一种矿井用涌水冷却载冷空调系统的制作方法

本发明涉及矿井降温技术领域，具体为一种矿井用涌水冷却载冷空调系统。

背景技术：

矿井制冷即矿井制冷降温，是用制冷装置降低矿井空气温度的技术。其制冷过程是载冷剂在制冷机冷端和空气冷却器之间的管道内循环。制冷机产生的热能由冷却水带走，冷却水经冷却水塔喷淋排热可循环使用。矿井制冷的制冷降温系统主要由制冷机、空气冷却器和冷却水塔组成。在制冷机内，通过制冷剂的蒸发吸热和压缩放热过程，在一端制冷，另一端散热。载冷剂在制冷机的冷端冷却后，经管道送人空气冷却器，用于冷却空气。

矿山多采用蒸发压缩式制冷机。常用的制冷剂有氨和氟利昂。氨有臭味和毒性，不能在井下使用;氟利昂(商品名，化学名为卤代烃，是应用最广的制冷剂，常用的氟利昂410a(r410a)、氟利昂407c(r407c)、氟利昂134a(r134a)等。

为了保障煤矿生产的安全，改善井下工作人员的工作环境，有关矿井制冷降温的技术得以不断发展。由最开始的改善通风及减少热源放热这些非人工制冷降温技术发展到后来的空调制冷降温技术，但是非人工制冷降温技术并不能从根本上解决热害问题，因此，针对目前我国矿井热害情况，矿井制冷空调技术成为矿井降温主要手段。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是设计复杂导致成本高的问题，一种矿井用涌水冷却载冷空调系统改进的特征具有结构简单合理，成本低，效率高的优势。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种矿井用涌水冷却载冷空调系统，结构矿井内设置的制冷机、制冷机冷却系统和空气降温系统组成；其中制冷机包括冷凝器（4）、蒸发器（5）、节流装置（9）、压缩机（10）组成；制冷机冷却系统包括涌水收集器（1）、除砂器（2）、水泵（3）、冷凝器（4）的排水口（41）组成；空气降温系统包括载冷剂循环泵（6）和空气冷却器（7）组成，矿井外部设置有总控制器（8），分别与涌水收集器（1）、冷凝器（4）、蒸发器（5）、空气冷却器（7）的控制器（78）连接。

作为优选，涌水收集器（1）通过除砂器（2）、水泵（3）与制冷机的冷凝器（4）入口连接，制冷机的蒸发器（5）通过载冷剂泵（6）与空气冷却器（7）内设置的换热器（74）进液口连接，换热器（74）出液口与蒸发器（5）进液口连接。

作为优选，所述冷凝器（4）设置有排水口（41），排水口（41）通过管道与排水总系统连接。

作为优选，冷却器（7）结构包括换热器外壳（71）、底座（72）、过滤网（73）、换热器（74）、变径接头（75）、送风机（76）、风管接头（77）、风机控制器（78），其中换热器外壳（71）内安装设置有换热器（74），换热器外壳（71）与通过喇叭状的变径接头（75）与送风机（76）一端连接，送风机（76）另一端与风管接头（77）连接。

作为优选，送风机（76）底部通过连接支架固定安装在底座（72）之上。

作为优选，换热器外壳（71）进气口处安装设置有空气过滤网（73）。

作为优选，送风机（76）顶部安装设置有风机控制器（78）。

作为优选，换热器（74）为经过防腐处理后的翅片管结构，翅片间距＞4毫米。

作为优选，换热器（74）设置≥1个。

作为优选，本发明井下涌水被收集到涌水收集器（1）中，经除砂器（2）过滤掉杂质后被水泵（3）打入制冷机组冷凝器（4）冷却，用来带走制冷机组运行产生的热量，然后这些水进入矿井排水口（41）排走。

制冷剂经压缩机（10）压缩变成高温高压的气体，进入冷凝器（4）。在冷凝器（4）里，冷却水把制冷剂的热量带走，高温高压的气体制冷剂变成高压液体制冷剂。高压液体制冷剂经过节流装置（9）节流后变成低压的气液两相制冷剂进入蒸发器（5）。在蒸发器（5）里气液两相制冷剂全部气化，吸收载冷剂的热量，使载冷剂温度降低。

