一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及為礦用水源熱栗提供冷源系統(tǒng)，特別涉及廢棄巷道內(nèi)的熱能利用。
【背景技術(shù)】
[0002]礦用水源熱栗作為一種新型節(jié)能礦井降溫技術(shù)得到了推廣應(yīng)用，其采用煤礦開采中產(chǎn)生的涌水作為冷源，利用熱栗技術(shù)對高溫礦井中的熱量進(jìn)行搬運，實現(xiàn)對高溫礦井的降溫。但由于我國是水資源缺乏國家，尤其是在煤礦資源豐富的北方地區(qū)，水資源尤其是地下水資源稀缺，涌水量無法保證熱栗降溫的使用，這就限制了礦井用水源熱栗技術(shù)的推廣。而在煤礦開采過程中會產(chǎn)生很多廢棄的巷道，我們僅僅是將煤炭資源開采使用，其本身由于很多的廢棄礦井位于恒溫層，巷道溫度常年保持不變，是良好的冷源，利用廢棄礦井中現(xiàn)有的排水溝，通過明渠紊流來實現(xiàn)換熱媒介與地面的換熱降溫，從而作為礦用水源熱栗的良好冷源，實現(xiàn)廢棄礦井中資源的高效利用，具有重要的節(jié)能與環(huán)保價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本實用新型的目的是為礦用水源熱栗系統(tǒng)提供一種節(jié)能、高效、穩(wěn)定的冷源，而提出的一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案:一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)，包括換熱水槽、換熱媒介、蓄水池、過濾網(wǎng)、水栗、冷凝器及輸水循環(huán)系統(tǒng);所述換熱水槽選取恒溫層廢棄巷道內(nèi)平均坡度為2度以上，長度滿足換熱負(fù)荷的排水溝;蓄水池設(shè)置在換熱水槽底部末端;冷凝器抽取蓄水池內(nèi)的冷凍水來吸收冷凝器內(nèi)制冷劑冷凝所放熱量，然后由輸水循環(huán)系統(tǒng)通過管道將換熱媒介輸送到換熱水槽頂部實現(xiàn)循環(huán)。
[0005]本實用新型中，優(yōu)選的，所述換熱水槽，選取恒溫層廢棄巷道內(nèi)平均坡度為2度以上，長度滿足換熱負(fù)荷的排水溝，且在使用中可依據(jù)出口溫差衰減情況向上游延伸排水溝長度。排水溝斷面為矩形，換熱水槽表面材料為水泥或石材。
[0006]本實用新型中，優(yōu)選的，所述蓄水池包括防水層、進(jìn)水口、出水口，出水口處設(shè)有過濾網(wǎng)。
[0007]本實用新型中，優(yōu)選的，所述輸水循環(huán)系統(tǒng)包括輸送管道及水栗。
[0008]本實用新型中，優(yōu)選的，所述換熱媒介為水，在換熱水槽及輸送管道中其作用為換熱媒介，在蓄水池中為冷凝器的冷卻水。水源可為礦井涌水、開采過程中產(chǎn)生的廢水以及井上直接供給水。
[0009]本實用新型一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng):(I)節(jié)能:充分利用廢棄巷道內(nèi)熱資源，同時由于是在廢棄巷道內(nèi)距離工作面較地面很近，減小了冷卻水的傳輸距離節(jié)約了電能；(2)經(jīng)濟(jì):本系統(tǒng)替代了冷卻塔，利用原有的排水溝作為換熱水槽，節(jié)省了設(shè)備費用。(3)效率高:由于廢棄巷道內(nèi)不存在由于熱污染對生態(tài)環(huán)境的破壞，所以可以進(jìn)行大溫差換熱，提高機(jī)組工作效率；(4)應(yīng)用范圍廣:本系統(tǒng)適用范圍廣，使得礦用水源熱栗的使用不受礦井涌水量的限制。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)工作示意圖；
[0011 ]圖中:i—換熱水槽，2—換熱媒介，3—蓄水池，4—過濾網(wǎng)，5—水栗，6—冷凝器，7—輸水循環(huán)系統(tǒng)。
【具體實施方式】
