专利名称：一种煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿瓦斯抽放设备技术领域，特别涉及一种煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统。
背景技术：
随着煤矿开采深度和开采强度的加大，煤矿瓦斯涌出量越来越大，瓦斯已成为威胁煤矿安全生产的主要危险源。为了减少和消除瓦斯对煤矿的威胁、开发利用瓦斯资源，以防止爆炸、煤与瓦斯突出等由瓦斯引起的灾害，保证煤矿安全生产，就需要抽采煤层瓦斯。《煤矿安全规程》对煤矿瓦斯抽放有严格的规定，应当建立瓦斯抽放系统的煤矿，必须进行 瓦斯抽放。目前，我国大多数煤矿都建立了地面永久瓦斯抽放系统或井下临时瓦斯抽放系统。煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站是井下临时瓦斯抽放系统的主要设备，其多数配备水环式真空泵，用于抽放煤矿井下局部区域的瓦斯。水环式真空泵的工作原理是依靠偏心叶轮在泵体内旋转，因离心作用使注入泵体内的水形成旋转的水环，水环内表面与叶轮轮毂之间形成一个月牙形空间，依靠该空间体积的变化实现吸气与排气的功能。根据热力学第一定律当压强为常数，气体体积变化时，系统与外界存在功和热量的交换。等压过程中系统所吸收的热量，一部分用来增加系统的内能，另一部分用来对外做功。内能增加，气体分子运动加剧，气体分子动能增大，气体温度升高；系统对外界做功，引起无功损耗加剧，也会导致温度升高。因此，必须连续不断地向泵体内注入温度较低并软化处理过的水，以保证水环式真空泵正常运转，同时对水环式真空泵起到冷却作用。为了节约水资源和考虑水软化的经济成本，泵站采用循环水，配有一定容积的循环水池。但是，由于煤矿井下环境十分特殊，现有循环水池的冷却效果较差，循环水温经常超过规定的水环式真空泵安全运转要求的40°C水温，严重影响泵站的安全运行。
实用新型内容本实用新型的目的是提供了一种结构简单紧凑、冷却效果好和工作可靠性高的煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统，包括内设冷却水腔、分隔腔和循环水腔的冷却箱，冷却箱上部设有与冷却水腔相连通的井下防尘水源、与循环水腔相连通的补充循环水源；补充循环水源与冷却箱之间的管路上依次设有补水阀、缺水保护器、水环式真空泵、气水分离器和出水阀；循环水腔的下部连通有与补水阀和缺水保护器之间管路相连的循环管路，循环管路上设有循环水泵和水阀。所述冷却箱内水平安装有热管，热管横穿循环水腔、分隔腔和冷却水腔。与现有技术相比，本实用新型的优点是本实用新型包括内设冷却水腔、分隔腔和循环水腔的冷却箱，冷却箱上部设有与冷却水腔相连通的井下防尘水源、与循环水腔相连通的补充循环水源；补充循环水源与冷却箱之间的管路上依次设有补水阀、缺水保护器、水环式真空泵、气水分离器和出水阀；循环水腔的下部连通有与补水阀和缺水保护器之间管路相连的循环管路，循环管路上设有循环水泵和水阀，其结构简单紧凑，冷却效果好，工作可靠性高，适合与井下移动式瓦斯抽放泵站配套使用，采用井下防尘水对水环式真空泵的循环水进行冷却，不消耗任何能源和资源，冷却后的循环水由循环水泵注入水环式真空泵，再次作为水环式真空泵的工作介质循环使用，可大大节约水资源，降低水软化处理费用。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示的煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统，其包括井下防尘水源I、补充循环水源2和冷却箱7，冷却箱7内设有冷却水腔9、分隔腔11和循环水腔8，冷却箱7内水平安装有热管10，热管10横穿循环水腔8、分隔腔11和冷却水腔9。井下防尘水源I从冷却箱7的上部与冷却水腔9相连通，补充循环水源2从冷却箱7的上部与循环水腔8相连通。在补充循环水源2与冷却箱7之间的管路上依次设有补水阀3、缺水保护器
4、水环式真空泵15、气水分离器5和出水阀16。在循环水腔8的下部连通有与补水阀3和缺水保护器4之间管路相连的循环管路17，在循环管路17上设有循环水泵6和水阀12。在本实施方式中，热管10由碳钢管壳、多孔泡沫金属芯、工作介质和封头组成。本实用新型应用过程中，当正常工作时，补水阀3关闭、水阀12开启，循环水由循环水泵6从冷却箱7的循环水腔8抽出，经水阀12和缺水保护器4压入水环式真空泵15，作为水环式真空泵15的工作介质，并对其进行冷却；然后循环水与瓦斯气体混合排出到气水分离器5，经气水分离器5处理，瓦斯气体进入瓦斯排放系统，循环水则经过气水分离器5的出水阀16排入冷却箱7的循环水腔8内；进入循环水腔8的循环水中的热量被热管10的工作介质吸收，然后工作介质流动到热管10处于冷却水腔9的一端，由冷却水将工作介质的热量带走，被冷凝的工作介质又回流到热管10处于循环水腔8的那一端，如此反复循环，对循环水进行高效冷却。工作过程中，当因泄漏原因造成循环水量小于要求值时，可开启补水阀3进行补充。
权利要求1.一种煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统，其特征在于，包括内设冷却水腔、分隔腔和循环水腔的冷却箱，冷却箱上部设有与冷却水腔相连通的井下防尘水源、与循环水腔相连通的补充循环水源；补充循环水源与冷却箱之间的管路上依次设有补水阀、缺水保护器、水环式真空泵、气水分离器和出水阀；循环水腔的下部连通有与补水阀和缺水保护器之间管路相连的循环管路，循环管路上设有循环水泵和水阀。
2.如权利要求I所述的煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统，其特征在于，所述冷却箱内水平安装有热管，热管横穿循环水腔、分隔腔和冷却水腔。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站循环水冷却系统，包括内设冷却水腔、分隔腔和循环水腔的冷却箱，冷却箱上部设有与冷却水腔相连通的井下防尘水源、与循环水腔相连通的补充循环水源；补充循环水源与冷却箱之间的管路上依次设有补水阀、缺水保护器、水环式真空泵、气水分离器和出水阀；循环水腔的下部连通有与补水阀和缺水保护器之间管路相连的循环管路，循环管路上设有循环水泵和水阀。该循环水冷却系统适合与井下移动式瓦斯抽放泵站配套使用，采用井下防尘水对水环式真空泵的循环水进行冷却，不消耗任何能源和资源，冷却后的循环水由循环水泵注入水环式真空泵循环使用，可大大节约水资源，降低水软化处理费用。
文档编号F04B53/08GK202789492SQ20122048557
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月22日 优先权日2012年9月22日
发明者王裕清, 陈小静, 李建中, 张鹏飞 申请人:河南理工大学