专利名称：矿用空冷器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿山或隧道降温系统的末端换热设备，特别涉及一种矿用空冷
O
背景技术：
随着矿井开采深度的增加，以及高温围岩散热、空气自压缩热、机械设备散热、氧 化热等热源的影响，越来越多的矿井出现热害。热害是制约矿井安全生产的因素之一，不仅 危害矿工的身体健康，而且会降低劳动生产率，影响安全生产和经济效益。我国《煤矿安全 规程》明确规定“生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26°C，机电硐室空气温度不得超 过30°C ；当采掘工作面空气温度超过30°C，机电硐室空气温度超过34°C时，必须停止作业”， 《矿山安全条例》规定“井下工人作业地点的空气温度不得高于28°C”。我国是世界第一产煤大国，也是高温矿井数量最多的国家。据不完全统计，目前 有130多对矿井出现了不同程度的热害，其中有88对矿井采掘工作面气温超过30°C，这些 矿井的开采深度平均约在800m左右，超过千米的矿井已有数十对，进入千米深度开采的非 煤矿山也越来越多。在我国预测的煤炭总储量中，有73. 2%的储量埋深在IOOOm以下，其中 IOOOm 2000m深度范围内的煤炭储量占53. 2%。因此，矿井热害成为越来越多矿井当前急 需解决的问题，而且从科学发展的角度来看，矿井热害的有效治理对我国今后开采更大深 度范围内的矿产资源具有重要的战略意义。我国矿井热害治理从20世纪70年代开始，历过了初期的理论研究阶段、中期的 降温技术尝试阶段以及21世纪以来的大规模应用阶段，形成了应用范围广、治理手段多样 化、制冷规模大的矿井热害治理局面。但是这种局面与现状存在着矛盾许多大型矿井过分 依赖国外进口技术和设备。国外设备效果好、但是价格昂贵，是国产设备的好几倍，而且维 护和管理难度大，维修周期长；现有国产设备规模大、体积庞大、没有形成成套技术和装备， 虽然价格相对便宜，但是制冷效果不理想，冷损大。因此，从整个矿井热害治理的大系统着 眼考虑，开发成套技术和装备，并改进现有的工艺流程，朝着节能、环保、经济、高效的方向 发展，是矿井热害治理技术和手段的发展趋势。矿用空冷器作为矿井降温成套系统中的末端换热设备是必不可少的。国内外矿 井热害治理实践表明，随着矿井开采深度越来越大，地温越来越高，工作面进风温度和回风 温度也相应增大，矿用空冷器承压大、输冷距离远的现状，对矿用矿用空冷器提出了新的要 求。因此，需探索一种矿用空冷器，降低其冷量损失，且使其便于运输、安装和维修，以 适应我国矿井热害治理的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种矿用空冷器，该矿用空冷器为分体式结构，便于运输、 安装和维修，换热效率较高，且该矿用空冷器还具备盘管自动清洗、换热量大、通风阻力小、性能稳定、使用寿命长等优点。本发明的矿用空冷器，包括过滤器、矿用局部通风机、入风口、换热组件和出风口， 所述过滤器、矿用局部通风机、入风口、换热组件和出风口由前至后依次连通，所述换热组 件包括至少两个以可拆卸的方式串接的换热室和与换热室一一对应设置于换热室内用于 空气与冷冻水换热的换热盘管，相邻换热室之间相互连通，相邻换热室内的换热盘管之间 以可拆卸的方式相互连通。进一步，所述矿用空冷器还包括与换热盘管一一对应的喷淋装置，所述喷淋装置 包括喷淋水管和至少两个设置于喷淋水管上的喷嘴，所述喷嘴位于换热室内，其喷射口朝 向换热盘管，相邻换热室对应的喷淋水管之间以可拆卸的方式相互连通；
