专利名称：井下局部式降温系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种降温系统，特别是一种适用于煤矿深井的井下局部式降温系统。
背景技术：
煤炭是我国的主要能源，随着社会的发展和煤炭资源开发的日益加强，矿井的开 采深度不断增大，目前，世界各主要采煤国都相继进入了深部开采阶段，随着开采深度的逐 步增加，地温也随之升高，越来越严重的热害问题已经成为与矿井瓦斯、水、粉尘、顶板、火 并列的六大灾害之一，热害严重影响了井下作业人员的工作效率和矿山经济效益，甚至影 响整个国民经济的可持续发展。目前国内外的矿井降温，主要有两个方面的措施一是非人工制冷措施(采矿技 术)，即通过通风降温或改革采煤工艺以及煤壁注水预冷煤层等；二是人工制冷降温措施， 即采用人工机械制冷进行降温。非人工制冷措施虽然经济实用，但受到诸多因素的制约，其 效果有限，一般只能降低2°C左右，远远满足不了采掘工作面的降温需求。根据目前应用实 践，矿井降温最有效的方法还是人工制冷降温，但人工机械制冷降温在我国发展比较缓慢， 普遍存在降温效果不明显，性能不稳定的缺点。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种制冷效果明显，工作性能稳定，工质可循环利 用的井下局部降温系统。本发明的井下局部式降温系统包括第一蒸发器、局部制冷机、风机，局部制冷机包 括压缩机、电动机及冷凝器，第一蒸发器包括壳体、安装在壳体内的热交换组件，压缩机与 电动机连接，压缩机通过第一高压金属软管连接第一蒸发器的热交换组件，压缩机与冷凝 器通过管道连接，冷凝器通过管道与第一蒸发器的热交换组件连接，管道上安装膨胀阀，冷 凝器与膨胀阀之间的管道上安装有干燥过滤器。本发明的井下局部式降温系统，其中，热交换组件由铜管弯折而成，铜管横截面为 扁圆形。本发明的井下局部式降温系统，其中，第一蒸发器包括喷洒装置，喷洒装置安装于 壳体内的出风口处。本发明的井下局部式降温系统，其中，还包括第二蒸发器，第一蒸发器与第二蒸发 器结构完全相同，压缩机通过第二高压金属软管连接第二蒸发器的热交换组件，冷凝器通 过管道与第二蒸发器的热交换组件连接。本发明的井下局部式降温系统，其中，还包括保护装置，保护装置包括控制台、保 护箱，控制台与电源连接，控制台通过第一防爆开关与第一风机的电机电连接，控制台通过 第二防爆开关与电动机电连接，保护箱内安装高压开关控制器，高压开关控制器与控制台 电连接。本发明的井下局部式降温系统，其中，保护箱内安装低压开关控制器，低压开关控制器与控制台电连接。本发明的井下局部式降温系统，其中，保护箱内安装温度开关控制器，温度开关控 制器与控制台电连接。本发明的井下局部式降温系统，其中，保护箱内安装油压差开关控制器，油压差开 关控制器与控制台电连接。本发明的井下局部式降温系统，结构合理，易安装，易维护，使用寿命长，本发明的 井下局部式降温系统提供了一种制冷效果明显，工作性能稳定，过程可监控，工质可循环利 用的井下局部降温系统。下面结合附图对本发明的井下局部式降温系统作进一步说明。
图1是本发明井下局部式降温系统的系统示意图；图2是本发明井下局部式降温系统的保护装置的电路连接图。
具体实施例方式如图1、图2所示，本发明的井下降温系统包括用于设置在煤矿深井掘进区域的第 一蒸发器10、第二蒸发器20、局部制冷机30、风机41及保护装置60。其中，第一蒸发器10与第二蒸发器20结构完全相同。第一蒸发器10包括钢制壳 体1、安装在钢制壳体1内的热交换组件2、脱水器(图中未示出)和喷洒装置4。热交换组 件2由用于容纳制冷剂的铜管5弯折而成，铜管5横截面为扁圆形。喷洒装置4安装于壳体1的出风口处，通过喷洒装置4可以定时定量的对热交换 组件2进行喷水以清洁热交换组件2表面。通过脱水器其能够有效将气流中的水分收集起 来，然后将水分排出壳体1。