煤矿进风井口调温系统的制作方法
【专利摘要】煤矿进风井口调温系统，包括乏风换热室，乏风换热室内设有乏风换热器，乏风换热室的进风口通过风道与矿井回风干道的出口相连，乏风换热器的换热管路的出口与输送管路的进口相连，输送管路的出口通过四通阀分别与压缩机的进口、出口和一个以上的空气换热器的换热管路的进口相连，乏风换热器的换热管路的进口通过连接管路与每个空气换热器的换热管路的出口相连，每个空气换热器分别设置在进风室的进风口处。其目的在于提供一种在冬季通过提取矿井回风干道中出来的乏风中的热能加热煤矿矿井进风干道的供风，在夏季则利用矿井回风干道中出来的乏风中的冷能降低煤矿矿井进风干道的供风温度，进而可节约大量能源，降低环境污染的煤矿进风井口调温系统。
【专利说明】煤矿进风井口调温系统
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种煤矿进风井口调温系统。
【背景技术】
[0002]《煤矿安全规程》对矿井空气温度规定，进风井口以下的空气温度必须在2°C以上；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°C。因此，在冬季需要对进入煤矿矿井进风干道的空气进行加热，而在炎热的夏季，最好能对进入煤矿矿井进风干道的空气进行降温处理。现有的向煤矿矿井进风干道的供风，在冬季是采用燃煤锅炉等矿井空气预热设备对进入矿井的空气进行预热，而存在于矿井回风干道中排出的乏风中连续、稳定的巨量热能资源，却都被直接排放掉，由此造成巨大的能源浪费，并加大了对环境的污染。此外，在盛夏季节，对进入矿井的空气进行降温处理的过程同样会消耗大量的能源。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种在冬季通过提取矿井回风干道中出来的乏风中连续、稳定的巨量热能资源加热煤矿矿井进风干道的供风，在夏季则利用矿井回风干道中出来的乏风中连续、稳定的巨量冷能资源降低煤矿矿井进风干道的供风温度，进而可节约大量能源，降低环境污染的煤矿进风井口调温系统。
[0004]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，包括乏风换热室，乏风换热室内设有乏风换热器，乏风换热室的进风口通过风道与矿井回风干道的出口相连，所述乏风换热器的换热管路的出口与输送管路的进口相连，输送管路的出口通过四通阀分别与压缩机的进口、压缩机的出口和一个以上的空气换热器的换热管路的进口相连，乏风换热器的换热管路的进口通过连接管路与每个空气换热器的换热管路的出口相连，每个所述空气换热器分别设置在进风室的进风口处或进风室内的通道中，进风室的出风口与矿井进风干道的进口相连。
[0005]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述输送管路包括前输送管路和后输送管路，前输送管路的进口与所述乏风换热器的换热管路的出口相连，前输送管路的进口与油气分离器的油气进口相连，油气分离器的气态介质出口与所述后输送管路的进口相连，后输送管路的出口与所述四通阀的一个通口相连，所述油气分离器的液态介质出口通过管路与所述压缩机的进口相连。
[0006]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述连接管路上串联有膨胀阀，所述矿井进风干道与所述矿井回风干道相通。
[0007]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述风道包括引风弯头段和扩散塔，引风弯头段的出口与所述乏风换热室的进风口相连，引风弯头段的进口与所述扩散塔的出口相连，扩散塔的进口与所述回风风机的出口相连，回风风机的进口与所述矿井回风干道的出口相连。[0008]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述乏风换热室内位于所述乏风换热器的前后两侧分别设有微压差传感器和乏风温度传感器，乏风换热室的进风口处设有乏风电动风门。
[0009]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述乏风换热器的底部设有冷凝水盘或冷凝水池，冷凝水盘或冷凝水池的底部设有排水管，所述油气分离器设置在所述乏风换热室内。
[0010]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述四通阀、所述压缩机和所述膨胀阀设置在压机室内，压缩机为涡轮式压缩机或往复压缩机或螺杆压缩机或离心压缩机。
[0011]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述进风室位于所述矿井进风干道进口的上方，进风室内的通道中设有进风电动风门，进风室的侧壁上设有2— 8个所述进风口，每个进风口处分别设有一个所述空气换热器，进风室内设有进风温度传感器。
[0012]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，其中所述矿井进风干道内设有进风干道温度传感器，所述进风室的侧壁上设有4一 6个所述进风口。
