专利名称：矿井工作面降温系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿井工作面降温领域,特别是一种适用于超深井采掘工作面高 温热害环境中降温用的矿井工作面降温系统。
背景技术：
"实用新型专利公报"公开了 "矿井冰冷降温系统中的井下融冰池"、申
请号200420002465的专利。该矿井工作面降温工艺采用地面集中式制冷站 制造冰雪混合物，通过冰雪在井下融化吸热作用冷却空气，再将冷空气输送到 工作面达到为工作面降温目的。因增加了冰雪制造及冰雪融化两个中间过程， 使系统效率大大下降，同时增大了设备与资金的投入，经济性下降；另外冰雪 融化的实际吸热能力因缺乏理论依据，降低了用于工程的可靠性。
发明内容
为了克服已有矿井工作面降温系统投资大、效率低、可靠性低的不足，本 发明提供一种矿井工作面降温系统,它能满足矿井降温需要的大风量、大温差、 大焓差制冷要求，简化中间过程实现节能增效，提高应用的可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
备、称冷风制备装置、将冷风送至井下工作面的送风管路等组成。制冷机组及 其冷却水循环设备由压縮机、冷凝器、节流阀、换热器、冷却水池、清水泵等 组成。其冷风制备装置是利用制冷机组制取的冷媒水喷淋冷却空气的喷淋风 室。喷淋风室由进风栅、出风口、喷水排管、喷嘴、挡水板、风室落水池、进 水总管、出水总管等组成。进风栅位于喷淋风室进风口处，出风口位于与进风 口相对的一侧。喷水排管是位于进出风口之间成排并联的立管，立管至少为四 排、即两级，每级为两排。各喷水排管与进水总管连接，进水总管与制冷机组 换热器的冷媒水出口连接。喷嘴装在喷水排管上。风室落水池位于喷淋风室的 底部，风室落水池内有出水总管。出水总管通过冷媒水泵、过滤器与换热器的 冷媒水入口连接。挡水板位于出风口一侧。喷淋风室的出风口通过风机与送风 管路连接。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还可以是
矿井工作面降温系统的制冷机组用的制冷剂为氨或氟里昂。喷水排管采用 八排，即四级；每级的两排的喷嘴为对喷布置。制备冷媒水的换热器为板式换 热器或盘管式蒸发器。风室落水池内设有补水管、溢水管、排污管。该系统的 冷风制备装置也可用多级串联的表面式冷却器，串联级数至少三级。
本发明的有益效果是 可满足矿井降温工程所需要的大风量、大温差、大焓差空气制冷的特殊技 术要求。通过减少热交换过程次数，降低传热温差，提高系统整体效率，减少 中间过程的冷量损失。有效降低深井井下工作面高温热害环境的温度，达到国 家规范标准。工程应用的可靠性高。
图l:本发明矿井工作面降温系统的示意图。 图2:图l中喷淋风室ll的主剖视图。 图3:图1中的A-A剖视图。
图中1-冷却水池、2-清水泵、3-蒸发式冷凝器、4-虹吸罐、5-髙压储
液罐、6-氨油分离器、7-压縮机、8-节流阀、9-氨液分离器、10-板式换热器、 ll-喷淋风室、12-冷媒水泵、13-过滤器、14-风机、15-送风管路、16-进风 栅、17-喷水排管、18-离心喷嘴、19-挡水板、20-出风口、 21-风室落水池、 22-进水总管、23-出水总管、24-补水管、25-溢水管、26-排污管。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详述
实施例1:
本发明矿井工作面降温系统、又称井下工作面喷淋风冷式降温系统，通过 地面集中式机房的氨制冷机组制取冷媒水,使冷媒水于喷淋风室中喷淋风流制 备冷风，再用风机将冷风经送风管路送入矿井工作面降温。