第一蒸发器10的热交换组件2和第二蒸发器20的热交换组件分别通过高压金属 软管51、52连接在局部制冷机30上。局部制冷机30包括框架31和均安装于框架31内的压缩机32、电动机33、冷凝器 36、干燥过滤器；351。压缩机32与电动机33通过联轴器连接。压缩机32通过第一高压金属软管51、第 二高压金属软管52分别连接第一蒸发器10的热交换组件2和第二蒸发器20的热交换组 件。压缩机32同时与冷凝器36通过管道连接。冷凝器36分别通过管道361分别与第一蒸发器10的热交换组件2、第二蒸发器 20的热交换组件连接。管道361上安装膨胀阀37。冷凝器36与膨胀阀37之间的管道上安装干燥过滤器 351。冷凝器36外壁焊接冷却水管路，通过冷却水管路，冷凝器36被降温冷却。风机41通过风筒42与第一蒸发器10的壳体1和第二蒸发器20的壳体相连接。 风机41用于将矿井中的高温气流吹入第一蒸发器10的壳体1和第二蒸发器20的壳体中， 高温气流分别与第一蒸发器10的热交换组件2中的制冷剂和第二蒸发器20的热交换组件 中的制冷剂进行热交换。为了监视系统的压力和温度等参数，以及对系统进行必要的保护，本发明的井下降温系统包括保护装置60。保护装置60包括控制台61、保护箱62。控制台61与电源连接，控制台61通过第 一防爆开关71与风机41的电机43电连接。控制台61通过第二防爆开关72与电动机33 电连接。框架31内安装有保护箱62，保护箱62是用来反馈开关信号给控制台61，由控制 台61控制风机4的开关。保护箱62内安装高压开关控制器101、低压开关控制器102、温度开关控制器103 及油压差开关控制器104。高压开关控制器101、低压开关控制器102、温度开关控制器103 及油压差开关控制器104分别与控制台61电连接。高压开关控制器101用于保护压缩机32不受到过高的系统压力。高压开关控制 器101设定有动作值和恢复值，当压缩机32的吸附压力测量值升高到设定动作值时，高压 开关控制器101发出高压断电信号给控制台61，控制台61发出断电指示，电机停止；当压 缩机32的吸附压力测量值降低到设定恢复值时，需要手动恢复到初始状态。低压开关控制器102用于保护压缩机32不受到过低的系统压力。低压开关控制 器102设定有动作值和恢复值，当压缩机32的吸附压力测量值降低到设定动作值时，低压 开关控制器102发出低压断电信号给控制台61，控制台61发出断电指示，电机停止；当测 量值升高到设定恢复值时，低压开关控制器102自动恢复到初始状态。油压差开关控制器103用于控制压缩机32的润滑油油压和第一蒸发器10压力之 间压力差及压缩机32的润滑油油压和第二蒸发器20压力之间的压力差，在压差降低时，油 压差开关控制器103按照准确定位的压力差值关闭对应的压缩机发动机。油压差开关控制 器103设有压差动作值，当测量值降低到设定值时，油压差开关控制器103发出断电信号给 控制台61，控制台61发出断电指示，电机停止；当测量值升高到设定值时，油压差开关控制 器103恢复到初始状态。温度开关控制器104用于保护压缩机32中介质的温度不至于过高。温度开关控 制器104设有动作值和恢复值，当测量值升高到设定动作值时发出断电信号，控制台61发 出断电指示，控制台61控制电机停止；当测量值降低到设定恢复值时，温度开关控制器104 恢复到初始状态。启动本发明的井下局部式降温系统时，先接通电源，启动风机41，再启动压缩机 32，使系统进入正常工作状态。正常工作时，本发明的井下局部式降温系统通过风机41将工作面的高温气体吹 入第一蒸发器10和第二蒸发器20内，在第一蒸发器10和第二蒸发器2中，制冷剂蒸发，蒸 发所需的热量分别从流经第一蒸发器10和第二蒸发器2的高温气体获得，蒸发的气态制 冷剂分别通过第一高压金属软管51、第二高压金属软管52被吸入压缩机32，经过压缩，然 后被输入冷凝器36，在那里气态的制冷剂在高压作用下被重新液化。