一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，包括融冰单元、搅拌单元和监控单元，所述融冰单元包括融冰池、进水管和进冰管，所述进水管上设置有电动调节阀，所述融冰池包括可调出水流通面积的底板和与底板连接的池壁，所述底板包括第一圆孔板、转轴和第二圆孔板，所述搅拌单元包括搅拌轴和多个搅拌叶片，所述监控单元包括控制器和液晶触摸屏，所述控制器的输入端接有温度传感器和液位传感器，所述控制器的输出端接有电机模块和电动调节阀驱动器。本实用新型结构简单，设计合理，易控制，通过设置搅拌单元提高融冰速率，通过设置电机模块实现融冰池融冰速率的调节，使降温冰冷却系统冷却效果更优，实用性强。
【专利说明】
一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置
技术领域
[0001]本实用新型属于矿井降温冰冷却系统融冰技术领域，具体涉及一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置。
【背景技术】
[0002]热害是矿井的自然灾害之一，是矿井生产向深部发展过程中不可避免的，不仅影响着工人的身体健康，而且还严重威胁井下安全，随着矿井开采深度的不断增加，热害问题越来越严重。因此，在矿井下设置降温冰冷却系统解决热害，减少对工人的伤害。矿井降温冰冷却降温系统由制冰装置、输冰装置和融冰装置三个环节组成。利用地面制冰厂制取粒状冰或泥状冰，通过风力或水力输送至井下融冰装置，在融冰装置内，冰与需冷地点回水换热，使其温度降低。在矿井开采深度大、冷负荷大的情况下，冰冷却降温系统就显示出其优越性:从井下用栗打回的水量仅是水冷系统的1/4，节约成本;输送到空冷器的水和冰直接换热，换热效率高且水量少，冷冻水栗能耗减少;克服了常用矿井空调系统高净水压力和冷凝热排放困难等问题;冰冷却系统没有井下制冷设备，其他机电设备也少，投资和维护简单。冰冷却降温系统的融冰装置设在井下，冰块堆放在融冰室的冰床上，工作面回水从上部喷淋下来，经过冰层后，流入下部冷水池，冷水池内的水送往工作面作为冷却用水，一部分回水作为井下辅助用水，另一部分回水作为循环水重新返回融冰室，在融冰室中，通常会出现下落片冰的堵塞、融冰速率慢、融冰速率难以控制等问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，本实用新型结构简单，设计合理，易控制，通过设置搅拌单元提高融冰速率，通过设置电机模块实现融冰池融冰速率的调节，使降温冰冷却系统冷却效果更优，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:包括融冰单元、搅拌单元以及对所述融冰单元和所述搅拌单元进行监控的监控单元，所述融冰单元包括融冰池以及设置在融冰池上部的进水管和进冰管，所述进水管上设置有电动调节阀，所述融冰池包括可调出水流通面积的底板和与底板连接的池壁，所述底板包括安装在所述池壁下端的第一圆孔板、设置在第一圆孔板中心的转轴和设置在转轴下端且位于第一圆孔板下部的第二圆孔板，所述搅拌单元包括伸入融冰池内的搅拌轴和沿搅拌轴长度方向布设的多个搅拌叶片，所述监控单元包括控制器和与控制器相接的液晶触摸屏，所述控制器的输入端接有设置在融冰池底板出水口处的温度传感器和设置在融冰池内且用于检测融冰池内液位的液位传感器，所述控制器的输出端接有用于驱动所述搅拌单元转动的电机模块和用于驱动电动调节阀的电动调节阀驱动器。
[0005]上述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述温度传感器为防爆型温度传感器。
[0006]上述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述液位传感器为防爆型液位传感器。
[0007]上述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述第一圆孔板和第二圆孔板的结构相同，所述第一圆孔板上设置多个第一出水孔，所述第二圆孔板上设置多个第二出水孔。
[0008]上述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述控制器为单片机。