进一步，所述换热室与出风口之间设置有凝水器；
进一步，所述矿用空冷器还包括框架和围板，所述围板以可拆卸的方式设置于框架上 围成换热室，所述框架内设置固定架，所述换热盘管固定在固定架上； 进一步，所述换热室内衬设置橡塑板； 进一步，所述入风口和出风口均为喇叭口形； 进一步，所述换热室底部设置排污口 ； 进一步，所述换热盘管内冷冻水的输送方向为由后至前； 进一步，所述框架两端设置有起重吊环；
进一步，所述过滤器和矿用局部通风机之间通过设置于两者之间的软接头连通。发明的有益效果本发明的矿用空冷器，具有以下优点
1.换热室设计为可拆卸式，可根据制冷量大小确定换热室数量，使用灵活，且便于运 输、安装和维修，较国内外其他组合式矿用空冷器具有更高的性价比；
2.该矿用空冷器为表面光管式矿用空冷器，换热量大、风阻小、换热效率高，能满足在 冷冻水进水温度5°C，出水温度15°C情况下，将进风温度为30 35°C冷却至18 22°C ；
3.且具有自动清洗功能，换热性能稳定、使用寿命长；
4.该矿用空冷器承压能力强，能够承受高差大于400米的静水压力，即进水端能够承 受大于4MPa的静水压力；
5.该矿用空冷器，尺寸规格能够满足我国大、中、小煤矿巷道断面的安装要求，具有广 泛的适用性。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为本发明的结构示意图； 图2为图1的A-A剖视图。
具体实施例方式图1为本发明的结构示意图，图2为图1的A-A剖视图，如图所示本实施例的矿 用空冷器，包括过滤器1、矿用对旋轴流式局部通风机2、入风口 3、换热室4、出风口 5和设 置于换热室4内用于空气与冷冻水换热的换热盘管6，换热盘管采用Φ IOX Imm紫铜管制 造，表面管60根、63 弯制成蛇形，风流均勻流过换热盘管，接触面积大，换热效果好，所述过滤器1、矿用对旋轴流式局部通风机2、入风口 3、换热室4和出风口 5由前至后依次连 通，本实施例包括两个以可拆卸的方式串接的换热室4和与换热室4 一一对应的换热盘管 6，相邻换热室4之间相互连通，当然，如所需的制冷量较大，可采用两个以上的换热室串接 联，同样可以实现本发明的目的，相邻换热室4内的换热盘管6之间以可拆卸的方式相互连 通，换热室设计为可拆卸式，可根据制冷量大小确定换热室数量，使用灵活，同时，换热室可 拆卸，也便于运输、安装和维修，较国内外其他组合式矿用空冷器具有更高的性价比。本实施例中，还包括与换热盘管6 —一对应的两套喷淋装置，所述喷淋装置包括 两根喷淋水管7和两排共12个设置于两根喷淋水管7上的喷嘴8，所述喷嘴8位于换热室 4内，其喷射口朝向换热盘管6，用于定时对换热盘管进行清洗，相邻换热室4对应的喷淋水 管7之间以可拆卸的方式相互连通，以便于换热室的拆分。本实施例中，所述换热室4与出风口 5之间设置有凝水器9，起到挡水作用，以免喷 淋水随冷空气进入采掘工作面。本实施例中，还包括框架10和围板11，所述围板11以可拆卸的方式设置于框架 10上围成换热室4，所述框架10内设置固定架10a，所述换热盘管6固定在固定架IOa上， 结构简单，且便于维修。本实施例中，所述换热室4内衬设置橡塑板，减少冷量损失，提高换热效率。本实施例中，所述入风口 3和出风口 5均为喇叭口形，有利于风流均勻通过，换热 均衡，减小风流阻力损失，提高换热效率。本实施例中，所述换热室4底部设置排污口 12，将清洗换热盘管所产生的污水排
