一种矿用冷水型制冷系统的制作方法

本实用新型涉及一种制冷系统，具体涉及一种用于煤矿井下的冷水型制冷系统。

背景技术：

我国是世界上高温热害煤矿最多的国家，这些煤矿采掘工作面的空气温度通常高达35℃以上，这就需要在开采过程中通过制冷系统对工作面的空气进行降温处理，以改善工作环境，保障人员的安全。但现有的制冷系统在实际应用中存在着诸多问题，主要表现在以下方面：1)其制冷主机、蒸发器和空气冷却器通常设置在煤矿井下巷道的同一部位，体积较大，不便于移动，且制冷效果较差；2)其空气冷却器中的换热装置表面容易因煤矿井下粉尘大结垢，影响了换热效率和制冷效果；3)其空气冷却器的风阻较大，增大了能耗和运行成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种矿用冷水型制冷系统，其具有结构简单、移动方便、制冷效果好、能耗低的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供的一种矿用冷水型制冷系统，包括制冷主机、壳管式蒸发器和空气冷却器，所述制冷主机包括壳体以及设置于壳体中的电机、压缩机和水冷冷凝器，电机的轴出轴与压缩机的输入轴同轴连接，压缩机、水冷冷凝器的一次侧和壳管式蒸发器的一次侧依次通过铜管连接构成制冷工质循环回路，水冷冷凝器和壳管式蒸发器之间的管路上设有膨胀阀，水冷冷凝器的二次侧与冷却水源连接；所述空气冷却器包括箱体以及设置于箱体中的换热装置、冲洗装置和挡水装置，箱体的左右侧壁上对应设有出风口和进风口，进风口设有风机，挡水装置和冲洗装置对应处于换热装置的左右侧，换热装置的两端口分别通过高压软管对应与壳管式蒸发器的二次侧两端口连接构成水循环回路，水循环回路中设有循环水泵。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述制冷主机还包括与压缩机连接的控制装置，所述水循环回路中设有补水槽，补水槽连接有补水装置，补水装置连接有供水管路。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述换热装置包括沿前后方向间隔分布的多个换热管组，换热管组的左右端对应连接有左集水器和右集水器，左集水器和右集水器对应连接有伸出箱体的左换热管接头和右换热管接头。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述换热管组包括四根沿上下方向往返弯折的蛇形管，四根蛇形管分为两组，每组中的两根蛇形管均沿上下方向布置且使其处于同一竖平面内，两组蛇形管沿左右方向交错布置且使其中部处于同一竖平面内，两组蛇形管的顶部和底部交错设置；所述蛇形管采用铜质扁平管制作且使其扁平面与竖平面平行。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述冲洗装置包括沿前后方向水平布置的冲洗总管，冲洗总管连接有伸出箱体的冲洗管接头，冲洗总管的下侧设有多个与其垂直且间隔分布的冲洗支管，冲洗支管的下端设有朝向换热装置的冲洗喷头；冲洗装置还包括plc控制器以及与plc控制器连接的电磁控制阀和超声波传感器，电磁控制阀设置在冲洗管接头上，超声波传感器用于监测换热管组上的积尘厚度。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述冲洗支管设有四个且使两侧的冲洗支管长度大于中间的冲洗支管长度；所述冲洗喷头包括连接螺母和球形的喷头主体，喷头主体设有球形喷腔以及与球形喷腔连通的喷口，喷口呈喇叭状；所述超声波传感器设有三个，且使三个超声波传感器与换热装置的左右端和中部对应设置。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述挡水装置包括框架和多个挡水板，框架包括平行分布的前支撑板和后支撑板，前支撑板和后支撑板的上下端之间分别设有间隔分布的左定位板和右定位板，左定位板和右定位板分别设有沿前后方向间隔分布的多个定位槽，所述多个挡水板沿前后方向间隔分布且使其上下端两侧分别处于左定位板和右定位板上的定位槽中，挡水板的中部为凸起的弧形结构。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述挡水板的凸起顶部设有弧形的溜水板，溜水板的右侧与挡水板固定连接，溜水板的左侧与挡水板之间留有间距。

