基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法及系统与流程

文档序号:30996945发布日期:2022-08-03 03:31阅读:325来源:国知局
技术特征:
1.基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用系统,包括第一工作环节与第二工作环节,所述第一工作环节对工作液中的热量进行置换,所述第二工作环节对第一工作环节置换的热量进行提质,其特征在于:所述第一工作环节与第二工作环节间通过水-水换热器(5)连接;所述第一工作环节包括水环真空泵(1)、汽水分离器(2)、三功能水箱(3)与变频恒压供水机组(4),所述水环真空泵(1)与汽水分离器(2)相互组合安装,且内部导流贯通,所述水-水换热器(5)的一次侧回流口通过管路连接水环真空泵(1),所述汽水分离器(2)通过管路连接三功能水箱(3),所述三功能水箱(3)通过管路连接变频恒压供水机组(4),所述变频恒压供水机组(4)通过管路连接水-水换热器(5)的一次侧进流口;所述第二工作环节包括水源热泵,所述水源热泵机组(7)第一外接口与第二外接口连接外部水源,所述水源热泵机组(7)的第一内接口通过管路连接水-水换热器(5)的二次侧进流口,所述第二内接口通过管路连接水-水换热器(5)的二次侧回流口,且管路上设有循环泵(6)。2.根据权利要求1所述的基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用系统,其特征在于:所述三功能水箱(3)包括箱体(309),所述箱体(309)的底部一体成型有积泥漏斗(301),所述积泥漏斗(301)的锥斗端固定安装有排泥管(302),所述箱体(309)的顶部固定安装有泥水界面仪(307)与液位计,所述泥水界面仪(307)的探测端位于积泥漏斗(301)的上环口面,所述液位计的探测端为积泥漏斗(301)的上环口面上方,所述箱体(309)的上壳表固定安装进水管,且进水管的下端固定安装有条缝布水进水管(304),所述箱壳的侧壁固定安装有出水管,且出水管的内端固定安装有条缝集水出水管(306)。3.根据权利要求1所述的基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用系统,其特征在于:所述水-水换热器(5)为一对,一对所述的水-水换热器(5)通过管路进行并联,所述水-水换热器(5)采用管壳式结构。4.根据权利要求2所述的基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用系统,其特征在于:所述箱体(309)顶面为敞口,且敞口边侧固定安装有通透的钢格板(308),所述箱体(309)的外侧壁固定安装有爬梯(303),所述爬梯(303)的上端悬于箱体(309)的上口处,且爬梯(303)与透钢格板(308)位于同侧。5.基于权利要求1所述的基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法,其特征在于,包括如下步骤:s1、瓦斯抽取设备工作过程中产生热量,继而对工作液进行升温,水环真空泵(1)利用工作液形成水环,产生负压工作;然后将升温后的工作液导入汽水分离器(2),而后由汽水分离器(2)流出的工作液流自流入三功能水箱(3);s2、流入三功能水箱(3)的工作液流对工作液中的瓦斯气体进行溢出,将工作液中的煤尘进行沉淀分离,及对工作液流的循环流动进行缓冲;s3、变频恒压供水机组(4)通过自身的功能将三功能水箱(3)中处理后的工作液流抽取导入水-水换热器(5);s4、工作液通过水-水换热器(5)的结构,实现工作液与媒介水流的热量交换,完成工作液温度降低,完成第一工作环节的热能吸收与利用;s5、降温后的工作液恒定地输送至水环真空泵(1),通过再次形成水环,产生负压工作,循环往复;
s6、水源热泵机组(7)通过自身工作将外部水流导入系统内,通过导入的外部水热量对媒介水流进行二次提质升温,媒介水流在循环泵(6)的作用下,在水-水换热器(5)、水源热泵机组(7)间进行循环,完成第二工作环节的热能吸收与提质。6.根据权利要求5所述的基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法,其特征在于,步骤s4的换热结束后需要将水-水换热器(5)的二次侧回流导入至水源热泵机组(7)的水温升至25℃及以上。7.根据权利要求5所述的基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用系统的使用方法,其特征在于,步骤s6的进行二次提质升温后的媒介水流在水源热泵机组(7)流出时的水温实现高于60℃。

技术总结
本发明公开了基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法及系统,旨在利用瓦斯抽放设备的废热,再通过热泵机组提高供热品质,保证对外恒温供热实现科学利用的目标。取热再利用系统通过回收装置对抽采设备废热进行采集,既可以使水环真空泵中循环水温度降低,保证设备平稳运行,提高效率;又达到无废热气排放,不设置冷却设备的效果,最后利用管壳式换热器与水源热泵的协作实现提高品质对外恒温供热。本发明通过水环真空泵、水-水换热器与水源热泵构成主要的工作机组,实现消耗少量高品位电能,将瓦斯抽放设备低品位工作液中的热量提取出来,产生高品位能源,同时做到了不新增废渣、废液、废气,是一种节能清洁的供热方式;既能够降低煤矿企业的生产成本,又符合国家节能减排的政策要求。要求。要求。


技术研发人员:刘俊 冯志伟 李四明
受保护的技术使用者:北京圆之翰工程技术有限公司
技术研发日:2022.03.23
技术公布日:2022/8/2
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