载冷剂泵（6）把经过制冷机组的蒸发器（5）冷却的载冷剂（6）送到空气冷却器（7）的换热器（74），载冷剂在换热器（74）散热以后再流回蒸发器（5），如此循环往复。

湿热空气在风机的作用下经过换热器（74），实现降温除湿后被直接送到工作面，或者被风管送到更远距离的工作面。

空气冷却器（7）和制冷机组之间的管道可根据需要延长或缩短。

本发明能够有效解决设计复杂造成成本昂贵的问题,其结构设计简单合理，成本低，效率高是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明具体实施例的结构示意图；

图2是本发明空气冷却器结构示意图；

附图标记：

1-涌水收集器；2-除砂器；3-水泵；4-冷凝器；41-排水口；5-蒸发器；6-载冷剂泵；7-空气冷却器；71-换热器外壳；72-底座；73-过滤网；74-换热器；75-变径接头；76-送风机；77-风管接头；78-风机控制器；8-总控制器；9-节流装置；10-压缩机。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图所示，在本发明的一个具体实施例中一种矿井用涌水冷却载冷空调系统，结构由制冷机、制冷机冷却系统和空气降温系统组成；其中制冷机包括冷凝器4、蒸发器5、节流装置9、压缩机10组成；制冷机冷却系统包括涌水收集器1、除砂器2、水泵3、冷凝器4的排水口41组成；空气降温系统包括载冷剂循环泵6和空气冷却器7组成。

作为优选，涌水收集器1通过除砂器2、水泵3与制冷机的冷凝器4入口连接，制冷机的蒸发器5通过载冷剂泵6与空气冷却器7内设置的换热器74进液口连接，换热器74出液口与蒸发器5进液口连接。

作为优选，所述冷凝器4设置有排水口41，排水口41通过管道与排水总系统连接。

作为优选，冷却器7结构包括换热器外壳71、底座72、过滤网73、换热器74、变径接头75、送风机76、风管接头77、风机控制器78，其中换热器外壳71内安装设置有换热器74，换热器外壳71与通过喇叭状的变径接头75与送风机76一端连接，送风机76另一端与风管接头77连接。

作为优选，送风机76底部通过连接支架固定安装在底座72之上。

作为优选，换热器外壳71进气口处安装设置有空气过滤网73。

作为优选，送风机76顶部安装设置有风机控制器78。

作为优选，换热器74为经过防腐处理后的翅片管结构，翅片间距＞4毫米。

作为优选，换热器74设置≥1个。

作为优选，矿井外部设置有总控制器8，分别与涌水收集器1、冷凝器4、蒸发器5、空气冷却器7的控制器78连接。

作为优选，本发明井下涌水被收集到涌水收集器1中，经除砂器2过滤掉杂质后被水泵3打入制冷机组冷凝器4冷却，用来带走制冷机组运行产生的热量，然后这些水进入矿井排水口41排走。

制冷剂经压缩机10压缩变成高温高压的气体，进入冷凝器4。在冷凝器4里，冷却水把制冷剂的热量带走，高温高压的气体制冷剂变成高压液体制冷剂。高压液体制冷剂经过节流装置9节流后变成低压的气液两相制冷剂进入蒸发器5。在蒸发器5里气液两相制冷剂全部气化，吸收载冷剂的热量，使载冷剂温度降低。

载冷剂泵6把经过制冷机组的蒸发器5冷却的载冷剂6送到空气冷却器7的换热器74，载冷剂在换热器74散热以后再流回蒸发器5，如此循环往复。

湿热空气在风机的作用下经过换热器74，实现降温除湿后被直接送到工作面，或者被风管送到更远距离的工作面。

空气冷却器7和制冷机组之间的管道可根据需要延长或缩短。

本发明能够有效解决设计复杂造成成本昂贵的问题,其结构设计简单合理，成本低，效率高是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。