一种煤矿井筒电加热热风机组系统的制作方法

本实用新型属于工业热风机组技术领域，具体涉及一种煤矿井筒电加热热风机组系统。

背景技术：

工业热风机组是根据矿井为防止进风井井筒冬季结冰，必须向井下供应暖风的需要，研制的一种高效率、高智能的空气加热设备，主要用于矿井井口的空气加热。目前，煤矿矿井中的立井、斜井井下热风分别由立井、斜井燃煤蒸汽锅炉带动的热风机组供应，但燃煤锅炉运行过程中，需要消耗大量的燃煤资源，且燃烧过程中，排放的有害气体会严重影响生态环境，造成环境污染，引起温室效应，不满足国家关于环境综合整治的相关要求。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供的煤矿井筒电加热热风机组系统解决了使用燃煤热风机组时消耗大量资源，燃烧排放大量有害气体，造成环境污染，引起温室效应的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种煤矿井筒电加热热风机组系统，包括配电柜、第一电加热热风机组、第二电加热热风机组、热风输送管道和PLC控制子系统；所述配电柜分别与第一电加热热风机组和第二电加热热风机组电性连接，所述PLC控制子系统与配电柜通信连接，所述第一电加热热风机组和第二电加热热风机组均与热风输送管道的进风口固定连接，所述热风输送管道出风口与矿井井筒连接。

本实用新型的有益效果为：解决了使用燃煤热风机组时，燃煤排放出的烟尘及有害气体造成环境污染的问题，满足节能环保的要求；减少了人工投入和设备的维护费用，相比于燃煤、天然气热风机组投入成本大大减少；操作流程简单，普遍适合于各类矿井和企业供暖使用，响应国家“煤改电”的各项要求。

进一步地，所述煤矿井筒电加热热风机组系统还包括温度传感器，所述温度传感器与PLC控制子系统通信连接，所述温度温度传感器安装于热风输送管道出风口处。

上述进一步方案的有益效果为：温度传感器连接PLC控制子系统，通过PLC控制子系统控制第一电加热热风机组和第二电加热热风机组，实现手动和自动两种控制方式。

进一步地，每个所述电加热热风机组包括抽屉式电加热模块组、保温箱、通风机、底座、阻物网、吊耳、通风机底座和空心柱体；

所述抽屉式电加热模块组设置于保温箱中；

所述通风机通过空心柱体与保温箱固定连接；

所述通风机底座设置于通风机底部；

所述底座设置于保温箱底部；

所述阻物网设置于保温箱的热风出口，并完全覆盖与保温箱固定连接的空心柱体；

所述吊耳设置于保温箱顶部的四个顶角处。

上述进一步方案的有益效果为：数个电加热热风机组同时工作，并放置在保温箱内，提高热风输送效率。

进一步地，所述抽屉式电加热模块组包括3-15组抽屉式电加热模块，每组所述抽屉式电加热模块包括6根U型电加热管、1个电加热管支架、1个前面板、6个绝缘端子、2根铜排、12个阻风装置、4个滚动轴承、接线柱、固定螺栓和导线；

所述U型电加热管水平均匀排列在电加热管支架上；

所述阻风装置设置于每相邻两根U型电加热管之间以及每根U型电加热管的U型开口中间；

所述滚动轴承设置于电加热管支架的底部；

所述前面板设置于U型电加热管开口一端的底部，并通过螺栓固定的方式固定在电加热管支架上；

所述绝缘端子固定在前面板上未与电加热管支架固定连接的一侧，且均匀排列在前面板的两侧；

所述铜排通过绝缘端子固定在前面板上，且竖直平行排列；

所述接线柱焊接固定在2根铜排之间，且均匀排列；

所述固定螺栓设置与2根铜排的两侧，且均匀排列；

所述接线柱和通过导线连接铜排，且每个接线柱只连接一侧的铜排，相邻两个接线柱导线错位连接两侧的铜排。

上述进一步方案的有益效果为：通电后，第一电加热热风机组和第二电加热热风机组通过通风机将空气送入电加热模块组中抽屉式电加热模块产生的热量与输入的冷空气进行热交换，使出风温度升高，是改为电加热热风机组的重要组成部分。

进一步地，所述第一组抽屉式电加热模块的U型电加热管水平均匀排列在电加热管支架上，之后的每组抽屉式电加热模块的U型电加热管与前一组抽屉式电加热模块的U型电加热管错位交叉水平排列布置在电加热管支架上。

