專(zhuān)利名稱(chēng)：組合式礦井降溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦井降溫設(shè)備領(lǐng)域，具體地說(shuō)是組合式礦井降溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上第一產(chǎn)煤大國(guó)，也是高溫?zé)岷ΦV井最多的國(guó)家。隨著礦井開(kāi)采深度 的增加，礦井高溫?zé)岷?wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。井下高溫高濕的氣候條件，不僅損害工人的身體健 康，而且大大降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率，甚至使采掘工作無(wú)法進(jìn)行?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定“生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)，機(jī)電設(shè)備硐 室的空氣溫度不得超過(guò)30°C ；當(dāng)空氣溫度超過(guò)時(shí)，必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間， 并給予高溫保健待遇。采掘工作面的空氣溫度超過(guò)30°C，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過(guò)34°C時(shí)，必須停 止作業(yè)。新建、改擴(kuò)建礦井設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行礦井風(fēng)溫預(yù)測(cè)計(jì)算，超溫地點(diǎn)必須有制冷降溫 設(shè)計(jì)，配齊降溫設(shè)施?！钡V井熱害治理技術(shù)主要分為兩類(lèi)非人工制冷技術(shù)和人工制冷技術(shù)。當(dāng)非人工制 冷技術(shù)不能解決礦井的熱害問(wèn)題時(shí)，就要考慮人工制冷技術(shù)。當(dāng)?shù)V井開(kāi)采深度不大，熱害不 太嚴(yán)重的時(shí)候，可采用非人工制冷技術(shù)來(lái)治理礦井熱害。非人工制冷技術(shù)主要有增加風(fēng) 量、隔絕熱源、低溫巖層預(yù)冷入風(fēng)流、個(gè)體防護(hù)等。非人工制冷技術(shù)局限性較大，往往不能徹 底解決礦井降溫問(wèn)題，就需要采用人工制冷技術(shù)。人工制冷技術(shù)主要包括人工制冷水降溫 技術(shù)和人工制冰降溫技術(shù)。近幾年來(lái)，相繼實(shí)施了片冰冷卻降溫系統(tǒng)、冰漿冷卻降溫系統(tǒng)、地面集中式空調(diào)系 統(tǒng)、井下集中式空調(diào)系統(tǒng)、地面井下聯(lián)合集中式空調(diào)系統(tǒng)和井下分散式局部空調(diào)系統(tǒng)。制冷 能力和制冷設(shè)備比以往都有了很大的提高和改進(jìn)，但是與國(guó)外還有一定的差距，大型礦井 集中式空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)行效率低、投資成本高等問(wèn)題仍待解決。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行成本低、降 溫效果好的組合式礦井降溫系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該降溫系統(tǒng)包括井上制冷機(jī)組 和井下制冷機(jī)組，至少一個(gè)井上制冷機(jī)組通過(guò)管路與至少一個(gè)井下制冷機(jī)組連接，井上循 環(huán)管路上設(shè)置有余熱回收換熱器、循環(huán)泵一和高位水箱一；井下循環(huán)管路一管路上設(shè)置有 高低壓換熱器、循環(huán)泵二、高位水箱二和空氣冷卻器一；井下循環(huán)管路二管路上設(shè)置有井下 制冷機(jī)組、循環(huán)泵三、高位水箱三和空氣冷卻器二 ；井下循環(huán)管路一和二通過(guò)井下制冷機(jī)組 相連。所述的井上制冷機(jī)組與制冷機(jī)組冷卻塔、循環(huán)泵四串聯(lián)。所述的井上制冷機(jī)組兩個(gè)以上串聯(lián)或/和并聯(lián)設(shè)置。[0012]所述的井下制冷機(jī)組兩個(gè)以上并聯(lián)設(shè)置。本實(shí)用新型的組合式礦井降溫系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計(jì)合理、易于加工、運(yùn) 行成本低、降溫效果好等特點(diǎn)，而且在礦井降溫的同時(shí)，通過(guò)余熱回收器獲得高溫?zé)崴?分利用系統(tǒng)能量，提高系統(tǒng)能效比，有效降低綜合能耗，節(jié)能效果明顯。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。