矿井降温系统及降温方法

文档序号:5407139阅读:372来源:国知局
专利名称:矿井降温系统及降温方法
技术领域
本发明涉及一种矿井降温系统及降温方法。
背景技术
目前我国煤炭开采深度有3(F。左右进入地下千米级,50%以上的煤矿都受到地热的影响, 而使生产效率大幅下降或处于停采状态;随着矿井逐歩向深部延仲及机械化设备的大量排热, 矿山热害日益严重,依靠传统通风的方法来降温己经无法解决深井的地热问题,必须采取人 工空调降温的技术,目前,矿井空调使用的普通冷水机组,通常布置在地面井口附近或井下, 通过向工作面送5到7度的冷水来进行降温,此类系统方式存在的问题也越来越突出,主要 表现为
1、 随着深度的增加,制冷机组的容量及设施越来越大,输送距离越来越长,管道直径大 大增加,占用了井下大量的空间;
2、 现有的的矿井降温系统的制冷效果差,无法有效的满足矿井降温的需要;
3、 现有矿井降温系统设备投资大,运行费用高,设备安装、操作和维修困难。

发明内容
本发明的目的在于提供一种矿井降温系统及降温方法,本发明降温效果好,占用空间小, 设备投资小,运行费用低。
本发明是通过以下技术方案来实现的
一种矿井降温系统,该降温系统包括有冰浆制备装置、高低压换热器、工作面冷却器, 冰浆制备装置通过冰桨输送管、回水管与高低压换热器的高压侧连通,在冰浆输送管上设有 高压冰浆输送泵,工作面冷却器通过低压冷却水管与高低压换热器的低压侧连通而形成冷却 管路,并在该冷却管路上设有井下冷却水泵。
在所述回水管上设有冷水制冷机。
在所述冷却管路上设有过滤器。
所述冰浆制备装置包括冰浆制冷机、过冷器、促晶器、冰浆浓縮器、冷水箱、循环水箱; 冰浆制冷机、过冷器、促晶器、冰浆浓缩器依次连通,在促晶器与冰浆浓缩器之间设有冰浆 泵,冰浆浓縮器的出冰口与所述冰浆输送管连通,冰浆浓縮器的出水口与冷水箱连通,所述 回水管与循环水箱连通;过冷器的进水端通过供水管与冷水箱、循环水箱连通,在供水管上
设有水泵。
本发明所用矿井降温方法至少包括如下步骤-
a、 冰浆制备装置所制备的冰浆通过冰浆输送管高压输送至矿井内的高低压换热器的高压 侧(具体而言该步骤又包括al、水泵将冷水箱与循环水箱混合后的水输至冰浆制冷 机、过冷器冷却并使水形成过冷却状态;a2、促晶器解除过冷水的过冷状态,并将水 转化为液态冰浆;a3、冰浆泵将液态冰浆输入至冰浆浓縮器浓縮,浓缩后的冰浆输送 至冰浆输送管,冷水输送至冷水箱);
b、 高低压换热器高压侧的冰桨与低压侧的冷却水进行换热,低压侧的冷却水用于对工作 面进行降温;
c、高低压换热器高压侧的冰浆经与低压侧换热后变为水,并经回水管输送至冰浆制备装 置中的循环水箱,与冷水箱中的水混合后,在水泵作用下进入冰浆制冷机再次循环利 用。
本发明中,冷水制冷机包括制冷主机、冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵,该冷水制冷机将
回水管中约17摄氏度的回水进行冷却达到5摄氏度左右并储存在冷水箱中;冰浆制冷机包括
制冷主机外管、冷却塔、冷却水泵,冰浆制冷机提取冷量后,并由过冷器将水冷却达过冷状
态;高低压换热器可以为壳管式换热器,冰浆在管外流动,井下冷却水在管内运动,冰浆与 井下冷却水进行换热,将井下冷却水由19摄氏度降低为2摄氏度;工作面冷却器可为风机盘 管,管内的冷却水与管外的空气换热而对空气进行冷却,以降低井下温度,改善工作环境; 本发明中,在冰浆制冷机、过冷器、冰水制冷机中都设有由压縮机、冷凝器、蒸发器及节流 元件组成的冷媒循环回路,此为现有技术,不再作过多叙述。