进一步的，本实用新型一种矿用冷水型制冷系统，其中，所述箱体的底部设有集水槽，集水槽连接有排水管。

本实用新型一种矿用冷水型制冷系统与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置制冷主机、壳管式蒸发器和空气冷却器，让制冷主机设置壳体以及处于壳体中的电机、压缩机和水冷冷凝器，使电机的轴出轴与压缩机的输入轴同轴连接，使压缩机、水冷冷凝器的一次侧和壳管式蒸发器的一次侧依次通过铜管连接构成制冷工质循环回路，在水冷冷凝器和壳管式蒸发器之间的管路上设置膨胀阀，并使水冷冷凝器的二次侧与冷却水源连接；让空气冷却器设置箱体以及处于箱体中的换热装置、冲洗装置和挡水装置，在箱体的左右侧壁上对应设置出风口和进风口，在进风口设置风机，让挡水装置和冲洗装置对应处于换热装置的左右侧，使换热装置的两端口分别通过高压软管对应与壳管式蒸发器的二次侧两端口连接构成水循环回路，并在水循环回路中设置循环水泵。由此就构成了一种结构简单、移动方便、制冷效果好、能耗低的矿用冷水型制冷系统。在实际应用中，将制冷主机和壳管式蒸发器设置在煤矿井下进风巷道相对宽敞的位置，将空气冷却器设置在距离工作面较近的位置。在系统运行过程中，空气流过空气冷却器时与其中的换热装置进行热交换，换热装置吸收空气中的热量实现对空气的冷却，并通过水循环回路将热量传输给壳管式蒸发器，壳管式蒸发器通过制冷工质循环回路将热量传输给水冷冷凝器，并由水冷冷凝器将热量传输给冷却水源。本实用新型让空气冷却器的换热装置通过高压软管与壳管式蒸发器连接，随着工作面的推进，只需移动空气冷却器即可满足工作面的制冷需求，而不需要移动和重新布置整个系统，与现有技术相比不但移动灵活，提高了工作效率，而且制冷效果更好；同时，本实用新型通过在空气冷却器中设置冲洗装置，在换热装置表面的积尘达到一定的厚度时可对其进行冲洗除尘，保证了换热装置的换热效率和空气冷却效果。

下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种矿用冷水型制冷系统作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的空气冷却器中换热装置的前视图；

图3为本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的空气冷却器中换热装置的左视图；

图4为本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的空气冷却器中冲洗装置的右视图；

图5为本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的空气冷却器中冲洗装置的前视图；

图6为本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的空气冷却器中冲洗喷头的左视图；

图7为图6中的a-a向视图；

图8为本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的空气冷却器中挡水装置的俯视图。

具体实施方式

首先需要说明的，本实用新型中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本实用新型的技术方案以及请求保护范围进行的限制。

如图1至图8所示本实用新型一种矿用冷水型制冷系统的具体实施方式，包括制冷主机1、壳管式蒸发器2和空气冷却器3。制冷主机1具体包括壳体以及设置于壳体中的电机11、压缩机12和水冷冷凝器13。让电机11的轴出轴与压缩机12的输入轴同轴连接，让压缩机12、水冷冷凝器13的一次侧和壳管式蒸发器2的一次侧依次通过铜管连接构成制冷工质循环回路，并在水冷冷凝器13和壳管式蒸发器2之间的管路上设置膨胀阀4，且使水冷冷凝器13的二次侧与冷却水源连接。空气冷却器3具体包括箱体以及设置于箱体中的换热装置31、冲洗装置32和挡水装置33。在箱体的左右侧壁上对应设置出风口和进风口，在进风口设置风机5，并使挡水装置33和冲洗装置32对应处于换热装置21的左右侧。让换热装置31的两端口分别通过高压软管对应与壳管式蒸发器2的二次侧两端口连接构成水循环回路，并在水循环回路中设置循环水泵6。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、移动方便、制冷效果好、能耗低的矿用冷水型制冷系统。在实际应用中，将制冷主机1和壳管式蒸发器2设置在煤矿井下进风巷道相对宽敞的位置，将空气冷却器3设置在距离工作面较近的位置。在系统运行过程中，空气流过空气冷却器3时与其中的换热装置3进行热交换，换热装置31吸收空气中的热量实现对空气的冷却，并通过水循环回路将热量传输给壳管式蒸发器2，壳管式蒸发器2通过制冷工质循环回路将热量传输给水冷冷凝器13，并由水冷冷凝器13将热量传输给冷却水源。本实用新型让空气冷却器3的换热装置31通过高压软管与壳管式蒸发器2连接，随着工作面的推进，只需移动空气冷却器3即可满足工作面的制冷需求，而不需要移动和重新布置整个系统，与现有技术相比不但移动灵活，提高了工作效率，而且制冷效果更好；同时，本实用新型通过在空气冷却器3中设置冲洗装置32，在换热装置31表面的积尘达到一定的厚度时可对其进行冲洗，保证了换热装置31的换热效率和空气冷却效果。