上述进一步方案的有益效果为：两套热风机组中抽屉式电加热模块的中U型电加热管的错位排列，使电加热热风机组中的空气被均匀加热，提高了电加热热风机组的工作效率。

进一步地，所述保温箱采用钢板焊接制成，包括保温内箱和保温外箱，所述保温内箱和保温外箱之间填充有保温材料，所述保温内箱与抽屉式电加热模块组之间填充保温材料。

上述进一步方案的有益效果为：钢板的双层结构，并填充保温材料，强度大，使用寿命长，并减少了热量损失。

进一步地，所述阻风装置由超薄螺旋片组成；所述前面板由钢板焊接制成；所述通过绝缘端子固定的铜排与前面板之间填充有保温材料，所述铜排采用绝缘橡套包裹。

上述进一步方案的有益效果为：超薄螺旋片增加空气在热风机组内的通过的时间距离，确保冷空气被加热到所需温度；前面板用钢板制成，强度大，使用寿命长；填充有保温材料，减少热量损失，提高热风机组的工作效率，铜排采用绝缘橡套包裹，减少带电导体裸露面积，提高安全性。

进一步地，述热风输送管道为螺旋管道，并采用保温材料包裹。

上述进一步方案的有益效果为：减少了热量损失，确保送入井筒的热风温度稳定。

进一步地，述通风机采用FKZ通风机。

上述进一步方案的有益效果为：满足热风机的工作要求，节约成本。

进一步地，所述抽屉式电加热模块组中，每隔两个抽屉式电加热模块，在保温内箱的内壁上焊接固定模块阻风装置，所述模块阻风装置由钢板制成。

上述进一步方案的有益效果为：在抽屉式电加热模块之间增加模块阻风装置，进一步的增加冷空气在抽屉式电加热模块组中通过的时间和距离，提高热风机组的发热效率。

附图说明

图1为煤矿井筒电加热热风机组系统示意图。

图2为电加热热风机组结构主视图。

图3为电加热热风机组结构俯视图。

图4为电加热热风机组结构右视图。

图5为电加热热风机组结构左视图。

图6为抽屉式电加热模块结构主视图。

图7为抽屉式电加热模块结构右视图。

图8为电加热热风机组增加模块阻风装置结构图。

其中：2-1、抽屉式电加热模块组；2-2、保温内箱；2-3、保温外箱；2-4、通风机2-4；2-5、底座；2-6、阻物网；2-7、吊耳；2-8、通风机底座；2-9、空心柱体；6-1、U型电加热管；6-2、电加热管支架；6-3、阻风装置；6-4、滚动轴承；6-5、前面板；6-6、绝缘端子；6-7、接线柱；6-8、铜排；6-9、固定螺栓；6-10、导线；8-1、模块阻风装置；8-2、抽屉式电加热模块。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，煤矿井筒电加热热风机组系统包括配电柜、第一电加热热风机组、第二电加热热风机组、热风输送管道、PLC控制子系统和温度传感器，其中配电柜分别与第一电加热热风机组和第二电加热热风机组电性连接，其中配电柜与PLC控制子系统通信连接，第一电加热热风机组和第二电加热热风机组均与热风输送管道的进风口固定连接，所述热风输送管道出风口与矿井井筒连接，PLC控制子系统与温度传感器通信连接，温度传感器设置于热风输送管道出风口处。

如图2至图5所示，电加热热风机组包括抽屉式电加热模块组2-1、保温箱、通风机2-4、底座2-5、阻物网2-6、吊耳2-7、通风机底座2-8和空心柱体2-9，保温箱包括保温内箱2-2和保温外箱2-3；抽屉式电加热模块组2-1设置于保温箱中，且抽屉式电加热模块组2-1与保温内箱2-2之间、保温内箱2-2与保温外箱2-3之间填充耐高温的保温材料，保温箱由10mm钢板焊接制成，双层结构，双层钢板之间的间隙为100mm，通风机2-4采用FKZ通风机，通风机2-4通过空心柱体2-9与保温箱固定连接，通风机底座2-8设置于通风机2-4机底部，用于固定通风机，底座2-5安装于保温外箱2-3底部，吊耳2-7设置与保温外箱2-3顶部的四个顶角处，便于固定热风机组，未连接通风机2-4一侧的开口固定连接有与开口大小相同的空心柱体2-9，且设置有能够将其开口完全覆盖的阻物网2-6。

