井下排風(fēng)能量提取塔的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及礦井設(shè)備，特別是一種井下排風(fēng)能量提取塔。該能量提取塔是在空氣出口與空氣入口之間設(shè)有肋片管式換熱器及擋水板；所述的肋片管式換熱器通過(guò)管道與二號(hào)板式換熱器形成循環(huán)回路，管道上安裝有介質(zhì)循環(huán)泵；所述的肋片管式換熱器迎風(fēng)面一側(cè)設(shè)有噴淋裝置。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝靈活，現(xiàn)場(chǎng)可以移動(dòng)，方便拆卸，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；2、在換熱器的迎風(fēng)面上進(jìn)行噴淋，可有效地提高換熱效率；3、采用肋片管式換熱器，在減小設(shè)備尺寸的同時(shí)增大了換熱面積；4、采用板式換熱器進(jìn)行中間換熱。
【專(zhuān)利說(shuō)明】井下排風(fēng)能量提取塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦井設(shè)備，特別是一種井下排風(fēng)能量提取塔。

【背景技術(shù)】
[0002]在各類(lèi)礦井中為了保持井下巷道工作人員正常工作，需要不斷地向井下送入新鮮空氣，這部分新鮮空氣流經(jīng)整個(gè)井下通風(fēng)巷道后排入大氣。這部分排風(fēng)量巨大，同時(shí)由于在井下巷道流動(dòng)過(guò)程中與巷道進(jìn)行了熱濕交換，排出礦井的乏風(fēng)溫度與濕度常年保持穩(wěn)定，夏季溫度低于外部環(huán)境溫度而冬季高于外部環(huán)境溫度，因此是一個(gè)非常理想的熱泵工作的冷熱源。
[0003]在申請(qǐng)?zhí)枮?00910233487.7的發(fā)明專(zhuān)利“礦井回風(fēng)能量利用方法與裝置”中提出利用熱泵系統(tǒng)提取礦井回風(fēng)中的熱能，但是采用多級(jí)換熱器，系統(tǒng)復(fù)雜龐大，換熱器與礦井回風(fēng)直接接觸，換熱器易腐蝕、制冷劑容易泄露。在申請(qǐng)?zhí)枮?01210272663.X的發(fā)明專(zhuān)利“低溫排風(fēng)源噴淋取熱高效水源熱泵新風(fēng)系統(tǒng)”中，在排風(fēng)擴(kuò)散塔中噴淋防凍液與排風(fēng)進(jìn)行熱交換，但是需要在擴(kuò)散塔中增加匯水池、集水池、添設(shè)噴淋系統(tǒng)及裝置，系統(tǒng)復(fù)雜，防凍液采用鹽類(lèi)及醇類(lèi)溶液，對(duì)建筑及材料有強(qiáng)烈腐蝕作用，噴淋液直接與礦井排風(fēng)接觸，需要對(duì)噴淋液進(jìn)行凈化處理。在申請(qǐng)?zhí)枮?01120391616.8的發(fā)明“礦井乏風(fēng)余熱利用裝置”中采用引風(fēng)機(jī)、增設(shè)礦井引風(fēng)管等接入礦井回風(fēng)，但是工程較大，制冷劑換熱器直接進(jìn)入迎風(fēng)道中易腐蝕，維修不便。以上各裝置都適用于大型礦井，初投資、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用高，對(duì)系統(tǒng)風(fēng)量要求也高。
[0004]在各類(lèi)小型礦井中，排風(fēng)機(jī)較小，從經(jīng)濟(jì)角度考慮往往不設(shè)置擴(kuò)散塔或者擴(kuò)散器。排風(fēng)在排風(fēng)機(jī)的作用下直接排入大氣中，在排風(fēng)機(jī)出口周?chē)諝?以排風(fēng)機(jī)出口為圓心、4米左右半徑范圍)形成了一個(gè)亞環(huán)境(與大氣環(huán)境相比，溫度保持在16-20°C，濕度保持在75-95%，風(fēng)速保持在2-3m/s)。完全可以在此亞環(huán)境中采用風(fēng)冷或者水冷熱泵吸收空氣中的冷熱源從而為其他建筑提供生活熱水及空調(diào)冷熱水。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且高效率的井下排風(fēng)能量提取塔。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下途徑實(shí)現(xiàn)的:一種井下排風(fēng)能量提取塔，該能量提取塔是在機(jī)殼前面板上部設(shè)空氣出口，機(jī)殼后面板上設(shè)有空氣入口 ；所述的空氣出口上安裝有風(fēng)機(jī)，空氣出口與空氣入口之間設(shè)有肋片管式換熱器及擋水板；所述的肋片管式換熱器通過(guò)管道順序連接二號(hào)板式換熱器、壓縮機(jī)及一號(hào)板式換熱器，管道上安裝有介質(zhì)循環(huán)泵；所述的二號(hào)板式換熱器、壓縮機(jī)及一號(hào)板式換熱器通過(guò)管路形成制冷劑循環(huán)回路；所述的肋片管式換熱器迎風(fēng)面一側(cè)設(shè)有噴淋裝置。
[0007]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的噴淋裝置包括噴嘴，該噴嘴通過(guò)管路經(jīng)循環(huán)噴淋泵、過(guò)濾機(jī)連接位于肋片管式換熱器下方的集水池。
