专利名称：一种用于井下移动制冷机组的冷却罐的制作方法
技术领域：
本实用新型属于制冷设备，特别涉及一种专门用于井下移动制冷机组的冷却罐。
技术背景煤矿是我国的主要能源之一。随着开采深度的增加，矿井热害日趋严重，据世界各 地的测量资料，全球平均地温梯度约为3°C /100m，据全国矿井高温热害普查资料统计，我 国目前已有65对矿井出现了不同程度的热害，其中38对矿井的采掘工作面气温超过30°C。 据我国煤田地温观测资料统计，百米地温梯度为2、°C /100m，例如平顶山八矿平均地温梯 度为3. 40C /100m，-430m水平的原始岩温为33. 2^33. 6°C，采掘工作面的气温在29 32°C， 最高已达34°C。世界各国对井下温度做出规定，我国2005年1月1日起实施的新《煤矿安 全规程》规定，生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26°C，机电设备硐室的空气温度不得 超过30 0C ο在煤矿井下制冷降温中，常见制冷方式有蒸汽压缩式和空气压缩式，蒸汽压缩式 制冷是利用液体气化时的吸热效应而实现制冷的。在一定压力下液体气化时，需要吸收热 量，该热量来自被冷却对象，使被冷却对象温度降低。在液体气化制冷中，可分为机械压缩 式、吸收式、喷射式、吸附式制冷，而在煤矿井下制冷系统应用中，以机械压缩式制冷为主。 机械压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将其连成一个封闭的 系统。工质在蒸发器内与巷道空气发生热量交换，吸收被冷却对象的热量并气化，产生的低 压蒸汽被压缩机吸入，压缩机消耗能量(通常为电能)，将低压蒸汽压缩到需要的高压后排 出。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器内被常温冷却介质冷却。凝结成高压液体。 高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压、低温湿蒸汽，进入蒸发器，其中的低压液体在蒸发 器中再次气化制冷。空气压缩式制冷为理想气体的逆向循环系统，高压气体绝热膨胀时，对 膨胀机作功，同时气体的温度降低。为了解决矿井高温问题，我们引进了波兰TS煤矿井下移动制冷机组，该系列制冷 机由三大部分组成主机、蒸发器和冷却器。主机和蒸发器组成制冷和输冷系统，制冷剂蒸 发吸收热量实现制冷将通过蒸发器的热空气转变为冷空气，冷空气被风机通过风筒输送到 工作面；主机和冷却器构成排热和冷却系统，制冷剂吸收的热量传递给冷却水，高温水被送 到冷却器，经喷淋水和流过的大气吸热降温，降温后的冷水被送回主机循环利用。该制冷机 组在高温矿井现场试用时，排热和冷却系统受现场条件制约较大，尤其是冷却水循环，对降 温效果起到关键作用。因井下系统排热不畅，经常造成循环水温度高，制冷机组频繁保护性 停机，设备不能正常运转。
发明内容为了解决上述技术问题，本发明提供一种专门用于井下移动制冷机组的冷却罐。 与移动制冷机组结合使用。本发明技术方案包括罐体，换热管，法兰，转向隔板，管头板及冷凝水进水口、出水口，冷却水进水口、出水口组成，其特征在于冷凝水进水口与蒸发器冷凝水排水口连接， 冷却水进水口与冷却器出水管连接，冷却水出水口与主机的进水管连接。在罐体同侧两端分别设有冷凝水进水口(1)和出水口(3)，从进水口一端开始在 罐体内设置转向隔板(6)，两端的转向隔板长度与罐体内径及弧面吻合，形成相对封闭隔 板，中间的转向隔板长度小于两端的转向隔板，并交错设置在罐体壁上，形成罐内冷凝水液 体折流通道(16)。罐体可以是卧式或立式，换热管均勻排列固定在罐体两端的管头板上，冷却罐两 端的冷却水进水口(17)、出水口(18)均采用法兰分别与冷却器出水管及主机的进水管连 接，上述进水口、出水口的管径分别与冷却器出水管管径及主机的进水管管径匹配。冷却罐两端的冷却水进水口(17)、出水口(18)管径为3英寸。换热管采用内径为8_12mm紫铜管束，总内径截面积不小于冷却水出水口的管内 径截面积，罐体采用内径大于进水管2倍以上无缝钢管。 在冷却水进水口与冷却器之间还设有过滤器。在蒸发器与冷却罐之间可以使用胶管连接。本实用新型与现有技术相比具有设备投入小，将原来制冷机组放弃的冷量收集起 来作为冷却罐的制冷剂对主机进水进行降温处理，具有降温效果显著的特点，实用性非常 强，能够解决矿井高温环境下制冷机组因供水温度过高频繁保护性停机的技术问题，为井 下制冷机组提供必要的工作条件。
图1为本实用新型冷却罐结构示意图图2为本实用新型冷却罐截面示意图图3为冷却水循环示意图1.冷凝水进水口 2.罐体3.冷凝水出水口 4.法兰5.换热管6.转向隔板 7.管头板8.蒸发器9.冷凝器10.冷却器11.过滤器12.主机13.冷却水循环管 路14.制冷剂循环管路15.冷凝水管路16.折流通道17.冷却水进水口 18.冷却 水出水口
具体实施方式