作为具体实施方式，本实用新型让制冷主机1设置了与压缩机12连接的控制装置14，以便于控制压缩机的运行。并在水循环回路中设置了补水槽7，且使补水槽7连接补水装置8，使补水装置8连接供水管路，以便在水循环回路缺水时可及时补充，保证了系统的稳定性。本实用新型中的换热装置31具体包括沿前后方向间隔分布的多个换热管组311，换热管组311的左右端对应连接有左集水器312和右集水器313，左集水器312和右集水器313对应连接有伸出箱体的左换热管接头314和右换热管接头315。作为优化方案，本具体实施方式让换热管组311设置了四根沿上下方向往返弯折的蛇形管，并使四根蛇形管分为两组，让每组中的两根蛇形管均沿上下方向布置且使其处于同一竖平面内，让两组蛇形管沿左右方向交错布置，其中，两组蛇形管的中部处于同一竖平面内，两组蛇形管的顶部和底部交错设置。这一结构的换热管组311具有换热面积大、换热效率高的优点，且可减小换热装置的体积和风阻。同时，本具体实施方式让蛇形管采用了铜质扁平管制作，且使其扁平面与竖平面平行(即平行于风道方向)，进一步减小了换热装置的风阻。

作为优化方案，本具体实施方式让冲洗装置32设置了沿前后方向水平布置的冲洗总管321，使冲洗总管321连接伸出箱体的冲洗管接头322，并在冲洗总管321的下侧设置四个与其垂直且间隔分布的冲洗支管323，在冲洗支管323的下端设置朝向换热装置31的冲洗喷头324。冲洗装置32还设置了plc控制器325以及与plc控制器325连接的电磁控制阀326和超声波传感器327，其中，电磁控制阀326设置在冲洗管接头322上，超声波传感器327用于监测换热管组311上的积尘厚度。这一结构设置通过超声波传感器327监测换热管组311表面的积尘厚度，当积尘厚度达到一定的值时，通过plc控制器325使电磁控制阀326打开，并通过冲洗喷头324向换热装置31喷淋高压水，一方向可对各换热管组311的表面进行冲洗除尘，保证了换热装置31的换热效率，另一方面通过水蒸发增强了对空气的冷却效果。需要说明的是，冲洗支管323不限于设置四个，还可以根据需要设置四个以上。进一步的，本具体实施方式让两侧的冲洗支管323长度大于中间的冲洗支管323长度，形成了扇形结构的冲洗喷头324布置形式，提高了冲洗的全面性。同时，本具体实施方式让冲洗喷头324采用了包括连接螺母和球形喷头主体的结构形式，其中，喷头主体设有球形喷腔以及与球形喷腔连通的喷口，并使喷口采用喇叭状结构。这一结构的冲洗喷头324具体结构简单、制备容易、连接方便的特点，通过球形喷腔保证了喷淋水压力和流量的稳定性，通过喇叭状喷口可使冲洗更为全面、彻底。为提高监测的全面性，本具体实施方式让超声波传感器327设置了三个，且使三个超声波传感器327与换热装置31的左右端和中部对应设置，在实际应用中当任一个或两个超声波传感器327监测的积尘厚度达到设定值时即让电磁控制阀326打开，保证了冲洗的可靠性和及时性，增强了系统的可靠性和稳定性。

作为优化方案，本具体实施方式让挡水装置33采用了包括框架331和多个挡水板332的结构形式。其中，框架331包括平行分布的前支撑板333和后支撑板334，前支撑板333和后支撑板334的上下端之间分别设有间隔分布的左定位板335和右定位板336，左定位板335和右定位板336分别设有沿前后方向间隔分布的多个定位槽；让多个挡水板332沿前后方向间隔分布且使其上下端两侧分别处于左定位板335和右定位板336上的定位槽中，并使挡水板332的中部采用凸起的弧形结构，以使相邻挡水板332之间的通道不直接贯通。这一结构的挡水装置33具有结构简单、制备容易、使用方便的优点，在不影响空气通过的基础上实现了挡水功能。同时，本具体实施方式在挡水板332的凸起顶部设置了弧形的溜水板337，让溜水板337的右侧与挡水板332固定连接，让溜水板337的左侧与挡水板332之间留置间距。这一设置使冲洗装置32喷淋的高压水可顺着溜水板337的左侧边缘流下，实现了截流目的。为对冲洗喷淋的高压水进行收集、排放，本实用新型在实际应用中还在箱体的底部设置了集水槽，并使集水槽连接了排水管。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。