图1是本发明所述矿井降温系统的结构图; 附图标记说明
1、高低压换热器,2、工作面冷却器,3、冰浆输送管,4、回水管,5、高压冰浆输送泵, 6、低压冷却水管,7、冷却水泵,8、冷水制冷机,9、过滤器,10、冰浆制冷机,11、促晶 器,12、冰浆浓縮器,13、冷水箱,14、供水管,15、出水口, 16、出冰口' 17、冰浆泵, 18、过冷器,19、水泵,20、循环水箱。
具体实施例方式
如图1所示,一种矿井降温系统,该降温系统包括有冰浆制备装置、高低压换热器1、 工作面冷却器2,冰浆制备装置通过冰浆输送管3、回水管4与高低压换热器1的高压侧连通, 在回水管4上设有冷水制冷机8,在冰浆输送管3上设有高压冰浆输送泵5, 丁作面冷却器2 通过低压冷却水管6与高低压换热器1的低压侧连通而形成冷却管路,并在该冷却管路上设 有井下冷却水泵7及过滤器9。
所述冰浆制备装置包括冰浆制冷机10、过冷器18、促晶器ll、冰浆浓縮器12、冷水箱 13、循环水箱20;冰浆制冷机IO、过冷器18、促晶器ll、冰浆浓縮器12依次连通,在促晶 器11与冰桨浓缩器12之间设有冰桨泵17,冰浆浓缩器12的出冰U 16与冰浆输送管3连通, 冰浆浓縮器12的出水口 15与冷水箱13连通,回水管4与循环水箱20连通;过冷器18的进 水端通过供水管14与冷水箱13、循环水箱连通,在供水管14上设有水泵19。
本发明所用矿井降温方法至少包括如下歩骤
a、 冰浆制备装置所制备的冰浆通过冰浆输送管3高压输送至矿井内的高低压换热器1的 高压侧(具体而言该步骤又包括al、水泵19将冷水箱13、循环水箱20混合后的水 输至冰浆制冷机10、过冷器18冷却并使水形成过冷却状态;a2、超声波促品器1]解 除过冷水的过冷状态,并将水转化为液态冰浆;a3、冰浆泵17将液态冰浆输入至冰浆 浓縮器12浓縮,浓縮后的冰浆输送至冰浆输送管3,浓縮后的水输送至冷水箱13,冷 水箱13的水温为O摄氏度);
b、 高低压换热器1高压侧的冰浆与低压侧的冷却水进行换热,低压侧的冷却水用f对T 作面进行降温;
c、高低压换热器1高压侧的冰浆经与低压侧换热后变为水,经冷水制冷机8制冷后经回 水管4输送至冰浆制备装置中的循环水箱20中,该循环水箱20的水温为5摄氏度, 循环水箱20中的水与冷水箱13中的水混合后水温为0. 5摄氏度,在水泵19作用下进 入冰浆制冷机10再次循环利用。
权利要求
1、一种矿井降温系统,其特征在于,该降温系统包括有冰浆制备装置、高低压换热器、工作面冷却器,冰浆制备装置通过冰浆输送管、回水管与高低压换热器的高压侧连通,在冰浆输送管上设有高压冰浆输送泵,工作面冷却器通过低压冷却水管与高低压换热器的低压侧连通而形成冷却循环管路,并在该冷却管路上设有井下冷却水泵。
2、 如权利要求1所述矿并降温系统,其特征在于,在所述回水管上设有冷水制冷机。
3、 如权利要求1所述矿井降温系统,其特征在于,在所述冷却管路上设有过滤器。
4、 如权利要求1至3中任一项所述矿井降温系统,其特征在于,所述冰浆制备装置包括冰浆 制冷机、过冷器、促晶器、冰浆浓縮器、冷水箱、循环水箱;冰浆制冷机、过冷器、促晶 器、冰浆浓縮器依次连通,在促晶器与冰浆浓縮器之间设有冰浆泵,冰浆浓縮器的出冰口 与所述冰浆输送管连通,冰浆浓縮器的出水口与冷水箱连通,所述回水管与循环水箱连通; 过冷器的进水端通过供水管与冷水箱、循环水箱连通,在供水管上设有水泵。
5、 一种矿井降温方法,其特征在于,该方法至少包括如下歩骤a、 冰浆制备装置所制备的冰浆通过冰浆输送管高压输送至矿井内的高低压换热器的高压 侧;b、 高低压换热器高压侧的冰浆与低压侧的冷却水进行换热,低压侧的冷却水用于对工作 面进行降温;c、 高低压换热器高压侧的冰浆经与低压侧换热后变为水,并经回水管输送至冰浆制备装 置。
6、 如权利要求5所述矿井降温方法,其特征在于,在前述a歩骤中,所述冰浆制备装置制备 冰浆的过程至少包括如下步骤al、水泵将冷水箱与循环水箱混合后的水输至冰浆制冷机、过冷器冷却并使水形成过冷却 状态;a2、促晶器解除过冷水的过冷状态,并将水转化为液态冰桨;a3、冰浆泵将液态冰浆输入至冰浆浓縮器浓縮,浓縮后的冰浆输送至冰浆输送管,浓縮后 的水输送至冷水箱。
全文摘要
本发明公开了一种矿井降温系统及降温方法,该降温系统包括有冰浆制备装置、高低压换热器、工作面冷却器,冰浆制备装置形成的冰浆通过冰浆输送管、回水管与高低压换热器的高压侧连通,在冰浆输送管上设有高压冰浆输送泵,工作面冷却器通过低压冷却水管与高低压换热器的低压侧连通而形成井下冷却循环,并在该冷却管路上设有井下冷却水泵;本发明通过流动冰浆的可流动性及其具大潜热对矿井进行冷却降温,降温效果好,占用空间小,设备投资小,运行费用低。
文档编号E21F3/00GK101344009SQ20081019817
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者何世辉, 冯自平, 睿 肖, 董凯军, 冲 黄 申请人:中国科学院广州能源研究所
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