專利名稱：主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于礦井通風與熱能利用技術領域，涉及一種主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置。
背景技術：
礦井排風的溫度與濕度一年四季基本維持恒定，其中蘊藏著大量的低溫熱能，目前這部分熱能尚未被充分利用。熱泵技術作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的供熱/供冷方式，可利用礦井排風中蘊藏的低溫熱能，制取熱量/冷量，以滿足礦井井筒保溫、地面建筑空調、采暖以及生活用熱的需求。目前，國內外學者報道了有關礦井排風中熱量回收裝置。有的在回風井出口風道或旁路風道里設置換熱器提取熱量，有的在擴散塔塔體頂部出口全斷面設置換熱器或噴淋設備提取熱量，這些換熱裝置產(chǎn)生的局部阻力將增加主扇的靜壓消耗，影響主扇的靜壓回收。同時，回風中所攜帶的粉塵在噴淋換熱過程中易堆積在換熱器表面，降低換熱效率。例如，朱曉彥設計一種礦井回風熱回收利用裝置(專利號ZL200620078177.4)，在風道出口或旁路風道里設有熱交換器，用以提取回風流中的熱量，該換熱器布置在風道里會增加風道風速，增大通風阻力。王建學等設計一種礦井回風源熱泵系統(tǒng)(授權公告號CN201852361U)，該系統(tǒng)由擴散塔和熱泵機組組成，在擴散塔出風口上方全斷面設置換熱器，在換熱器內設有若干噴淋管，水循環(huán)回路中的水經(jīng)噴淋后被回風流加熱，為水源熱泵機組提供熱量，噴淋中產(chǎn)生的水霧粉塵易于附著在換熱器表面。因此，提高熱回收效率、降低主扇在換熱器上的靜壓消耗，是解決礦井排風中低位熱能流失問題的關鍵。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種集礦井排風與熱泵技術于一體的新型主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置，借助導流板引導熱風流與安裝在擴散塔排風口外沿上的環(huán)狀換熱器進行換熱，基于熱泵循環(huán)回收礦井排風中的低位熱能，同時維持主扇靜壓正?；厥?。本發(fā)明的技術方案是主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置由擴散塔
I、擴散塔出風口 2、支撐托架3、環(huán)狀換熱器4、風管5、電動風量調節(jié)閥6、可調角度彎頭7、導流板8、防雨罩9、制冷劑管道10、壓縮機11、冷凝器12、節(jié)流閥13、水泵14和水管15組成。其特征在于在擴散塔出風口 2外沿支撐托架3上安裝環(huán)狀換熱器4，環(huán)狀換熱器4的環(huán)繞形式根據(jù)擴散塔出風口 2的截面形狀來確定，選擇圓形或方形；借助導流板8將來自主扇的熱風流16弓丨向環(huán)狀換熱器4,使之與環(huán)狀換熱器4內的制冷劑換熱,最后來自主扇的熱風流16穿過環(huán)狀換熱器4擴散至大氣；制冷劑吸收的熱量通過熱泵循環(huán)釋放，該熱泵循環(huán)發(fā)生在由制冷劑管道10連接的環(huán)狀換熱器4、壓縮機11、冷凝器12和節(jié)流閥13構成的環(huán)路內；在冷凝器12中，制冷劑釋放出的熱量加熱循環(huán)熱水，加熱后的循環(huán)水為風機盤管、生活洗浴用水、礦井進風預熱以及其它供熱設備提供熱量。
本發(fā)明在環(huán)狀換熱器4的上方，設置風管5，通過定期引入空氣流17清除沉積在環(huán)狀換熱器4表面上的粉塵，提高熱量回收效率。根據(jù)環(huán)狀換熱器4表面的粉塵堆積情況，利用電動風量調節(jié)閥6調節(jié)空氣流17的供給量。在風管5的A-B段上安裝可調角度彎頭7，該彎頭可以在水平±90°范圍內變化，由自控系統(tǒng)控制。當無除塵需要時，通過自控系統(tǒng)將風管5從環(huán)狀換熱器4的上方移開。本發(fā)明將導流板8和防雨罩9連成一體，放置于環(huán)狀換熱器4上方。導流板8和防雨罩9的位置可利用自動控制系統(tǒng)調節(jié)。當熱泵循環(huán)停止時，通過自控系統(tǒng)，將導流板8和防雨罩9所構成的整體向上提升，從而不影響擴散塔的正常排風及換熱器的定期除塵。同時在發(fā)生井下災變時，不影響主扇反風。本發(fā)明的效果和益處是將主扇擴散塔排風和熱泵技術有機結合，使礦井排風中的低位熱能得到回收，依靠主扇過余的靜壓即可克服環(huán)狀換熱器產(chǎn)生的阻力，同時不影響井下災變時期的礦井反風。