[0008]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的一號(hào)板式換熱器的末端通過(guò)金屬軟管經(jīng)空調(diào)水泵連接用戶空調(diào)。
[0009]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的機(jī)殼底部安裝有行走輪。
[0010]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的能量提取塔安裝于礦井通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的前方，
呈一對(duì)一布局或多對(duì)一布局O
[0011]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的能量提取塔與出風(fēng)口之間的距離為2-4米。
[0012]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的集水池上方安裝有隔板，隔板將機(jī)殼內(nèi)部的風(fēng)機(jī)、肋片管式換熱器、擋水板及噴淋裝置與二號(hào)板式換熱器、壓縮機(jī)及一號(hào)板式換熱器、過(guò)濾機(jī)、循環(huán)噴淋泵分隔開(kāi)。
[0013]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的肋片管換熱器的管道為銅管或不銹鋼管、肋片為鋼或鋁材制成，肋片間距在6-10mm之間。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明井下排風(fēng)能量提取塔具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝靈活，現(xiàn)場(chǎng)可以移動(dòng)，方便拆卸，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；
[0016]2、在換熱器的迎風(fēng)面上進(jìn)行噴淋，可有效地提高換熱效率；
[0017]3、采用肋片管式換熱器，在減小設(shè)備尺寸的同時(shí)增大了換熱面積；
[0018]4、采用板式換熱器進(jìn)行中間換熱；
[0019]5、在板式換熱器與肋片管式換熱器之間的管道內(nèi)填充軟化水，在減小結(jié)垢幾率的同時(shí)方便后期維護(hù)；
[0020]6、采用金屬軟管與空調(diào)系統(tǒng)相連接，可方便移動(dòng)設(shè)備；
[0021]7、設(shè)備底部設(shè)置有滾輪，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速前后移動(dòng)，不占據(jù)風(fēng)機(jī)出口位置，方便進(jìn)行檢修。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0023]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明安裝位置示意圖之一；
[0025]圖3為本發(fā)明安裝位置示意圖之二 ；
[0026]圖中,機(jī)殼1、空氣出口 2、空氣入口 3、風(fēng)機(jī)4、肋片管式換熱器5、擋水板6、二號(hào)板式換熱器7、壓縮機(jī)8、一號(hào)板式換熱器9、介質(zhì)循環(huán)泵10、噴嘴11、循環(huán)噴淋泵12、過(guò)濾機(jī)13、集水池14、空調(diào)水泵15、用戶空調(diào)16、行走輪17、礦井通風(fēng)機(jī)18、出風(fēng)口 19、能量提取塔20、隔板21。

【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1，本發(fā)明井下排風(fēng)能量提取塔，該能量提取塔20是在機(jī)殼I前面板上部設(shè)空氣出口 2，機(jī)殼I后面板上設(shè)有空氣入口 3，空氣由空氣入口進(jìn)入設(shè)備，所述的空氣出口 2上安裝有風(fēng)機(jī)4，空氣出口 2與空氣入口 3之間設(shè)有肋片管式換熱器5及擋水板6 ;風(fēng)機(jī)將空氣由后部空氣入口吸入經(jīng)過(guò)肋片管式換熱器、擋水板后由設(shè)備前部空氣出口排出；
[0028]所述的肋片管式換熱器5，肋片管換熱器5的管道為銅管或不銹鋼管、肋片為鋼或鋁材制成，肋片間距在6-10mm之間。肋片管換熱器5通過(guò)管道順序連接二號(hào)板式換熱器7、壓縮機(jī)8及一號(hào)板式換熱器9，管道上安裝有介質(zhì)循環(huán)泵10 ;所述的二號(hào)板式換熱器7、壓縮機(jī)8及一號(hào)板式換熱器9通過(guò)管路形成制冷劑循環(huán)回路；所述的一號(hào)板式換熱器9的末端通過(guò)金屬軟管經(jīng)空調(diào)水泵15連接用戶空調(diào)16。介質(zhì)循環(huán)泵將軟化水送入板式換熱器，在溫度升高或者降低以后進(jìn)入肋片管式換熱器，在肋片管式換熱器中與空氣進(jìn)行熱交換后再次進(jìn)入板式換熱器中；
