上喷式矿井排风热回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种节水低阻高效的上喷式矿井排风热回收装置及其设计方法。本实用新型的技术要点是，它包括挡水板、集水池、沉淀池、水处理器、热泵机组、管排及喷嘴；特点为，所述管排及喷嘴安装于扩散塔内底部，喷嘴向上喷水；在保证喷嘴喷淋液滴不破碎不吹飞不悬浮的情况下，喷嘴至扩散塔顶端距离H大于且接近喷嘴喷淋液滴的最大上升高度Z；利用牛顿第二定律，数值仿真方法对装置各个参数分别进行优化。优化后的装置增大了液滴与排风之间的换热距离和换热时间，有效地利用了矿井排风动能，提高了装置热回收效率。装置不用把水送至顶部再向下喷淋，而是直接向上喷淋，减小了水泵的功耗。
【专利说明】上喷式矿井排风热回收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿井排风热回收【技术领域】，具体涉及一种节水低阻高效的上喷式矿井排风热回收装置及其设计方法。
【背景技术】
[0002]矿井排风热回收装置，一般将喷淋设施布置在扩散塔顶部，并向下喷冷水回收排风热能。但是，由于空气与喷淋液滴之间相对速度较高，选择过小的液滴粒径，易导致液滴被吹飞，即风吹水损失；若选择较大的液滴粒径，则极易发生液滴破碎，破碎的液滴进而被排风流带走，导致风吹水损失，即使在装置顶部设置挡水板，风吹水损失量依旧非常可观；另外，液滴破碎导致液滴粒径选择范围缩小，尤其迎面风速较大时，甚至无法选择液滴粒径；从选择液滴粒径的角度看，逆流下喷存在液滴粒径选择难度大和风吹水损失大的问题；从空气-水热湿交换的角度看，传统下喷式装置中液滴与空气接触时间短，热交换不充分，导致装置热效率低；从循环水泵运行功耗的角度看，下喷式必须把水至少提升至扩散塔自身高度及以上，经常高达IOm以上，另外，由于喷水量通常较大，再加上喷水带来的空气阻力增加，则循环水泵功耗较大。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对上述三个方面的问题，提供一种节水低阻高效的上喷式矿井排风热回收装置。
[0004]本实用新型的上喷式矿井排风热回收装置，它包括安装于矿井回风巷的扩散塔顶
端的挡水板，扩散塔底部设有集水池，集水池依次与沉淀池、水处理器连接，水处理器的出
水口与热泵机组的热交换水进水口连接，热泵机组的热交换水出水口与安装于扩散塔内的
管排及喷嘴连接；热泵机组的出水口分别连接井筒防冻水管、洗浴热水管和空调水管，所
述澡堂废热水管也与沉淀池的进水口连接；其特点是:所述管排及喷嘴安装于扩散塔内底
部，喷嘴向上喷水；在保证喷嘴喷淋液滴不破碎不吹飞不悬浮的情况下，喷嘴至扩散塔顶端
距离H大于且接近喷嘴喷淋液滴的最大上升高度Z:
【权利要求】
1.一种上喷式矿井排风热回收装置，它包括安装于矿井主通风机扩散塔顶端的挡水板，扩散塔底部设有集水池，集水池依次与沉淀池、水处理器连接，水处理器的出水口与热泵机组的热交换水进水口连接，热泵机组的热交换水出水口与安装于扩散塔内的管排及喷嘴连接；热泵机组的出水口分别连接井筒防冻水管、洗浴热水管和空调水管，所述澡堂废热水管也与沉淀池的进水口连接；其特征在于:所述管排及喷嘴安装于扩散塔内底部，喷嘴向上喷水；在保证喷嘴喷淋液滴不破碎不吹飞不悬浮的情况下，喷嘴至扩散塔顶端距离H大于且接近喷嘴喷淋液滴的最大上升高度Z:
2.根据权利要求1所述上喷式矿井排风热回收装置，其特征在于:所述喷淋装置的结构需使其喷淋液滴的粒径d与液滴初速度Udtl满足如下关系式:d(udcl-ua)2 < 0.3379 ;同时，液滴粒径还需满足:
【文档编号】F25B30/06GK203657543SQ201420019047
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】崔海蛟, 王海桥, 陈世强, 李轶群, 李永存, 贾腾, 赵杰, 章晓伟 申请人:湖南科技大学