一种应用于综采工作面的降温设备的制作方法

1.本发明属于矿道通风降温技术领域，尤其涉及一种应用于综采工作面的降温设备。


背景技术：

2.矿井高温会极大的降低矿井工人的工作效率，并且随着高温的持续，机电设备与工人均由热害导致不同程度的损伤。矿井的温度主要有地表大气、围岩散热、人体散热、机电设备散热、地下水热等多种综合因素影响。
3.为了降低井下巷道温度，使人和机器均能工作在适宜的温度下，矿采技术研发人员经过无数代的共同努力，尝试了无数种方法。如通过大风量风机持续不断的增加巷道内通风，成本低廉，但是效果较差。也有使用隔热背心或者冷却帽，效果非常不错，但是成本过于高昂，不利于普及。
4.因此如何设计一款应用于综采工作面，可有效降温，使得机器或人可长时间处于舒适工作温度下，且安全可靠的降温设备显得尤为重要。


技术实现要素：

5.本为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于综采工作面的降温设备。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
6.本发明采用如下技术方案：
7.在一些可选的实施例中，提供一种应用于综采工作面的降温设备，包括：若干设置在综采工作面降温工位上的冷风机，所述冷风机包括：水力马达、风扇、换热器组及冷却水供给装置；
8.所述冷却水供给装置输出的冷却水驱动所述水力马达工作，所述水力马达驱动所述风扇旋转以带动矿道内的气体流经所述换热器组，自所述水力马达输出的冷却水输送至所述换热器组，与流经所述换热器组的气体进行换热；
9.所述冷风机的出风口设置气体导流装置，所述气体导流装置包括：动力通道以及设置在所述动力通道四周且呈散射状的分流管道，所述分流管道的末端与设置在矿道侧壁上的导入管连通，所述导入管自上至下开设若干出气口，所述导入管自上至下直径逐渐增大，且所述出气口的间距逐渐减小。
10.在一些可选的实施例中，所述冷却水供给装置包括：高低压换热器及循环水泵；自所述换热器组输出的冷却水输送至所述高低压换热器进行降温，降温后的冷却水经所述循环水泵泵入所述水力马达，驱动所述水力马达工作。
11.在一些可选的实施例中，所述冷却水供给装置还包括：定压补水装置；所述定压补水装置设置在所述循环水泵与所述水力马达连接的管路上。
12.在一些可选的实施例中，所述冷风机的入风口设置喇叭状的集气管道，所述集气管道内设置滤网。
13.在一些可选的实施例中，所述出气口内设置出气管，各个所述导入管上的出气管均朝向矿道的中轴线；所述出气管的下方设置集水槽，所述集水槽与导水管连接，所述导水管与所述导入管并列设置。
14.在一些可选的实施例中，所述导入管上设置抱紧箍，所述抱紧箍上设置弧形紧固箍，所述导水管通过所述弧形紧固箍安装在所述导入管上。
15.在一些可选的实施例中，所述导入管的出气口与所述出气管之间设置 l型密封垫，所述出气管在与所述出气口连接的一端开设下沉台，所述l 型密封垫被压合在所述下沉台与所述出气口的侧壁之间。
16.在一些可选的实施例中，所述换热器组包括若干交叉排列的蛇形管，各个蛇形管按照逐渐远离所述风扇的方向依次连接；所述蛇形管每一排的管道上均设置有若干延长管，且所述延长管的末端延长至相邻排的管道上。
17.在一些可选的实施例中，所述分流管道与所述导入管的表面包覆保温膜。
18.在一些可选的实施例中，所述动力通道内以及所述导入管的末端均设置轴流风机。
19.本发明所带来的有益效果：冷水驱动水利马达带动风扇后，冷水经过换热器组进行有效的气水换热，从而将风扇动力与冷水换热的动力有效结合。通过增加水力马达，使风扇无需用电，使得整体安全性更高。且由冷水进行换热，相对于现有技术中冷气换热，在移动相同距离下，冷水换热后携带的热量损失更少，使整体降温设备降温效率高、用电量少、安全且可靠。
附图说明
20.图1是本发明冷风机原理图；
21.图2是本发明冷风机的布置示意图；
22.图3是本发明降温设备的结构示意图；
23.图4是本发明导入管的结构示意图；
24.图5是本发明出气管的布置示意图；
25.图6是本发明导入管与导水管的连接示意图；
26.图7是本发明换热器组内蛇形管交叉排列的示意图；
27.图8是本发明蛇形管的示意图。
具体实施方式
28.以下描述和附图充分地展示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。
29.在一些说明性的实施例中，如图1至3所示，提供一种应用于综采工作面的降温设备，包括：若干冷风机1，综采工作面3上的每一个降温工位上均设置一个冷风机1，降温工位
位于与综采工作面垂直的矿道2内。一般在综采工作面3总长度200米范围内布置20个降温工位。
30.冷风机1包括：水力马达101、风扇102、换热器组103及冷却水供给装置，冷却水供给装置提供冷却水，冷却水具有两个作用，一是驱动水力马达101 工作，二是通过换热器组103与综采工作面上的高温空气换热，进行降温。水力马达101的动力输出轴与风扇102连接，驱动风扇102进行旋转。风扇102的出风侧朝向换热器组103，风扇102将高温空气抽入至冷风机1 的入风口104，并吹向换热器组103，流经换热器组103的高温空气与冷却水供给装置提供的冷却水进行换热。冷却水供给装置的出水口与水力马达 101的进水口连接，水力马达101的出水口与换热器组103的进水口连接。冷却水供给装置提供的冷却水首先为水力马达101提供运转动力，然后输送至换热器组103进行换热，换热器组103为气水换热器。