附圖為組合式礦井降溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、井上制冷機(jī)組，2、余熱回收換熱器，3、制冷機(jī)組冷卻塔，4、循環(huán)泵一，5、 高位水箱一，6、高低壓換熱器，7、空氣冷卻器，8、井下制冷機(jī)組，9、循環(huán)泵二，10、循環(huán)泵三， 11、循環(huán)泵四，12、高位水箱二，13、高位水箱三，14、空氣冷卻器二，15、井上循環(huán)管路，16、井 下循環(huán)管路二，17、井下循環(huán)管路一。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:本實(shí)用新型的組合式礦井降溫系統(tǒng)包括井上制冷機(jī)組1和井下制冷機(jī)組8，井上 制冷機(jī)組1與制冷機(jī)組冷卻塔3、循環(huán)泵四11串聯(lián)；一個(gè)井上制冷機(jī)組1通過(guò)管路與一個(gè)井 下制冷機(jī)組8連接，井上循環(huán)管路15上設(shè)置有余熱回收換熱器2、循環(huán)泵一 4和高位水箱一 5，高位水箱一 5高出礦井外循環(huán)管路最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路一 17上設(shè)置有高低壓換熱 器6、循環(huán)泵二 9、高位水箱二 12和空氣冷卻器一 7，高位水箱二 12高出井下循環(huán)管路一 17 最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路二 16管路上設(shè)置有井下制冷機(jī)組8、循環(huán)泵三10、高位水箱三13 和空氣冷卻器二 14 ；井下循環(huán)管路一 17和井下循環(huán)管路二 16通過(guò)井下制冷機(jī)組8相連。工作原理冷凍循環(huán)水經(jīng)井上制冷機(jī)組1降溫后在循環(huán)泵一 4的作用下，循環(huán)至 高低壓換熱器6。高低壓換熱器6是實(shí)現(xiàn)井上高壓低溫的冷凍循環(huán)水與井下循環(huán)管路一 17 的循環(huán)水進(jìn)行熱交換的設(shè)備。在高低壓換熱器6中，冷凍循環(huán)水與井下循環(huán)管路一 17的循 環(huán)水進(jìn)行熱交換，冷凍循環(huán)水由5°C升至45°C，而井下循環(huán)管路一 17的循環(huán)水由50°C降至 7V。45°C的高溫回水經(jīng)由井筒的管道返回地面，進(jìn)入余熱回收換熱器2。在余熱回收換熱 器2中，45°C高溫回水的熱能被吸收利用，溫度降低至10 20°C，之后再經(jīng)過(guò)井上制冷機(jī)組 降溫，完成閉路循環(huán)。若井下制冷負(fù)荷較小，則直接將余熱回收后的循環(huán)水送至井下進(jìn)行制 冷。井上制冷機(jī)組1通過(guò)制冷機(jī)組冷卻塔3進(jìn)行散熱。經(jīng)高低壓換熱器6冷卻后的井下循 環(huán)管路一 17的循環(huán)水在循環(huán)泵二 9的作用下循環(huán)至末端空氣冷卻器7，通過(guò)在空氣冷卻器 7中與空氣換熱，降低空氣溫度，實(shí)現(xiàn)礦井降溫。井下循環(huán)管路一 17的循環(huán)水在空氣冷卻 器7中換熱后，溫度由7°C升高至15 20°C，此時(shí)循環(huán)水若用作制冷則水溫較高制冷效果 不明顯，若作為冷卻水，則有良好的冷卻效果。井下制冷機(jī)組8利用井下循環(huán)管路一 17的 循環(huán)水作為的冷卻水，制取低溫的冷凍循環(huán)水。冷凍水在循環(huán)泵三10的作用下送至末端空 氣冷卻器二 14換熱后再返回井下制冷機(jī)組8，完成井下循環(huán)二。井下循環(huán)管路一 17的循環(huán) 水經(jīng)井下制冷機(jī)組8的換熱升溫，溫度可升至50°C以上，成為高溫的循環(huán)水。高溫循環(huán)水進(jìn) 入高低壓換熱器6進(jìn)行熱交換，完成井下循環(huán)一。實(shí)施例2
4[0021]本實(shí)用新型的組合式礦井降溫系統(tǒng)包括兩個(gè)并聯(lián)的井上制冷機(jī)組1和兩個(gè)并聯(lián) 的井下制冷機(jī)組8，井上制冷機(jī)組1與制冷機(jī)組冷卻塔3、循環(huán)泵四11串聯(lián)；一個(gè)井上制冷 機(jī)組1通過(guò)管路與一個(gè)井下制冷機(jī)組8連接，井上循環(huán)管路15上設(shè)置有余熱回收換熱器2、 循環(huán)泵一 4和高位水箱一 5，高位水箱一 5高出礦井外循環(huán)管路最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路一 17上設(shè)置有高低壓換熱器6、循環(huán)泵二 9、高位水箱二 12和空氣冷卻器一 7，高位水箱二 12 高出井下循環(huán)管路一 17最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路二 16管路上設(shè)置有井下制冷機(jī)組8、循環(huán) 泵三10、高位水箱三13和空氣冷卻器二 14 ；井下循環(huán)管路一 17和井下循環(huán)管路二 16通過(guò) 井下制冷機(jī)組8相連。工作原理同實(shí)施例1。