[0013]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，在冬季可让四通阀换向至冬季工作状态，然后利用回风风机将矿井回风干道的乏风引入乏风换热室，通过乏风换热室内的乏风换热器将矿井乏风中连续、稳定的热能提取传递给乏风换热器的换热管路中的流体介质，被加热的流体介质通过输送管路将流体介质经四通阀输送至压缩机内，流体介质再经压缩机输送至每个空气换热器的换热管路中，在此通过热交换加热穿过空气换热器的空气，然后流体介质再通过连接管路回到乏风换热器，完成一个热交换循环。而在炎热的夏季，则可让四通阀换向至夏季工作状态，利用回风风机将矿井回风干道的乏风引入乏风换热室，通过乏风换热室内的乏风换热器将矿井乏风中连续、稳定的冷能提取传递给乏风换热器的换热管路中的流体介质，被冷却的流体介质通过连接管路被输送至每个空气换热器的换热管路中，在此通过热交换冷却穿过空气换热器的空气，然后被加热的流体介质通过管路进入四通阀，然后再通过四通阀被输送至压缩机内，流体介质再经压缩机进入输送管路，随后流体介质会顺着输送管路回到乏风换热器内，完成一个冷交换循环。由于是通过提取矿井回风干道中出来的乏风中连续、稳定的热能加热煤矿矿井进风干道的供风，不需要使用额外的能源，实验表明，在冬季室外环境温度为零下30°C的条件下，采用本实用新型的煤矿进风井口调温系统，依然可让进入矿井进风干道的供风温度保持在3°C以上，而在炎热的夏季，则可有效降低进入矿井进风干道的供风温度。因此，本实用新型的煤矿进风井口调温系统可节约大量能源，并且运行费用低，对环境友好，可有效减少对环境的污染，推广使用的经济效益和社会效益都极其突出。
[0014]下面结合附图及实施例详述本实用新型。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的煤矿进风井口调温系统的原理图。
【具体实施方式】
[0016]参见图1，本实用新型的煤矿进风井口调温系统，包括乏风换热室2，乏风换热室2内设有乏风换热器3，乏风换热室2的进风口通过风道与矿井回风干道I的出口相连，乏风换热器3的换热管路的出口与输送管路的进口相连，输送管路的出口通过四通阀6分别与压缩机8的进口、压缩机8的出口和一个以上的空气换热器5的换热管路的进口相连，乏风换热器3的换热管路的进口通过连接管路7与每个空气换热器5的换热管路的出口相连，每个空气换热器5分别设置在进风室9的进风口处或进风室9内的通道中，进风室9的出风口与矿井进风干道10的进口相连。矿井进风干道10与矿井回风干道I相通。
[0017]作为本实用新型的改进，上述输送管路包括前输送管路12和后输送管路13，前输送管路12的进口与乏风换热器3的换热管路的出口相连，前输送管路12的进口与油气分离器24的油气进口相连，油气分离器24的气态介质出口与后输送管路13的进口相连，后输送管路13的出口与所述四通阀6的一个通口相连，油气分离器24的液态介质出口通过管路与所述压缩机8的进口相连。油气分离器24的连接设计可有效提高整个系统运行的稳定性，并可降低压缩机8运行过程中的能耗，节约能源。
[0018]作为本实用新型的进一步改进，上述风道包括引风弯头段14和扩散塔15，引风弯头段14的出口与乏风换热室2的进风口相连，引风弯头段11的进口与扩散塔15的出口相连，扩散塔15的进口与回风风机4的出口相连，回风风机4的进口与矿井回风干道I的出口相连。
[0019]作为本实用新型的进一步改进，上述乏风换热室2内位于乏风换热器3的前后两侧分别设有微压差传感器16和乏风温度传感器17，微压差传感器16可监测乏风换热器3的前后两侧的压差，2个乏风温度传感器17可监测乏风换热器3的前后两侧的温度，乏风换热室2的进风口处设有乏风电动风门18。乏风电动风门18可用于煤矿事故时反风开启。
[0020]作为本实用新型的进一步改进，上述乏风换热器3的底部设有用于收集冷凝水的冷凝水盘23或冷凝水池，冷凝水盘23或冷凝水池的底部设有用于排出冷凝水的排水管19，油气分离器24设置在乏风换热室2内。
[0021]作为本实用新型的进一步改进，上述四通阀6、压缩机8和膨胀阀11设置在压机室20内，压缩机8为涡轮式压缩机或往复压缩机或螺杆压缩机或离心压缩机。
[0022]作为本实用新型的进一步改进，上述进风室9位于矿井进风干道10进口的上方，进风室9内的通道中设有进风电动风门21，进风室9的侧壁上设有2— 8个进风口，每个进风口处分别设有一个空气换热器5，进风室9内设有进风温度传感器22。进风温度传感器22可检测进风室9内的进风温度。进风电动风门21可用于煤矿事故时反风开启。
[0023]作为本实用新型的进一步改进，上述矿井进风干道10内设有进风干道温度传感器25，进风室9的侧壁上设有4一6个进风口。进风干道温度传感器25可检测矿井进风干道10内的进风温度。
[0024]本实用新型的煤矿进风井口调温系统，在冬季可让四通阀6换向至冬季工作状态，然后利用回风风机4将矿井回风干道I的乏风引入乏风换热室2，通过乏风换热室2内的乏风换热器3将矿井乏风中连续、稳定的热能提取传递给乏风换热器3的换热管路中的流体介质，被加热的流体介质通过输送管路将流体介质经四通阀6输送至压缩机8内，流体介质再经压缩机8输送至每个空气换热器5的换热管路中，在此通过热交换加热穿过空气换热器5的空气，然后再通过连接管路7回到乏风换热器3，完成一个热交换循环。