[0029]所述的肋片管式換熱器5迎風(fēng)面一側(cè)設(shè)有噴淋裝置，所述的噴淋裝置包括噴嘴11，該噴嘴11通過(guò)管路經(jīng)循環(huán)噴淋泵12、過(guò)濾機(jī)13連接位于肋片管式換熱器5下方的集水池14。所述的集水池14上方安裝有隔板21，隔板21將機(jī)殼I內(nèi)部的風(fēng)機(jī)4、肋片管式換熱器5、擋水板6及噴淋裝置與二號(hào)板式換熱器7、壓縮機(jī)8及一號(hào)板式換熱器9分隔開(kāi)。循環(huán)噴淋泵將過(guò)濾后的水經(jīng)過(guò)噴淋管道送至噴嘴后噴灑在肋片管換熱器表面，噴淋在換熱器表面的部分噴淋水沿肋片流下至集水池，部分噴淋水被空氣攜帶，在擋水板處被擋住沿隔板流至集水池；
[0030]在夏季，二號(hào)板式換熱器作為冷凝器，制冷劑將熱量傳遞給軟化水，軟化水溫度升高到37°C左右，經(jīng)循環(huán)泵作用進(jìn)入肋片管式換熱器中，與亞環(huán)境中的18°C左右的空氣進(jìn)行熱交換，再加以噴淋提高換熱效率，將熱量傳遞給空氣后溫度下降至32°C左右再進(jìn)入二號(hào)板式換熱器中。一號(hào)板式換熱器作為蒸發(fā)器為用戶系統(tǒng)提供7°C左右的冷凍水；
[0031]在冬季，二號(hào)板式換熱器作為蒸發(fā)器，制冷劑在二號(hào)板式換熱器中蒸發(fā)吸熱，溫度升高，軟化水溫度降低至TC左右后進(jìn)入肋片管式換熱器中，與18°C左右的空氣進(jìn)行熱交換，溫度升高后再次進(jìn)入二號(hào)板式換熱器中。一號(hào)板式換熱器作為冷凝器為用戶系統(tǒng)提供40 C左右的空調(diào)熱水。
[0032]如圖2、圖3所示，所述的能量提取塔20安裝于礦井通風(fēng)機(jī)18出風(fēng)口 19的前方，呈一對(duì)一布局或多對(duì)一布局，所述的能量提取塔20與出風(fēng)口 19之間的距離為2-4米。所述的機(jī)殼I底部安裝有行走輪17，方便移動(dòng)。
[0033]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:該能量提取塔(20)是在機(jī)殼(I)前面板上部設(shè)空氣出口(2)，機(jī)殼(I)后面板上設(shè)有空氣入口(3)； 所述的空氣出口(2)上安裝有風(fēng)機(jī)(4)，空氣出口(2)與空氣入口(3)之間設(shè)有肋片管式換熱器(5)及擋水板(6)； 所述的肋片管式換熱器(5)通過(guò)管道順序連接二號(hào)板式換熱器(7)、壓縮機(jī)(8)及一號(hào)板式換熱器(9)，管道上安裝有介質(zhì)循環(huán)泵(10);所述的二號(hào)板式換熱器(7)、壓縮機(jī)(8)及一號(hào)板式換熱器(9)通過(guò)管路形成制冷劑循環(huán)回路；所述的肋片管式換熱器(5)迎風(fēng)面一側(cè)設(shè)有噴淋裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:所述的噴淋裝置包括噴嘴(11)，該噴嘴(11)通過(guò)管路經(jīng)循環(huán)噴淋泵(12)、過(guò)濾機(jī)(13)連接位于肋片管式換熱器(5)下方的集水池(14)。
3.如權(quán)利要求1所述的井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:所述的一號(hào)板式換熱器(9)的末端通過(guò)金屬軟管經(jīng)空調(diào)水泵(15)連接用戶空調(diào)(16)。
4.如權(quán)利要求1所述的井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:所述的機(jī)殼(I)底部安裝有行走輪(17)。
5.如權(quán)利要求1所述的井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:所述的能量提取塔(20)安裝于礦井通風(fēng)機(jī)(18)出風(fēng)口(19)的前方,呈一對(duì)一布局或多對(duì)一布局。
6.如權(quán)利要求5所述的井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:所述的能量提取塔(20)與出風(fēng)口(19)之間的距離為2-4米。
7.如權(quán)利要求2所述的井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:所述的集水池(14)上方安裝有隔板(21)，隔板(21)將機(jī)殼⑴內(nèi)部的風(fēng)機(jī)(4)、肋片管式換熱器(5)、擋水板(6)及噴淋裝置與二號(hào)板式換熱器(7)、壓縮機(jī)(8)及一號(hào)板式換熱器(9)、循環(huán)噴淋泵(12)、過(guò)濾機(jī)(13)分隔開(kāi)。
8.如權(quán)利要求1所述的井下排風(fēng)能量提取塔，其特征在于:所述的肋片管換熱器(5)的管道為銅管或不銹鋼管、肋片為鋼或鋁材制成，肋片間距在6-10mm之間。
【文檔編號(hào)】F25B30/06GK104075492SQ201410333421
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】成劍林, 鄒聲華, 陳世強(qiáng), 李永存, 殷維 申請(qǐng)人:湖南科技大學(xué)