[0009]上述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述控制器、电机模块和电动调节阀驱动器均安装在防爆壳体内，所述液晶触摸屏位于所述防爆壳体上。
[0010]上述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述电机模块包括与控制器相接的电机驱动模块和与所述电机驱动模块输出端相接的电动机，所述电动机与搅拌轴传动连接。
[0011 ]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0012]1、本实用新型通过设置温度传感器，实时检测融冰池底板出水的水温，同时，通过设置电机模块对搅拌单元的转速进行调节，根据融冰池底板出水的水温变化来调节搅拌单元的转速，实现融冰池融冰速率的调节，使降温冰冷却系统冷却效果更优，避免融冰池底板出水的水温高不能解决井下的热害问题。
[0013]2、本实用新型通过设置液位传感器实时检测融冰池内的液位，防止液位过低或过高，影响井下冷却系统的冷却效果。
[0014]3、本实用新型通过设置搅拌单元，回水由融冰池上部进入，在融冰池内与粒状或片状冰换热，搅拌单元一方面通过强制对流作用提高融冰速率，另一方面通过旋转叶片的碎冰作用减小冰粒或冰片尺寸，增大水与冰的接触面积，提高融冰速率，结构简单，效果好。
[0015]4、本实用新型通过设置第一圆孔板和第二圆孔板，通过调节外露的第二圆孔板，使第二圆孔板上的多个第二出水孔与第一圆孔板上的多个第一出水孔位置交错，从而改变融冰池底部出水的流通面积，有利于冷水出水流量的调节，节约能源。
[0016]综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，易控制，通过设置搅拌单元提高融冰速率，通过设置电机模块实现融冰池融冰速率的调节，使降温冰冷却系统冷却效果更优，实用性强，便于推广使用。
[0017]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型的电路原理框图。
[0020]附图标记说明:
[0021]I一融冰池；1-1一第一圆孔板；1-2—转轴；
[0022]n 一第二圆孔板； 2—进冰管；3—进水管；
[0023]3-1 一电动调节阀；4 一揽摔单兀；4-1 一揽摔轴；
[0024]4-2 一揽摔叶片；5—控制器；6—温度传感器；
[0025]7—液位传感器；8—电机模块；9 一液晶触摸屏。
[0026]10—电动调节阀驱动器；11一监控单元。
【具体实施方式】
[0027]如图1和图2所示，本实用新型包括融冰单元、搅拌单元4以及对所述融冰单元和所述搅拌单元4进行监控的监控单元11，所述融冰单元包括融冰池I以及设置在融冰池I上部的进水管3和进冰管2，所述进水管3上设置有电动调节阀3-1，所述融冰池I包括可调出水流通面积的底板和与底板连接的池壁，所述底板包括安装在所述池壁下端的第一圆孔板1-1、设置在第一圆孔板1-1中心的转轴1-2和设置在转轴1-2下端且位于第一圆孔板1-1下部的第二圆孔板1-3，所述搅拌单元4包括伸入融冰池I内的搅拌轴4-1和沿搅拌轴4-1长度方向布设的多个搅拌叶片4-2，所述监控单元11包括控制器5和与控制器5相接的液晶触摸屏9，所述控制器5的输入端接有设置在融冰池I底板出水口处的温度传感器6和设置在融冰池I内且用于检测融冰池I内液位的液位传感器7，所述控制器5的输出端接有用于驱动所述搅拌单元4转动的电机模块8和用于驱动电动调节阀3-1的电动调节阀驱动器10。
[0028]实际使用过程中，所述进冰管2通过输冰管道与地面制冰厂连接，所述进水管3与设置在所述融冰池I上部的回水箱连接。
[0029]本实施例中，所述温度传感器6为防爆型温度传感器。
[0030]本实施例中，所述液位传感器7为防爆型液位传感器。
[0031 ]本实施例中，所述第一圆孔板1-1和第二圆孔板1-3的结构相同，所述第一圆孔板1-1上设置多个第一出水孔，所述第二圆孔板1-3上设置多个第二出水孔。
[0032]实际使用时，通过转动第二圆孔板1-3，使多个所述第二出水孔与多个所述第一出水孔位置交错，从而调节融冰池I底板的出水流通面积。
[0033]本实施例中，所述控制器5为单片机。
[0034]本实施例中，所述控制器5、电机模块8和电动调节阀驱动器10均安装在防爆壳体内，所述液晶触摸屏9位于所述防爆壳体上。