圖I是主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置示意圖。圖2是主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置C-C剖面圖。圖中1擴散塔；2擴散塔出風口 ； 3支撐托架；4環(huán)狀換熱器；5風管；6電動風量調節(jié)閥；7可調角度彎頭；8導流板；9防雨罩；10制冷劑管道；11壓縮機；12冷凝器；13節(jié)流閥；14水泵；15水管；16來自主扇的熱風流；17空氣流。
具體實施例方式以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施方式
。如圖I所示為本發(fā)明的“主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置”示意圖。在啟動熱泵循環(huán)之前，通過自控系統(tǒng)調節(jié)導流板8所處的高度，使導流板8的下端降至環(huán)狀換熱器4的頂沿，進入導流狀態(tài)。開啟熱泵循環(huán)，來自主扇的熱風流16經(jīng)過擴散塔出風口 2流出，在導流板8的引流作用下流向位于擴散塔出風口 2外沿支撐托架3上的環(huán)狀換熱器4，在環(huán)狀換熱器4處釋放出熱量后，匯入大氣。制冷劑在環(huán)狀換熱器4處吸收熱量，在冷凝器12處放出熱量加熱循環(huán)水，加熱后的循環(huán)水給風機盤管、生活洗浴用水、礦井進風預熱以及其他供熱設備等提供熱量。關閉熱泵循環(huán)后，通過自控系統(tǒng)，將導流板8連同防雨罩9 一起提升至一定高度，確保正常排風或災變反風。當系統(tǒng)運行一段時間后，環(huán)狀換熱器4表面會沉積一部分粉塵顆粒，此時啟動自動控制系統(tǒng)將風管5移至環(huán)狀換熱器4上方，借助空氣流17吹掃沉積在環(huán)狀換熱器4表面上的粉塵，其中除塵強度通過電動風量調節(jié)閥6調節(jié)空氣流17的供給量。如圖2所示，在擴散塔出風口 2外沿支撐托架3上安裝環(huán)狀換熱器4，環(huán)狀換熱器4根據(jù)擴散塔出風口 2的形狀由一組或多組換熱器并聯(lián)而成。
權利要求
1.一種主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置，由擴散塔(I)、擴散塔出風口(2)、支撐托架(3)、環(huán)狀換熱器(4)、風管(5)、電動風量調節(jié)閥￠)、可調角度彎頭(7)、導流板(8)、防雨罩(9)、制冷劑管道(10)、壓縮機(11)、冷凝器(12)、節(jié)流閥(13)、水泵(14)和水管(15)組成；其特征在于在擴散塔出風口⑵的外沿安裝支撐托架(3);在支撐托架(3)的上方安裝環(huán)狀換熱器(4);在環(huán)狀換熱器(4)的內側安裝導流板(8);在環(huán)狀換熱器(4)的上方安裝風管(5)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置，其特征在于將導流板(8)和防雨罩(9)組成一個整體，通過自控系統(tǒng)垂直移動；利用風管(5)定期引入空氣流(17)對環(huán)狀換熱器(4)進行除塵。
全文摘要
一種主扇擴散塔排風口導流板引風及其熱能利用裝置，屬于礦井通風與熱能利用技術領域。其特征是該系統(tǒng)由擴散塔、擴散塔出風口、支撐托架、環(huán)狀換熱器、風管、電動風量調節(jié)閥、可調角度彎頭、導流板、防雨罩、制冷劑管道、壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥、水泵和水管組成。在擴散塔出風口外沿支撐托架上安裝環(huán)狀換熱器，在環(huán)狀換熱器的內側設置導流板，導流板和防雨罩組成一個整體；在環(huán)狀換熱器上方，用于除塵的風管依次連接電動風量調節(jié)閥和可調角度彎頭。本發(fā)明的效果和益處是使礦井排風中的低位熱能得到回收，依靠主扇過余的靜壓即可克服環(huán)狀換熱器產(chǎn)生的阻力，同時不影響井下災變時期的礦井反風。
文檔編號F25B30/06GK102619546SQ20121010658
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權日2012年4月12日
發(fā)明者孫斌, 張騰飛, 王樹剛, 王繼紅, 龍有為 申請人:大連理工大學