31.本发明利用冷却水供给装置输出的冷却水驱动水力马达101工作，水力马达101驱动风扇102旋转以带动矿道内的气体流经换热器组103，自水力马达101输出的冷却水输送至换热器组103，与流经换热器组的气体进行换热。冷水和冷气在高温环境下移动相同距离下，冷水换热后携带的热量损失更少，使整体降温设备降温效率高。矿井下使用水力马达安全性有保证，且冷却水还用做热交换，降低设备的功耗，缩减成本。
32.本发明的冷风机1可以设置在矿道内工作设备处，作为降温工位，由于一些大型设备工作时会使周围环境温度偏高5至6℃，因此，本发明的冷风机更加适用于局部降温，除此之外，也可为井下工作人员提供缓冲工作区域，避免作人员长时间处于高温环境中。
33.冷却水供给装置包括：高低压换热器105、循环水泵106、定压补水装置 107。换热器组103的出水口与高低压换热器105的热媒进口连接，高低压换热器105的热媒出口与循环水泵106的入水口连接，循环水泵106的出水口与水力马达101的进水口连接。冷却水与高温空气换热后，温度有所上升，自换热器组103输出的冷却水输送至高低压换热器105进行降温，高低压换热器105的冷媒介质可由外界统一供给。通过高低压换热器105 降温后的冷却水经循环水泵106泵入水力马达101，驱动水力马达101工作，至此完成冷却水的循环。定压补水装置107设置在循环水泵106与水力马达101连接的管路上，进行补水，避免缺少冷却水。
34.本发明还包括：气体导流装置4，气体导流装置4与冷风机的出风口108 连接，自冷风机出风口108而出的冷气进入气体导流装置4进行分流。气体导流装置4包括：动力通道401、分流管道402、导入管403、出气管 404、集水槽405、导水管406、
35.分流管道402设置在动力通道401四周且呈散射状，分流管道402的末端与设置在矿道侧壁上的导入管403连通，分流管道402将冷气体导向四周的导入管403；导入管403均匀的分布在矿道壁上，一般为4至6个，分流管道402的数量与导入管403的数量相一致。导入管403自上至下开设若干出气口，冷气体由出气口喷向矿道内，导入管403自上至下直径逐渐增大，且出气口的间距逐渐减小。冷气体刚进入导入管403时，温度最低且流速最快，通过本发明的设计，冷气体可以快速的到达导入管403下半部分，使得冷气体着重投入到重点区域，避免冷气体还未到达底部就已经散失了大部分热量，从而缩减降温效果。而且，导入管403沿矿道侧壁将冷空气逐步喷出，且喷出量越来越大，冷气体向下走，热气体在各个导入管403之间向上走，使得气体实现快速的循环流动，减少热冷空气的相互影响，实现矿道的快速的局部降温。解决了工人在生产过程中临时缓解高温环境造成的持续闷热的状态。本
发明冷风机风量450m3/h，制冷攻略约为10kw，风速0.5m/s。
36.如图4和5所示，出气口内设置出气管404，各个导入管403上的出气管 404均朝向矿道的中轴线，使得热冷空气具有良好的循环路线，避免其相互影响。出气管404的下方设置集水槽405，集水槽405与导水管406连接，导水管406与导入管403并列设置。由于外部空气热度较高，当冷空气通过出气管404时，易结成水珠，集水槽405即可收集水珠，并由导水管406导入底部进行收集，从而避免低落的水影响工作人员或者机器设备或者开采环境。
37.如图6所示，导入管403上设置抱紧箍407，导入管403通过抱紧箍407 安装在矿道侧壁上。抱紧箍407上设置弧形紧固箍408，导水管406通过弧形紧固箍408安装在导入管403上。导入管403提供支撑力，导水管406 的安装变得简单。
38.如图4所示，导入管403的出气口与出气管404之间设置l型密封垫409，出气管404在与出气口连接的一端开设下沉台，l型密封垫409被压合在下沉台与出气口的侧壁之间。提升出气管404与导入管403之间的密封性。如图7和8所示，换热器组103包括若干交叉排列的蛇形管109，各个蛇形管109按照逐渐远离风扇102的方向依次连接，即冷却水依次经过各个蛇形管109。按照上述方式交叉排列的蛇形管109可以减缓气体的流动，提高换热时间，从而提升换热效率。蛇形管109每一排的管道上均设置有若干延长管110，且延长管110的末端延长至相邻排的管道上，延长管110 可以提升气体与换热器组103的接触面积，同时进一步降低气体流动速度，从而提升换热效率。
39.冷风机的入风口104设置喇叭状的集气管道，喇叭状的集气管道便于气体的收集，集气管道内设置滤网5，滤网5可以阻挡一部分空气中的杂质，避免杂质影响后段设备的使用。
40.分流管道402与导入管403的表面包覆保温膜，起到保温作用，降低冷气体的热量流失。
41.动力通道401内以及导入管403的末端均设置轴流风机，加速气体流动，也为气体流动提供动力。
42.本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。