在图1中示出本发明矿井工作面降温系统的组成。该系统主要由地面氨制 冷机组及其冷却水循环设备、利用冷媒水制备冷风的装置一一喷淋风室、冷风 输送风机和送风管路组成。亦即，包括氨循环系统、冷却水循环系统、冷媒水 循环系统、冷风输送设施。图中的单箭头、空心单箭头、空心双箭头、双箭头， 分别表示氨、冷却水、冷媒水、冷风的流向。
氨制冷机组由螺杆式压縮机7、油氨分离器6、蒸发式冷凝器3、虹吸罐4、 高压储液罐5、节流阀8、氨液分离器9、板式换热器10等组成。制冷机组的 冷却水循环设备由冷却水池1、清水泵2、蒸发式冷凝器3等组成。在氨循环 系统中，通过氨液在板式换热器10中的汽化吸热作用，将板式换热器10另 通道中的冷媒水进行冷却降温，氨吸收的热量通过由冷却水池1、清水泵2、 蒸发式冷凝器3组成的冷却水循环释放到大气中。
在图2、 3中示出本矿井工作面降温系统喷淋风室11的结构。由进风栅 16、喷水排管17、离心喷嘴18、挡水板19、天圆地方出风口 20、风室落水 池21、进水总管22、出水总管23、补水管24、溢水管25、排污管26构成。
进风栅16位于喷淋风室进风口处，出风口 20位于与进风口相对的一侧。 喷水排管17是位于进、出风口之间成排并联的立管，立管为八排、即四级，
每级为两排。喷嘴18装在喷水排管17上，每一级的两排的喷嘴18采用对喷 方式。每排喷水排管包括六根喷水立管，每排共均匀布置喷嘴127个，八排喷 水排管共计喷嘴1016个。各喷水排管17与引进冷媒水的进水总管22连接， 进水总管22与制冷机组的板式换热器10的冷媒水侧的出口连接。
风室落水池21位于喷淋风室底部，风室落水池21内有出水总管23、补 水管24、溢水管25、排污管26等。出水总管23通过冷媒水泵12、过滤器 13与换热器10的冷媒水侧的入口连接。挡水板19位于出风口 20 —侧。喷淋 风室11通过天圆地方出风口 20与风机14、送风管路15连接。
进风栅16、过滤器13,为16目左右的细钢丝过滤网。挡水板19由一组 纵向排列的锯齿状薄板组成，形成曲折的出风风流通道，增加出风风流中水雾 微粒与板壁的碰撞，降低冷风的含水率。板式换热器可采用BHBR-0.6型， 南京高捷轻工设备有限公司产品。喷嘴可采用Y-l型尼龙离心喷嘴。
喷淋风室ll是本系统用冷媒水喷淋风流、为风流降温、制备冷风的关键 设备，可称冷风制备装置或空气制冷装置。它要求地面制冷机组提供5 9'C 的冷媒水。板式换热器10的氨侧通道通过液态氨的汽化作用，将水侧通道的 冷媒水降温至设计温度。在喷淋风室ll内冷媒水在水压作用下通过喷水排管 17离心喷嘴18，喷淋成水雾散开，与风流直接接触，通过密布于风室内的喷 嘴的喷淋，依次经四级喷水排管17的一 四级冷却降温后，空气与冷媒水充 分接触换热。空气通过这一降温除湿减焓过程，由35 40。C降至5 9-C，变 成冷风，达到设计的冷风温度、湿度要求，从而实现了井下降温所需要的大风 量、大温差、大焓差空气制冷的技术要求。经挡水板19除湿，从天圆地方出 风口 20被风机吸走。风机14使喷淋风室形成负压、产生风流，并将制备的 冷风经送风管路15通过压入式长距离送风，送至矿井井下，将冷量传递给采掘 工作面，使工作面降温达到国家规范标准，改善矿井工作面高温热害环境。本 降温系统不仅可用于井筒，而且可以延伸到采掘工作面。
冷媒水喷淋后，落入喷水风室下部的风室落水池21中，流入带过滤网的 两路回水总管23中，通过冷媒水泵12、过滤器13后，流回制冷机组板式换 热器10的冷媒水侧，形成冷媒水循环。该喷水风室11的补水管24、溢水管 25，能实现自动补水、溢水的功能。排污管26实现排污功能。
制冷机组也可采用氟利昂制冷设备。喷水排管17采用四级为优选，可以 根据需要增减。板式换热器10也可以采用盘管式蒸发器代替。
实施例2:
本矿井工作面降温系统也可采用多级串联的表面式冷却器,取代喷淋风室 作冷风制备装置。串联级数至少为三级。表面式冷却器可采用KL-2-6X22 X1500型，上海新中冷暖设备有限公司产品。
权利要求
1.一种矿井工作面降温系统，包括用制冷剂制冷的地面制冷机组及其冷却水循环设备、冷风制备装置、将冷风送至井下工作面的送风管路；制冷机组及其冷却水循环设备，包括压缩机(7)、冷凝器(3)、节流阀(8)、换热器(10)、冷却水池(1)、清水泵(2)；其特征在于所说的冷风制备装置是利用制冷机组制取的冷媒水喷淋冷却空气的喷淋风室(11)；喷淋风室(11)包括进风栅(16)、出风口(20)、喷水排管(17)、喷嘴(18)、挡水板(19)、风室落水池(21)、进水总管(22)、出水总管(23)；进风栅(16)位于喷淋风室进风口处，出风口(20)位于与进风口相对的一侧；喷水排管(17)是位于进、出风口之间成排并联的立管，立管至少为四排、即两级；各喷水排管(17)与引入冷媒水的进水总管(22)连接，进水总管(22)与制冷机组的换热器(10)的冷媒水出口连接；喷嘴(18)装在喷水排管(17)上；风室落水池(21)位于喷淋风室底部，其内有出水总管(23)；出水总管(23)经冷媒水泵(12)、过滤器(13)与换热器(10)的冷媒水侧的入口连接；挡水板(19)位于出风口(20)一侧；喷淋风室的出风口(20)通过风机(14)与所说的送风管路(15)连接。
2. 根据权利要求1所述的矿井工作面降温系统，其特征在于所说的制冷 剂为氨。
3. 根据权利要求1所述的矿井工作面降温系统，其特征在于所说的制冷剂为氟里昂。
4. 根据权利要求1所述的矿井工作面降温系统，其特征在于所说的喷嘴 (18)在每级的两排喷水排管(17)上为对喷布置。
5. 根据权利要求1所述的矿井工作面降温系统，其特征在于所说的喷水 排管(17)有八排，即为四级。
6. 根据权利要求1所述的矿井工作面降温系统，其特征在于所说的制备冷媒水的换热器(io)为板式换热器。
7. 根据权利要求1所述的矿井工作面降温系统，其特征在于所说的制备冷媒水的换热器(10)为盘管式蒸发器。
8. 根据权利要求1所述的矿井工作面降温系统，其特征在于所说的风室 落水池(21)内有自动补水管(24)、溢水管(25)、排污管(26)。
9. 一种矿井工作面降温系统，包括用制冷剂制冷的地面制冷机组及其冷却 水循环系统、冷风制备装置、将冷风送至井下工作面的送风管路；制冷机组及 其冷却水循环系统，包括压縮机(7)、冷凝器(3)、节流阀(8)、换热器(IO)、 冷却水池(l)、清水泵(2);其特征在于所说的冷风制备装置是多级串联的表面式冷却器，串联级数至少为三级。
全文摘要
一种矿井工作面降温系统，由地面制冷机组及冷却水循环设备、冷风制备装置、冷风输送管路组成。制冷机组及冷却水循环由压缩机(7)、冷凝器(3)、节流阀(8)、换热器(10)、冷却水池(1)、清水泵(2)等组成。冷风制备装置是喷淋风室(11)，用制冷机组制取的冷媒水喷淋风流；由进风栅(16)、出风口(20)、喷水排管(17)、喷嘴(18)、挡水板(19)、风室落水池(21)、进水总管(22)、出水总管(23)等构成。进风栅与进风口间装有数排竖立的喷水排管，其上装喷嘴，进水总管引入制冷机组冷媒水。利用冷媒水喷淋实现大风量、大温差、大焓差处理制备冷风，可减少热交换过程次数，降低传热温差，提高整体效率，减少中间过程冷量浪费。适于深井工作面高温热害环境降温处理。
文档编号E21F3/00GK101169040SQ20061006937
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月23日 优先权日2006年10月23日
发明者张全亮, 戴华东, 王念强, 王素芬, 齐吉龙 申请人:兖矿新陆建设发展有限公司