[0035]本实施例中，所述电机模块8包括与控制器5相接的电机驱动模块和与所述电机驱动模块输出端相接的电动机，所述电动机与搅拌轴4-1传动连接。
[0036]本实用新型使用时，通过液晶触摸屏9预先设定温度阈值和液位阈值，控制器5进入工作状态，控制器5通过电机模块8控制搅拌单元4转动，电机模块8中的电动机转动带动安装在所述电动机转轴上的搅拌轴4-1转动，搅拌轴4-1的转动带动安装在搅拌轴4-1上的搅拌叶片4-2旋转，搅拌叶片4-2的旋转，一方面通过强制对流作用提高融冰速率，另一方面通过旋转叶片的碎冰作用减小冰粒或冰片尺寸，增大水与冰的接触面积，提高融冰速率;温度传感器6对融冰池I底板出水的水温进行实时检测并将检测到的温度值送入控制器5，液位传感器7对融冰池I内的液位进行实时检测并将检测到的液位发送给控制器5，控制器5将接收到的温度值与预先设定的温度阈值进行比较，当温度传感器6采集到的温度值小于温度阈值时，控制器5控制电机模块8减速，降低搅拌单元4的转速，减缓融冰速率，适当提高融冰池I出水的温度；当温度传感器6采集到的温度值大于温度阈值时，控制器5控制电机模块8加速，加快搅拌单元4的转速，加快融冰速率，降低融冰池I出水的温度;控制器5将接收到的液位值与预先设定的液位阈值进行比较，当液位传感器7采集到的融冰池I内的液位数据小于液位阈值时，控制器5通过电动调节阀驱动器10控制电动调节阀3-1开度增大，通过进水管3向融冰池I加水至达到设定的液位阈值，另外，液晶触摸屏9能对温度值和液位数据进行实时显示，方便查看。
[0037]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:包括融冰单元、搅拌单元(4)以及对所述融冰单元和所述搅拌单元(4)进行监控的监控单元(11)，所述融冰单元包括融冰池(I)以及设置在融冰池(I)上部的进水管(3)和进冰管(2)，所述进水管(3)上设置有电动调节阀(3-1)，所述融冰池(I)包括可调出水流通面积的底板和与底板连接的池壁，所述底板包括安装在所述池壁下端的第一圆孔板(1-1)、设置在第一圆孔板(1-1)中心的转轴(1-2)和设置在转轴(1-2)下端且位于第一圆孔板(1-1)下部的第二圆孔板(1-3)，所述搅拌单元(4)包括伸入融冰池(I)内的搅拌轴(4-1)和沿搅拌轴(4-1)长度方向布设的多个搅拌叶片(4-2)，所述监控单元(11)包括控制器(5)和与控制器(5)相接的液晶触摸屏(9)，所述控制器(5)的输入端接有设置在融冰池(I)底板出水口处的温度传感器(6)和设置在融冰池(I)内且用于检测融冰池(I)内液位的液位传感器(7)，所述控制器(5)的输出端接有用于驱动所述搅拌单元(4)转动的电机模块(8)和用于驱动电动调节阀(3-1)的电动调节阀驱动器(1)02.按照权利要求1所述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述温度传感器(6)为防爆型温度传感器。3.按照权利要求1或2所述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述液位传感器(7)为防爆型液位传感器。4.按照权利要求1或2所述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述第一圆孔板(1-1)和第二圆孔板(1-3)的结构相同，所述第一圆孔板(1-1)上设置多个第一出水孔，所述第二圆孔板(1-3)上设置多个第二出水孔。5.按照权利要求1或2所述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述控制器(5)为单片机。6.按照权利要求1或2所述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述控制器(5)、电机模块(8)和电动调节阀驱动器(10)均安装在防爆壳体内，所述液晶触摸屏(9)位于所述防爆壳体上。7.按照权利要求1或2所述的一种融冰速率可调的搅拌式融冰装置，其特征在于:所述电机模块(8)包括与控制器(5)相接的电机驱动模块和与所述电机驱动模块输出端相接的电动机，所述电动机与搅拌轴(4-1)传动连接。
【文档编号】E21F3/00GK205591958SQ201620649863
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月25日
【发明人】张小艳
【申请人】西安科技大学