专利名称：矿用冰冷降温系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种降温系统，具体为一种采用冰对矿井进行降温， 创造出低温环境的系统。
背景技术：
我国探明的煤炭储量中，1000 2000m深处的煤炭储量占总储量的 53.2%，故矿井开采的深度在不断增加，随着矿井开采深度的不断增加， 矿井工作地点工作环境越来越热，即热害越来越严重。据统计我国有多对 矿井的釆掘工作面风流温度超过30X:。如此多的热害矿井，如果不研究出 成熟的降温技术和装备，煤炭资源的开采和利用就会很困难，影响整个国 民经济的可持续发展，因此矿井高温热害已经成为一个不容忽视且急需解 决的问题。
国内外矿用制冷系统有采用制冰设备的，目前有三种， 一是德国产的 流冰设备，另一种是以色列产的真空制冰机，最后一种是国产的片冰机或 板冰机。其共同缺点是投资大、制冰效率低、运行成本髙、水资源浪费 大。如平煤六矿， 一套日产360吨冰/日的制冰装置，实际产冰量只有200t/d, 服务一个工作面，日耗电量32000kWh以上、耗水量360t/h。以色列产的 真空制冰设备，也可利用电厂余热，但引进该设备的费用高，如单台日产 冰400吨/日的制冰机约需人民币1600万元。德产流冰设备也是采用电作 为驱动力，运行成本与国产片冰机或板冰机的运行成本相差不大。
现有《一种矿井冰冷低温辐射降温系统》(专利号200420002466), 该降温系统中设置地面制冰设备、输冰设施、通过输冰设施与地面制冰设 备相连通的井下融冰池，通过冷水输送管路与井下融冰池相连通的工作面 吸热装置。其主要缺点与上述制冰设备一样。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种运行成本低、系统 投资低，降温性能稳定、降温效果好的矿用冰冷降温系统。
本实用新型目的的实现方式为，矿用冰冷降温系统，预冷塔或/和风冷 式冷水机组通过冷水输送管接制冰机组，制冰机组通过嫘旋输冰器或胶带机或压縮空气、井筒输冰管道接井下储冰桶，储冰桶放置在冷水池的上方， 热水池与储冰桶间有热水泵及连接管道，冷水池下接冷水泵和冷水管道，
冷水管道接空冷器，空冷器通过热水管10接热水池，热水池通过回水泵
和回水管接地面预冷塔或/和风冷式冷水机组。
本实用新型工作时，来自预冷塔1或/和风冷式冷水机组2的冷水进入
18输送至井筒输冰管道4，通过重力将冰输送至井3下储冰桶口5，、当来自热 水池的热水进入储冰桶时，储存的冰融化落入冷水池6，同时储冰桶5的 冰会自然跨落一部分至冷水池6内继续冷却池中的冷水，直至水温保持在 0匸，冷水泵7和冷水管道8把低温水输送至工作面空冷器，通过空冷器 制取12 18-C冷风送至工作地点，达到降温目的；由于吸收了通过空冷器 的风流的热量，从空冷器出来的水温度变热，通过热水管10返回热水池 11，热水池11中的水量比原来多出一部分，这部分水为冰融化增加的水 量，通过回水泵12和回水管13打回地面预冷塔1或/和风冷式冷水机组， 再进行制冰，实现制冰循环；热水池11中另一部分水为循环水，该水自 流或通过循环泵19打入储冰桶，完成降温循环。
本实用新型与上述的一种矿井冰冷低温辐射降温系统专利相比，具有 如下优点
A、 地面采用预冷塔1和风冷式冷水机组2，确保进入制冰机3的水 温在16C以下，制冰效率提高30%以上；
B、 深热矿井下几乎常年处于高温，但地面气候随季节变化，如果夏 季制冰降温，则关闭阀门14、 16，停用预冷塔，直接采用风冷冷水机组2 将通过回水管13来自井下的热水降低至16'C以下，进入制冰机组；如果 冬季制冰降温，则关闭阀门15、停用风冷式冷水机组2，采用预冷塔l可 达到同样效果，预冷塔l、风冷冷水机组2可灵活交替使用或同时使用均 可；
C、 该专利冰融化后的水是不回收的，按日产冰720t/d、矿井深度 1000m计算，每天多消耗排水功率1200kW以上，耗水量720t/d以上，而 本实用新型，整个制冰用水为循环系统，避免了无谓的浪费,减少了井下 产生的水流污染，尤其对缺水矿区，这点非常重要；D、 该专利井下采用融冰池，其主要缺点是冰量不够的情况下，融冰 速度很快，导致融冰池水温只能在3.8-4.1'C,工作地点降温效果难以保 证，而本实用新型井下采用储冰桶5,即使地面制冰系统停运，由于储冰 桶储存一定的冰，能保证冷水池的水温O'C，从而确保工作地点降温效果；
E、 该专利的输冰管道釆用外保温无缝钢管，重量大、投资大、安装 困难，并容易发生冰堵，而本实用新型的输冰管路采用UPVC，不需要保温， 重量只有前者的1/8、安装费及投资只有前者的1/5、易于安装，安装伸 縮节少，可完全避免冰堵。