出ο本实施例中，所述换热盘管6内冷冻水的输送方向为由后至前，采用逆流换热方 式，换热效率高。本实施例中，所述框架10两端设置有起重吊环13，以便于对拆分后的各部分进行 吊装等处理。本实施例中，所述过滤器1和矿用对旋轴流式局部通风机2之间通过设置于两者 之间的软接头14连通，避免风机运行时的振动造成连接处松动或脱落，同时减小设备运行 时的噪音。本发明在使用过程中，能够承受高差大于400米的静水压力，即能够承受大于 4MPa的压力，同时，可满足在冷冻水进水温度5°C，出水温度15°C情况下，将进风温度为 30 35°C冷却至18 22°C，实现远距离输冷，冷量损失小，可对不同水平采掘工作面送冷， 满足不同冷负荷工作面的降温需求。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种矿用空冷器，包括过滤器(1)、矿用局部通风机(2)、入风口(3)、换热组件和出风口(5)，所述过滤器(1)、矿用局部通风机(2)、入风口(3)、换热组件和出风口(5)由前至后依次连通，其特征在于所述换热组件包括至少两个以可拆卸的方式串接的换热室(4)和与换热室(4)一一对应设置于换热室(4)内用于空气与冷冻水换热的换热盘管(6)，相邻换热室(4)之间相互连通，相邻换热室(4)内的换热盘管(6)之间以可拆卸的方式相互连通。
2.根据权利要求1所述的矿用空冷器，其特征在于还包括与换热盘管(6)—一对应的 喷淋装置，所述喷淋装置包括喷淋水管(7)和至少两个设置于喷淋水管(7)上的喷嘴(8)， 所述喷嘴(8)位于换热室(4)内，其喷射口朝向换热盘管(6)，相邻换热室(4)对应的喷淋水 管(7)之间以可拆卸的方式相互连通。
3.根据权利要求2所述的矿用空冷器，其特征在于所述换热室(4)与出风口(5)之间 设置有凝水器(9)。
4.根据权利要求3所述的矿用空冷器，其特征在于还包括框架(10)和围板(11)，所 述围板(11)以可拆卸的方式设置于框架(10)上围成换热室(4)，所述框架(10)内设置固定 架(10a)，所述换热盘管(6)固定在固定架(IOa)上。
5.根据权利要求4所述的矿用空冷器，其特征在于所述换热室(4)内衬设置橡塑板。
6.根据权利要求5所述的矿用空冷器，其特征在于所述入风口(3)和出风口(5)均为 喇叭口形。
7.根据权利要求6所述的矿用空冷器，其特征在于所述换热室(4)底部设置排污口 (12)。
8.根据权利要求7所述的矿用空冷器，其特征在于所述换热盘管(6)内冷冻水的输送 方向为由后至前。
9.根据权利要求8所述的矿用空冷器，其特征在于所述框架(10)两端设置有起重吊 环(13)。
10.根据权利要求9所述的矿用空冷器，其特征在于所述过滤器(1)和矿用局部通风 机(2)之间通过设置于两者之间的软接头(14)连通。
全文摘要
本发明公开了一种矿用空冷器，包括过滤器、矿用局部通风机、入风口、出风口、至少两个以可拆卸的方式串接的换热室和与换热室一一对应的设置于换热室内用于空气与冷冻水换热的换热盘管，所述过滤器、矿用局部通风机、入风口、换热室和出风口由前至后依次连通，相邻换热室之间相互连通，相邻换热室内的换热盘管之间以可拆卸的方式相互连通，使用时，可将矿用空冷器拆分为多个部分进行运输和安装，且可根据制冷量的大小来确定换热室的数量，使用灵活方便，同时，该矿用空冷器采用为光管式，换热效率高，可承受400米以上高差的静水压力，即承压能力大于4MPa，且具备自动清洗功能，防尘、防腐、保温性能好。
文档编号F28G9/00GK101949297SQ20101029676
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者向大海, 姬建虎, 张习军, 王长元, 霍春秀 申请人:煤炭科学研究总院重庆研究院