[0025]而在炎热的夏季，则可让四通阀6换向至夏季工作状态，利用回风风机4将矿井回风干道I的乏风引入乏风换热室2，通过乏风换热室2内的乏风换热器3将矿井乏风中连续、稳定的冷能提取传递给乏风换热器3的换热管路中的流体介质，被冷却的流体介质通过连接管路7被输送至每个空气换热器5的换热管路中，在此通过热交换冷却穿过空气换热器5的空气，然后被加热的流体介质通过管路进入四通阀6，然后再通过四通阀6被输送至压缩机8内，流体介质再经压缩机8进入被输送管路，随后流体介质会顺着输送管路回到乏风换热器3内，完成一个冷交换循环。
[0026]由于是通过提取矿井回风干道中出来的乏风中连续、稳定的巨量热能资源加热煤矿矿井进风干道的供风，不需要使用额外的能源，因此，本实用新型的煤矿进风井口调温系统可节约大量能源，并且运行费用低，对环境友好，可有效减少对环境的污染。
[0027]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.煤矿进风井口调温系统，其特征是:包括乏风换热室(2)，乏风换热室(2)内设有乏风换热器(3)，乏风换热室(2)的进风口通过风道与矿井回风干道(I)的出口相连，所述乏风换热器(3)的换热管路的出口与输送管路的进口相连，输送管路的出口通过四通阀(6)分别与压缩机(8)的进口、压缩机(8)的出口和一个以上的空气换热器(5)的换热管路的进口相连，乏风换热器(3)的换热管路的进口通过连接管路(7)与每个空气换热器(5)的换热管路的出口相连，每个所述空气换热器(5 )分别设置在进风室(9 )的进风口处或进风室(9 )内的通道中，进风室(9)的出风口与矿井进风干道(10)的进口相连。
2.如权利要求1所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述输送管路包括前输送管路(12)和后输送管路(13)，前输送管路(12)的进口与所述乏风换热器(3)的换热管路的出口相连，前输送管路(12)的进口与油气分离器(24)的油气进口相连，油气分离器(24)的气态介质出口与所述后输送管路(13)的进口相连，后输送管路(13)的出口与所述四通阀(6)的一个通口相连，所述油气分离器(24)的液态介质出口通过管路与所述压缩机(8)的进口相连。
3.如权利要求2所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述连接管路(7)上串联有膨胀阀(11 )，所述矿井进风干道(10)与所述矿井回风干道(I)相通。
4.如权利要求3所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述风道包括引风弯头段(14)和扩散塔(15)，引风弯头段(14)的出口与所述乏风换热室(2)的进风口相连，引风弯头段(11)的进口与所述扩散塔(15)的出口相连，扩散塔(15)的进口与回风风机(4)的出口相连，回风风机(4)的进口与所述矿井回风干道(I)的出口相连。
5.如权利要求4所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述乏风换热室(2)内位于所述乏风换热器(3)的前后两侧分别设有微压差传感器(16)和乏风温度传感器(17)，乏风换热室(2)的进风口处设有乏风电动风门(18)。
6.如权利要求5所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述乏风换热器(3)的底部设有冷凝水盘(23 )或冷凝水池，冷凝水盘(23 )或冷凝水池的底部设有排水管(19 )，所述油气分离器(24)设置在所述乏风换热室(2)内。
7.如权利要求6所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述四通阀(6)、所述压缩机(8 )和所述膨胀阀(11)设置在压机室(20 )内，压缩机(8 )为涡轮式压缩机或往复压缩机或螺杆压缩机或离心压缩机。
8.如权利要求7所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述进风室(9)位于所述矿井进风干道(10 )进口的上方，进风室(9 )内的通道中设有进风电动风门(21)，进风室(9 )的侧壁上设有2— 8个所述进风口，每个进风口处分别设有一个所述空气换热器(5)，进风室(9)内设有进风温度传感器(22)。
9.如权利要求8所述的煤矿进风井口调温系统，其特征是:所述矿井进风干道(10)内设有进风干道温度传感器(25 )，所述进风室(9 )的侧壁上设有4一6个所述进风口。
【文档编号】F25B41/06GK203629127SQ201320752586
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】谢峤, 李丁丁, 于力仲, 宋世果 申请人:北京中矿博能节能科技有限公司