现有技术相比本发明的有益效果为：
[0017]
1、本发明采用在矿井乏风的出口处设置风室，风室四周侧壁相接设置有翅片式换热器，每组翅片式换热器连接有一组换热装置，乏风从风室通过翅片式换热器，将液态的制冷剂通过乏风的高温热变换变成低温低压的气体，低温低压的气体通过压缩机后变为高温高压的气体，进入换热器后与冷水热变换，变为高压的液态制冷剂，经过电子膨胀阀节流成低温低压的液态制冷剂，再进入翅片式换热器中与乏风换热，变为气态制冷剂，完成了一组循环；换热器后将热量传递给换热器从冷水管路进入的冷水，使其变为热水经过热水管路排出，可以用于生活用水等；
[0018]
2、风室内没有水，工作较长时间后不会出现腐蚀现象；
[0019]
3、风室内的第二压力传感器检测风室内的压力，远程控制调节窗的打开程度，可以控制出风口的风压风速；
[0020]
4、百叶片的设置，使得乏风在经过百叶片时具有防尘和防水的作用；
[0021]
5、压缩机和换热器均离风室较远，有防爆作用，比较安全。
[0022]
6、换热器在长时间工作后会出现霜层，会影响换热工作的进行，当需化霜时，四通阀工作切换，进行逆向制冷除霜，进行化霜防冻。
[0023]
本发明结构简单，热量利用效率高，防腐蚀，防冻，防爆，多组换热装置将乏风进行分配回收，安全可靠。
附图说明
[0024]
图1为本发明的结构示意图；
[0025]
图2为本发明中风室的俯视结构示意图；
[0026]
图3为本发明中风室内部俯视结构示意图；
[0027]
图4为图3的a
‑
a视图；
[0028]
图5为图3的b
‑
b视图。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0030]
如图1至5所示的一种矿井乏风余热回收装置，其中：包括风室1、冷水储液箱2、热水储液箱3和若干组换热装置4；
[0031]
所述风室1底部设有乏风进口1
‑
1，所述风室1顶面设有调节窗1
‑
2，所述风室1四周设有依次相接设置的若干组翅片式换热器1
‑
3，若干组所述翅片式换热器1
‑
3均和风室1内腔连通，每组所述翅片式换热器1
‑
3连接有一组换热装置4；乏风可以通过翅片式换热器1
‑
3排出，而其热量通过翅片式换热器1
‑
3进行了热变换。
[0032]
所述换热装置4包括压缩机4
‑
1和换热器4
‑
2，所述压缩机4
‑
1的进气口通过连接管路与翅片式换热器1
‑
3的出气口连接，所述压缩机4
‑
1的出气口通过连接管路与换热器4
‑
2的制冷剂进气口连接，所述换热器4
‑
2的制冷剂出液口通过连接管路与翅片式换热器1
‑
3的进液口连接，所述换热器4
‑
2的冷水进口通过冷水管路与冷水储液箱2连接，所述换热器4
‑
2的热水出口通过热水管路与热水储液箱3连接；
[0033]
所述换热器4
‑
2和翅片式换热器1
‑
3之间的连接管路上设置有电子膨胀阀，所述翅片式换热器1
‑
3和压缩机4
‑
1之间的连接管路上依次设有温度传感器和压力传感器。电子膨胀阀通过温度传感器和压力传感器检测的参数自动进行调节。
[0034]
进一步，所述翅片式换热器1
‑
3的制冷剂为氟利昂。
[0035]
进一步，所述风室1内设置有第二压力传感器，所述调节窗为1
‑
2电动推拉窗，通过远程监控终端进行控制。无需工作人员上去调节，第二压力传感器将信号传输给远程监控终端，通过控制调节窗1
‑
2的打开程度，可以控制出风口的风压风速。
[0036]
进一步，所述乏风进口1
‑
1处均布设有四组百叶片1
‑
4，四组所述百叶片1
‑
4互相对称设置，且四组所述百叶片1
‑
4倾斜开口分别朝向风室1的四组侧壁。使得乏风在传出的过程中，百叶片1
‑
4倾斜设置，具有防尘防水作用，乏风经过百叶片1
‑
4时，灰尘被挡住，并且其中的蒸汽在触碰到百叶片1
‑
4时，凝结成水滴掉落，不会进入到风室1中，也避免了时间过长后对风室1造成腐蚀。
[0037]
进一步，所述百叶片1
‑
4与水平面夹角为30～50度。
[0038]
进一步，所述压缩机4
‑
1和换热器4
‑
2与风室1之间的距离不小于20米。远离乏风的风口，比较安全，防爆。
[0039]
进一步，每一组所述换热装置4中还设置有四通阀。四通阀四个口分别与压缩机、翅片式换热器和换热器连接，在长时间工作后会出现霜层，会影响换热工作的进行，当需化霜时，四通阀工作切换，改变内部方向，进行逆向除霜，进行化霜防冻。
[0040]
工作原理为：乏风从风室1通过翅片式换热器1
‑
3，通过乏风的高温热将液态的制冷剂变成低温低压的气体，低温低压的气体通过压缩机4
‑
1后变为高温高压的气体，进入换热器4
‑
2后与冷水热变换，变为高压的液态制冷剂，经过电子膨胀阀节流成低温低压的液态制冷剂，再进入翅片式换热器1
‑
3中与乏风换热，变为气态制冷剂，完成了一组循环；换热器4
‑
2后将热量传递给换热器从冷水管路进入的冷水，使其变为热水经过热水管路排出，热水的温度可以达到60度，可以用于生活用水等各个方面。