图1是本实用新型结构示意图 图2是储冰桶结构示意图 图3是储冰桶结构剖示图
具体实施方式
参照图1,本实用新型由地面和井下两个部分组成。地面部分主要由 预冷塔l、风冷式冷水机组2、制冰设备3、输冰器18及相关阀门管道组 成；井下部分主要由输冰管道4、储冰桶5、冷水池6、冷水泵7、冷水管 道8、空冷器9、热水管IO、热水池ll、回水泵12、回水管13及相关阀
门管道构成。
深热矿井下几乎常年处于高温，但地面气候随季节变化，如果夏季制 冰降温，则关闭阀门"、16，停用预冷塔，直接采用风冷冷水机组2将通 过回水管13来自井下的热水降低至16-C以下，通过冷水输送管17进入制 冰机组；如果冬节制冰降温，则关闭阀门15、停用风冷式冷水机组2，采 用预冷塔1可达到同样效果。实际上预冷塔1、风冷冷水机组2可灵活交 替使用或同时使用均可。
参照图2,本实用新型的储冰桶5的桶壁20为圆筒状，上面为冰口 22,冰口22的下面有喷嘴23，喷嘴23与外部的喷淋管25连通，喷淋管 25上有阀门24，桶内有多层冰网21,冰网21由按一定间距纵横交错布置 的钢丝26构成。储冰桶S的主要作用是储冰，并使冰与热水发生一定的 冷热交换。
当冰从冰口 22进入储冰桶时，首先与喷嘴23喷出的热水在冰桶上部进行冷热交换，然后落在第一层冰网上，冰、水混合物在此继续进行冷热
交换， 一部分冰掉入第二层、第三层冰网上，甚至掉入储冰桶5下方的冷 水池6中进行冷热交换，经过五级冷却后可以确保冷水维持在指定温度。
本实用新型工作时，当来自预冷塔1或/和风冷式冷水机组2的水温低 于16'C的冷水进入制冰机组3，制冰机组3制出的冰通过螺旋输冰器或胶 带机或压縮空气管18输送至井筒输冰管道4，通过重力将冰输送至井下储 冰桶5，当来自热水池水温为20'C的热水通过热水泵19、喷淋管25由喷 嘴23向储冰桶内喷洒，与储冰桶内储存的冰发生融化，落入冷水池6，同 时储冰桶内的冰会自然跨落一部分至冷水池6内继续冷却池中的冷水，直 至水温保持在Or,然后通过冷水泵7和冷水管道8把低温水输送至工作 面空冷器，通过空冷器制取12 18'C冷风送至工作地点，可使工作地点的 风流温度降低6-10卩，从而达到降温目的。由于低温水吸收了通过空冷器 的风流的热量，从空冷器出来的水温度变为15 20'C,通过热水管10返 回热水池ll，热水池11中的水量比原来多出一部分，这部分水为冰融化 增加的水量，通过回水泵12和回水管13打回地面预冷塔1或/和风冷式冷 水机组2,再进行制冰，实现制冰循环。热水池11中另一部分水为循环水， 该水自流或通过循环泵19打入储冰桶，完成降温循环。
权利要求1. 矿用冰冷降温系统，其特征在于预冷塔(1)或/和风冷式冷水机组(2)通过冷水输送管(17)接制冰机组(3)，制冰机组(3)通过螺旋输冰器或胶带机或压缩空气(18)、井筒输冰管道(4)接井下储冰桶(5)，储冰桶(5)放置在冷水池(6)的上方，热水池(11)与储冰桶(5)间有热水泵(19)及连接管道，冷水池(6)下接冷水泵(7)和冷水管道(8)，冷水管道(8)接空冷器(9)，空冷器(9)通过热水管(10)接热水池(11)，热水池(11)通过回水泵(12)和回水管(13)接地面预冷塔(1)或/和风冷式冷水机组(2)。
2、 根据权利要求1所述的矿用冰冷降温系统，其特征在于储冰桶(5) 的桶壁(20)为圆筒状，上面为冰口 (22)，冰口 (22)的下面有喷嘴(23), 喷嘴(23)与外部的喷淋管(25)连通，喷淋管(25)上有阀门(24), 桶内有多层冰网(21)。
3、 根据权利要求1所述的矿用冰冷降温系统，其特征在于冰网(21) 由按一定间距纵横交错布置的钢丝(26)构成。
专利摘要矿用冰冷降温系统，涉及一种采用冰对矿井进行降温的系统。由地面和井下两部分组成。地面部分由预冷塔、风冷式冷水机组、制冰设备、输冰器及相关阀门管道组成；井下部分主要由输冰管道、储冰桶、冷水池、冷水泵、冷水管道、空冷器、热水管、热水池、回水泵、回水管及相关阀门管道构成。工作时，来自预冷塔或/和风冷式冷水机组的冷水进入制冰机组，制冰机组制出的冰输送至井下储冰桶，来自热水池的热水融化储存的冰，并落入冷水池，冷水池的低温水输送至工作面空冷器，空冷器将冷风送至工作地点降温。吸收空冷器风流热量的热水一部分通过热水池返回地面制冰系统，一部分水打入储冰桶。本实用新型无水消耗，降温效果好、易于安装、成本低、投资小。
文档编号E21F3/00GK201100135SQ20072008726
公开日2008年8月13日 申请日期2007年9月27日 优先权日2007年9月27日
发明者胡成凯, 胡春胜, 胡飞龙 申请人:武汉星田热环境控制技术有限公司