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[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0013]參圖1，介紹本實用新型一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)一【具體實施方式】。在本實施方式中，該在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)，包括換熱水槽1、換熱媒介2、蓄水池3、過濾網(wǎng)4、水栗5、冷凝器6及輸水循環(huán)系統(tǒng)7。
[0014]換熱媒介2由于重力的作用在換熱水槽I中進(jìn)行明渠式流動換熱，溫度較高的換熱媒介2通過明渠式流動換熱，水槽換熱表面吸收換熱媒介的熱量，從而換熱媒介溫度降低成為冷卻水。
[0015]換熱媒介明渠式流過換熱水槽降溫后流入蓄水池3，礦用水源熱栗抽取蓄水池的冷卻水作為冷源，冷卻水經(jīng)出水口進(jìn)入冷凝器6，吸收冷凝器6的熱量，溫度升高。
[0016]流過冷凝器6的冷卻水通過輸水循環(huán)系統(tǒng)7輸送到換熱水槽I的起點，然后進(jìn)行明渠式流動換熱降溫。如此循環(huán)，實現(xiàn)明渠式換熱系統(tǒng)的冷卻水供應(yīng)。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選的蓄水池內(nèi)的出水口設(shè)有過濾網(wǎng)4，防止跟隨換熱媒介沖刷進(jìn)蓄水池的雜質(zhì)被吸入冷凝器6。蓄水池3的容積應(yīng)大于明渠流動中的水量的2倍，明渠流動的水量應(yīng)滿足冷凝器6換熱所需水量。
[0018]本實施方式中，換熱水槽I可依據(jù)使用過程中溫差衰減的情況向上游進(jìn)行延伸，以滿足換熱溫差的需求。
[0019]值得一提的是，在本實施方式中，上述換熱媒介2為水，循環(huán)所用水可來自于礦井涌水、生產(chǎn)廢水、或由井上供給。由于水有較大的比熱容，可以吸收儲存更多的熱量。
[0020]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱系統(tǒng)包括:換熱水槽(I)、換熱媒介(2)、蓄水池(3)、過濾網(wǎng)(4)、水栗(5)、冷凝器(6)及輸水循環(huán)系統(tǒng)(7);所述換熱水槽(I)選取恒溫層廢棄巷道內(nèi)平均坡度為2度以上的排水溝，蓄水池(3)設(shè)置在換熱水槽(I)底部末端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱媒介(2)為水，循環(huán)所用水來自于礦井涌水、生產(chǎn)廢水、或由井上供給。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱水槽(I)，為矩形斷面排水溝，換熱水槽(I)表面材料為水泥或石材。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄水池(3)包括進(jìn)水口及出水口，出水口設(shè)有過濾網(wǎng)(4)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄水池(3)容積大于冷凝器(6)所需水量的2倍。
【專利摘要】本實用新型的目的是為礦用水源熱泵系統(tǒng)提供一種節(jié)能、高效、穩(wěn)定的冷源，而提出的一種在廢棄巷道內(nèi)明渠式換熱的系統(tǒng)。礦用水源熱泵作為一種新型節(jié)能礦井降溫技術(shù)得到了推廣應(yīng)用，其采用煤礦開采中產(chǎn)生的涌水作為冷源，利用熱泵技術(shù)對高溫礦井中的熱量進(jìn)行搬運，實現(xiàn)對高溫礦井的降溫。巷道溫度常年保持不變，是良好的冷源，利用廢棄礦井中現(xiàn)有的排水溝，通過明渠紊流來實現(xiàn)換熱媒介與地面的換熱降溫，從而作為礦用水源熱泵的良好冷源，實現(xiàn)廢棄礦井中資源的高效利用，具有重要的節(jié)能與環(huán)保價值。
【IPC分類】F24F13/30, F24F5/00
【公開號】CN205174642
【申請?zhí)枴緾N201520829798
【發(fā)明人】武偉
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年10月23日