冷凝过程中释放的热 量被传递给流经冷凝器3的冷却水，冷却水由通过水泵电机连接冷凝器水循环系统管路提 供，并可循环利用。在高压条件下，该液态制冷剂通过干燥过滤器351进行干燥除湿，然后到达膨胀 阀37。膨胀阀37将该液态制冷剂膨胀分别输入第一蒸发器10和第二蒸发器20中。通过 膨胀，该制冷剂回复到原来蒸发的温度，并可以再次蒸发，系统整个制冷循环完成。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种井下局部式降温系统，其特征在于包括第一蒸发器(10)、局部制冷机(30)、风 机(41)，局部制冷机(30)包括压缩机(3 、电动机(3 及冷凝器(36)，第一蒸发器(10) 包括壳体(1)、安装在壳体(1)内的热交换组件0)，压缩机(3 与电动机(3 连接，压缩 机(3 通过第一高压金属软管(51)连接第一蒸发器(10)的热交换组件0)，压缩机(32) 与冷凝器(36)通过管道连接，冷凝器(36)通过管道(361)与第一蒸发器(10)的热交换组 件(2)连接，管道(361)上安装膨胀阀(37)，冷凝器(36)与膨胀阀(37)之间的管道上安装 有干燥过滤器(351)。
2.根据权利要求1所述的井下局部式降温系统，其特征在于所述热交换组件O)由 铜管( 弯折而成，铜管( 横截面为扁圆形。
3.根据权利要求2所述的井下局部式降温系统，其特征在于所述第一蒸发器(10)包 括喷洒装置G)，喷洒装置(4)安装于壳体(1)内的出风口处。
4.根据权利要求3所述的井下局部式降温系统，其特征在于还包括第二蒸发器(20)， 第一蒸发器(10)与第二蒸发器00)结构完全相同，压缩机(3 通过第二高压金属软管52 连接第二蒸发器00)的热交换组件，冷凝器(36)通过管道(361)与第二蒸发器00)的热 交换组件连接。
5.根据权利要求4所述的井下局部式降温系统，其特征在于还包括保护装置(60)，保 护装置(60)包括控制台(61)、保护箱(62)，控制台(61)与电源连接，控制台(61)通过第一 防爆开关(71)与第一风机Gl)的电机G3)电连接，控制台(61)通过第二防爆开关(72) 与电动机(33)电连接，保护箱(62)内安装高压开关控制器(101)，高压开关控制器(101) 与控制台(61)电连接。
6.根据权利要求5所述的井下局部式降温系统，其特征在于所述保护箱(62)内安装 低压开关控制器(102)，低压开关控制器(10 与控制台(61)电连接。
7.根据权利要求6所述的井下局部式降温系统，其特征在于所述保护箱(62)内安装 温度开关控制器(103)，温度开关控制器(103)与控制台(61)电连接。
8.根据权利要求7所述的井下局部式降温系统，其特征在于所述保护箱(62)内安装 油压差开关控制器(104)，油压差开关控制器(104)与控制台(61)电连接。
全文摘要
本发明井下局部式降温系统涉及一种用于煤矿深井的降温系统。其目的是为了提供一种制冷效果明显，工作性能稳定，工质可循环利用的井下局部降温系统。本发明井下局部式降温系统包括第一蒸发器、局部制冷机、风机，局部制冷机包括压缩机、电动机及冷凝器，第一蒸发器包括壳体、安装在壳体内的热交换组件，压缩机与电动机连接，压缩机通过第一高压金属软管连接第一蒸发器的热交换组件，压缩机与冷凝器通过管道连接，冷凝器通过管道与第一蒸发器的热交换组件连接，管道上安装膨胀阀，冷凝器与膨胀阀之间的管道上安装有干燥过滤器。
文档编号E21F3/00GK102128043SQ20111002095
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者台进军, 孙强, 孙超, 张晓东 申请人:赫尔柯矿业制冷技术(安徽)有限公司