實(shí)施例3 本實(shí)用新型的組合式礦井降溫系統(tǒng)包括三個(gè)串聯(lián)的井上制冷機(jī)組1和三個(gè)并聯(lián) 的井下制冷機(jī)組8，井上制冷機(jī)組1與制冷機(jī)組冷卻塔3、循環(huán)泵四11串聯(lián)；一個(gè)井上制冷 機(jī)組1通過(guò)管路與一個(gè)井下制冷機(jī)組8連接，井上循環(huán)管路15上設(shè)置有余熱回收換熱器2、 循環(huán)泵一 4和高位水箱一 5，高位水箱一 5高出礦井外循環(huán)管路最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路一 17上設(shè)置有高低壓換熱器6、循環(huán)泵二 9、高位水箱二 12和空氣冷卻器一 7，高位水箱二 12 高出井下循環(huán)管路一 17最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路二 16管路上設(shè)置有井下制冷機(jī)組8、循環(huán) 泵三10、高位水箱三13和空氣冷卻器二 14 ；井下循環(huán)管路一 17和井下循環(huán)管路二 16通過(guò) 井下制冷機(jī)組8相連。工作原理同實(shí)施例1。實(shí)施例4 本實(shí)用新型的組合式礦井降溫系統(tǒng)包括四個(gè)井上制冷機(jī)組1 (兩個(gè)井上制冷機(jī)組 1并聯(lián)后與另外兩個(gè)串聯(lián))和四個(gè)并聯(lián)的井下制冷機(jī)組8，井上制冷機(jī)組1與制冷機(jī)組冷卻 塔3、循環(huán)泵四11串聯(lián)；一個(gè)井上制冷機(jī)組1通過(guò)管路與一個(gè)井下制冷機(jī)組8連接，井上循 環(huán)管路15上設(shè)置有余熱回收換熱器2、循環(huán)泵一 4和高位水箱一 5，高位水箱一 5高出礦井 外循環(huán)管路最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路一 17上設(shè)置有高低壓換熱器6、循環(huán)泵二 9、高位水箱 二 12和空氣冷卻器一 7，高位水箱二 12高出井下循環(huán)管路一 17最高點(diǎn)an ；井下循環(huán)管路 二 16管路上設(shè)置有井下制冷機(jī)組8、循環(huán)泵三10、高位水箱三13和空氣冷卻器二 14 ；井下 循環(huán)管路一 17和井下循環(huán)管路二 16通過(guò)井下制冷機(jī)組8相連。工作原理同實(shí)施例1。
權(quán)利要求1.組合式礦井降溫系統(tǒng)，其特征在于包括井上制冷機(jī)組和井下制冷機(jī)組，至少一個(gè)井 上制冷機(jī)組通過(guò)管路與至少一個(gè)井下制冷機(jī)組連接，井上循環(huán)管路上設(shè)置有余熱回收換熱 器、循環(huán)泵一和高位水箱一；井下循環(huán)管路一管路上設(shè)置有高低壓換熱器、循環(huán)泵二、高位 水箱二和空氣冷卻器一；井下循環(huán)管路二管路上設(shè)置有井下制冷機(jī)組、循環(huán)泵三、高位水箱 三和空氣冷卻器二 ；井下循環(huán)管路一和井下循環(huán)管路二通過(guò)井下制冷機(jī)組相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式礦井降溫系統(tǒng)，其特征在于所述的井上制冷機(jī)組與制 冷機(jī)組冷卻塔、循環(huán)泵四串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式礦井降溫系統(tǒng)，其特征在于所述的井上制冷機(jī)組兩個(gè) 以上串聯(lián)或/和并聯(lián)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式礦井降溫系統(tǒng)，其特征在于所述的井下制冷機(jī)組兩個(gè) 以上并聯(lián)設(shè)置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種組合式礦井降溫系統(tǒng)，屬于礦井降溫設(shè)備領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括井上制冷機(jī)組和井下制冷機(jī)組，至少一個(gè)井上制冷機(jī)組通過(guò)管路與至少一個(gè)井下制冷機(jī)組連接，井上循環(huán)管路上設(shè)置有余熱回收換熱器、循環(huán)泵一和高位水箱一；井下循環(huán)管路一管路上設(shè)置有高低壓換熱器、循環(huán)泵二、高位水箱二和空氣冷卻器一；井下循環(huán)管路二管路上設(shè)置有井下制冷機(jī)組、循環(huán)泵三、高位水箱三和空氣冷卻器二；井下循環(huán)管路一和井下循環(huán)管路二通過(guò)井下制冷機(jī)組相連。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行成本低、降溫效果好等特點(diǎn)，而且在礦井降溫的同時(shí)，通過(guò)余熱回收器獲得高溫?zé)崴浞掷孟到y(tǒng)能量，提高系統(tǒng)能效比，有效降低綜合能耗，節(jié)能效果明顯。
文檔編號(hào)E21F3/00GK201902226SQ20102061779
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者徐廣才, 葛建民, 陳炬 申請(qǐng)人:徐廣才, 葛建民, 陳炬