参照附图1，本实用新型的冷却罐包括由无缝钢管加工制作的罐体2，铜制换热 管5，法兰4，转向隔板6，管头板7及冷凝水进水口 1、出水口 3，冷却水进水口 17、出水口 18 组成。所述的罐体可以是卧式或立式，换热管均勻排列固定在罐体两端的管头板上，冷却罐 两端的冷却水进水口、出水口均采用法兰分别与冷却器出水管及主机的进水管连接，上述 进水口、出水口的管径分别与冷却器10出水管管径及主机的进水管管径匹配。设备现场 进出水管径为3英寸。在罐体同侧两端分别设置冷凝水进水口和出水口，从进水口一端开 始在罐体内设置转向隔板，两端的转向隔板长度与罐体内径及弧面吻合，形成相对封闭隔 板。中间的转向隔板长度小于两端的转向隔板，并交错设置在罐体内壁，形成罐内冷凝水液 体折流通道16，冷凝水从进水口流入罐体，经转向隔板几次折流，对换热管中的循环冷却水 进行降温，再经出水口流出，完成热交换。[0019]参照附图2，展示了本实用新型的冷却罐截面示意图，其中的换热管5采用内径 8-12mm紫铜管束，总内径截面积不小于冷却水出水口的管内径截面积，罐体采用内径大于 进水管2倍以上无缝钢管，换热管可以是紫铜管束，在罐体内均勻排列固定在罐体两端的 管头板上。参照附图3，蒸发器冷凝水排水口与冷却罐进水口由冷凝水管路15连接，上述管 路可以使用胶管。冷却罐冷凝水进水口管径与蒸发器冷凝水排水口管径匹配，设备现场采 用2英寸钢管，使用内径2英寸的胶管直接套接并用铁丝绑紧，混合着低温空气的低温水 (200C )，经冷凝水管路15进入冷却罐冷凝水进水口流入冷却罐，在交错设置的转向隔板导 流下，经几次折流进行热交换后由冷凝水出水口排空。主机冷却水循环管路13采用隔热管路或无缝钢管，主机循环水经冷却器降温后， 经过滤器11后，再经冷却罐2降温，然后进入主机12。冷却水出水口管径与主机进水管直 径匹配，设备现场的冷却水进水口、出水口管径均采用3英寸。由于冷却罐冷凝水出水口直接安装在机组进水口，避免管路冷量损失，经现场试 用，水温可降低3-5°C。该装置利用放空的冷水冷气对主机供水系统进行降温，设备连接简 便易行，无能耗，回收利用机组放空的冷量，提高了设备的运行效率。在冷却水进水口与冷却器之间还设有过滤器11。此外，主机还设有制冷剂循环管路14，实现主机与蒸发器的连接。上面虽然详细地描述了本发明优选实施方式，根据本领域技术人员知识做出适当 调整也应当落入本实用新型的保护范围。
权利要求一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，包括罐体，换热管，法兰，转向隔板，管头板及冷凝水进水口、出水口，冷却水进水口、出水口组成，其特征在于冷凝水进水口与蒸发器冷凝水排水口连接，冷却水进水口与冷却器出水管连接，冷却水出水口与主机的进水管连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，其特征在于在罐体同 侧两端分别设有冷凝水进水口(1)和出水口(3)，从进水口一端开始在罐体内设置转向隔 板(6)，两端的转向隔板长度与罐体内径及弧面吻合，形成相对封闭隔板，中间的转向隔板 长度小于两端的转向隔板，并交错设置在罐体壁上，形成罐内冷凝水液体折流通道(16)。
3.根据权利要求2所述的一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，其特征在于罐体可以 是卧式或立式，换热管均勻排列固定在罐体两端的管头板上，冷却罐两端的冷却水进水口 (17)、出水口(18)均采用法兰分别与冷却器出水管及主机的进水管连接，上述进水口、出 水口的管径分别与冷却器出水管管径及主机的进水管管径匹配。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，其特征在于换热 管采用内径为8-12mm紫铜管束，总内径截面积不小于冷却水出水口的管内径截面积，罐体 采用内径大于进水管2倍以上无缝钢管。
5.根据权利要求4所述的一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，其特征在于所述的冷 却罐两端的冷却水进水口(17)、出水口(18)管径为3英寸。
6.根据权利要求5所述的一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，其特征在于在冷却水 进水口与冷却器之间还设有过滤器。
7.根据权利要求5所述的一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，其特征在于在蒸发器 与冷却罐之间可以使用胶管连接。
专利摘要一种用于井下移动制冷机组的冷却罐，包括罐体，换热管，法兰，转向隔板，管头板及冷凝水进水口、出水口，冷却水进水口、出水口组成，其特征在于冷凝水进水口与蒸发器冷凝水排水口连接，冷却水进水口与冷却器出水管连接，冷却水出水口与主机的进水管连接。在罐体同侧两端分别设有冷凝水进水口和出水口，从进水口一端开始在罐体内设置转向隔板，两端的转向隔板长度与罐体内径及弧面吻合，形成相对封闭隔板，中间的转向隔板长度小于两端的转向隔板，并交错设置在罐体壁上，形成罐内冷凝水液体折流通道。本实用新型能够解决矿井高温环境下制冷机组因供水温度过高频繁保护性停机的技术问题。
文档编号F28D7/16GK201662345SQ201020123900
公开日2010年12月1日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者刘桂平, 马世峰, 马世海 申请人:北京鑫源九鼎科技有限公司