如图6和图7所示，抽屉式电加热模块包括6根U型电加热管6-1、1个电加热管支架6-2、12个阻风装置6-3、4个滚动轴承6-4、1个前面板6-5、6个绝缘端子6-6、接线柱6-7、2根铜排6-8、若干个固定螺栓6-9和若干根导线6-10；U型电加热管6-1水平均匀的排列在电加热管支架6-2上，相邻两根水平排列的加热管之间和每根U型电加热管6-1开口之间设置有阻风装置6-3，阻风装置6-3由超薄螺旋片组成，滚动轴承6-4设置电加热管支架6-2底部，便于移动抽屉式电加热模块，前面板6-5安装于U型电加热管6-1开口一端的底部，通过螺栓固定的方式固定在电加热管支架6-2上，前面板由10mm的钢板制成，绝缘端子6-6固定在前面板6-5上没有与电加热管支架6-2连接的一侧，且均匀的排列在前面板6-5的两侧每侧固定三个绝缘端子6-6，铜排6-8通过绝缘端子6-6固定在前面板6-5上，铜排6-8于前面板6-5之间填充有保温棉，两根铜排6-8平行排列且中间具有一定的距离，接线柱6-7安装与两根铜排6-8之间，且竖直均匀排列，导线6-10采用焊接的方式连接每根接线柱6-7和铜排6-8，且相邻的两根导线6-10错位连接两侧的铜排，前面板6-5通过固定螺栓6-9固定在电加热管支架6-2上。

如图8所，包括模块阻风装置8-1、抽屉式电加热模块8-2和U型电加热管6-1，模块阻风装置设置于抽屉式电加热模块组中的每隔两个抽屉式电加热模块之间保温内箱的内壁上，用焊接方式将其固定。

在抽屉式电加热模块组中，第一组抽屉式电加热模块的U型电加热管6-1水平均匀排列在电加热管支架6-2上，之后的每组抽屉式电加热模块的U型电加热管6-1与前一组抽屉式电加热模块的U型电加热管6-1错位交叉水平排列布置在电加热管支架6-2上。

在本实用新型提供的实施例中，每个抽屉式电加热模块组2-1的抽屉式电加热模块有八个，模块阻风装置8-1的安装方式如图8所示。

在本实用新型的一个实施例中，所有热风机组和配电柜均安装在井口20m之外，电加热热风机组系统，使用380V作为动力电源作，通风机将冷空气送入至第一电加热热风机组和第二电加热热风机组内，抽屉式电加热模块组通电加热冷空气，被加热的空气通过热风输送管道进入井筒，并与从矿井井口进入的冷空气混合，形成混合空气，通过井筒源源不断的输入，达到满足井下作业的条件需求。

当温度传感器检测到矿井井筒热风进风口的空气温度大于设定温度时，温度传感器PLC控制子系统发出信号，PLC控制子系统控制与之连接的第一电加热热风机组和第二电加热热风机组停止工作，停止向矿井井筒输送热风，当温度传感器检测到热风输送管道出风口处的空气温度低于设定的温度时，立即向PLC控制子系统发出信号，控制第一电加热热风机组和第二电加热热风机组启动运行，期间，可以人为的控制第一电加热热风机组和第二电加热热风机组的开停，实现手动和自动的两种控制方式。

每个抽屉式电加热模块组由3-15个抽屉式电加热模块组成，根据矿井进风量进行选择一般选择3、6、9、12、15组合，解决三相电流平衡问题。抽屉式电加热模块组中的抽屉式的各个抽屉式电加热模块相互独立，可以根据需要，设置部分运行，部分停止，也可以拉出整体更换，不影响其他抽屉式电加热模块的正常使用，热风输送管道使用直径1000mm螺旋钢管，实际根据井矿井筒进风量选择直径1000mm到1500mm的螺旋钢管，并全部使用保温材料包裹，确保热风温度稳定。

本实用新型的有益效果为：解决了使用燃煤热风机组时，燃煤排放出的烟尘及有害气体造成环境污染的问题，满足节能环保的要求；减少了人工投入和设备的维护费用，相比于燃煤、天然气热风机组投入成本大大减少；操作流程简单，普遍适合于各类矿井和企业供暖使用，响应国家煤改电的各项要求。