用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的冷空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，包括位于礦井內(nèi)的礦井熱源、與所述礦井的出風(fēng)口連接并用于吸收和存儲(chǔ)所述礦井熱源中的熱量的熱量交換系統(tǒng)和與所述礦井的進(jìn)風(fēng)口連接并用于加熱進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣的加熱設(shè)備；所述加熱設(shè)備與所述熱量交換系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)熱管路連接。本實(shí)用新型提供的加熱系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行加熱，從而避免冷空氣與礦井內(nèi)的濕熱空氣結(jié)合造成結(jié)冰，避免了堵塞風(fēng)道，保證了正常安全生產(chǎn)，其還節(jié)約了能源，避免了能源浪費(fèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及防冷風(fēng)進(jìn)入礦井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地下礦井為了正常生產(chǎn)，需要連續(xù)不斷的進(jìn)行通風(fēng)過(guò)程。井下的濕熱空氣和灰塵不斷排出，地面上新鮮的空氣不斷補(bǔ)充進(jìn)入礦井中。
[0003]由于地下礦井中一年四季溫度相對(duì)恒定，一般在20°C左右，因此排出的井下空氣中蘊(yùn)含了大量熱能。
[0004]當(dāng)冬季氣溫低于(TC以下后，外部干冷的空氣(冷風(fēng))進(jìn)入礦井進(jìn)風(fēng)口時(shí)，會(huì)與進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的濕熱空氣接觸，從而造成結(jié)冰，使得進(jìn)風(fēng)口風(fēng)道變窄，甚至堵塞，嚴(yán)重影響礦井正常通風(fēng)，甚至造成停產(chǎn)事故。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，其能夠?qū)M(jìn)入礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的冷空氣進(jìn)行加熱，以防止在進(jìn)風(fēng)口內(nèi)結(jié)冰。
[0006]本實(shí)用新型技術(shù)方案提供一種用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的冷空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，包括位于礦井內(nèi)的礦井熱源、與所述礦井的出風(fēng)口連接并用于吸收和存儲(chǔ)所述礦井熱源中的熱量的熱量交換系統(tǒng)和與所述礦井的進(jìn)風(fēng)口連接并用于加熱進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣的加熱設(shè)備;所述加熱設(shè)備與所述熱量交換系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)熱管路連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述加熱設(shè)備包括至少一個(gè)熱交換器，所述熱交換器與所述導(dǎo)熱管路連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述加熱設(shè)備包括多個(gè)所述熱交換器，每個(gè)所述熱交換器分別獨(dú)立地與所述導(dǎo)熱管路連接。
[0009]進(jìn)一步地，每個(gè)所述熱交換器上都配置有一個(gè)用于控制進(jìn)風(fēng)量的風(fēng)量控制閘門(mén)。
[0010]進(jìn)一步地，所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器和用于控制所述風(fēng)量控制閘門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的自動(dòng)控制系統(tǒng);所述溫度傳感器與所述自動(dòng)控制系統(tǒng)之間通過(guò)信號(hào)通信連接，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)與所述自動(dòng)控制閘門(mén)之間通過(guò)信號(hào)通信連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱管路上設(shè)置有水栗，所述水栗與所述自動(dòng)控制系統(tǒng)之間通過(guò)信號(hào)通信連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述熱量交換系統(tǒng)包括熱交換設(shè)備、導(dǎo)熱設(shè)備和儲(chǔ)熱設(shè)備;所述熱交換設(shè)備布置在所述出風(fēng)口處，所述導(dǎo)熱管路連接在所述儲(chǔ)熱設(shè)備和所述加熱設(shè)備之間；所述導(dǎo)熱設(shè)備連接在所述熱交換設(shè)備和儲(chǔ)熱設(shè)備之間。
[0013]進(jìn)一步地，所述熱交換設(shè)備上配置有軸流風(fēng)機(jī)，所述軸流風(fēng)機(jī)安裝在所述出風(fēng)口內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)熱設(shè)備為蓄水池。
[0015]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱設(shè)備包括熱栗機(jī)和用于傳遞熱量的導(dǎo)熱管道，所述熱栗機(jī)分別通過(guò)所述導(dǎo)熱管道與所述熱交換設(shè)備和所述儲(chǔ)熱設(shè)備連接。
[0016]采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果:
[0017]通過(guò)設(shè)置加熱設(shè)備，在外部干冷的冷空氣進(jìn)入礦井的進(jìn)風(fēng)口時(shí)，加熱設(shè)備對(duì)冷空氣進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到5 °C以上，從而即使在寒冷冬季，也不會(huì)在進(jìn)風(fēng)口附近結(jié)冰，保證了正常安全生產(chǎn)。
[0018]加熱設(shè)備的熱量全部來(lái)自于礦井下的礦井熱源，從而無(wú)需專(zhuān)門(mén)從外部提供熱源，從而節(jié)約了能源，避免了能源浪費(fèi)。
[0019]綜上，本實(shí)用新型提供的加熱系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行加熱，從而避免冷空氣與礦井內(nèi)的濕熱空氣結(jié)合造成結(jié)冰，避免了堵塞風(fēng)道，保證了正常安全生產(chǎn)，其還節(jié)約了能源，避免了能源浪費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型提供的加熱系統(tǒng)的示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記對(duì)照表:
[0022]1-礦井熱源；2-出風(fēng)口；3-進(jìn)風(fēng)口；
[0023]4-熱量交換系統(tǒng)；41-熱交換設(shè)備；411-軸流風(fēng)機(jī)；
[0024]42-儲(chǔ)熱設(shè)備；421-蓄水池；43-導(dǎo)熱設(shè)備；
[0025]431-熱栗機(jī)；432-導(dǎo)熱管道；5_加熱設(shè)備；
[0026]51-熱交換器；52-風(fēng)量控制閘門(mén)；6-導(dǎo)熱管路；
[0027]61-水栗；7-自動(dòng)控制系統(tǒng)；8-溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。其中相同的零部件用相同的附圖標(biāo)記表示。需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，包括位于礦井內(nèi)的礦井熱源1、與礦井的出風(fēng)口 2連接并用于吸收和存儲(chǔ)礦井熱源I中的熱量的熱量交換系統(tǒng)4和與礦井的進(jìn)風(fēng)口 3連接并用于加熱進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口 3內(nèi)的空氣的加熱設(shè)備5。其中，加熱設(shè)備5與熱量交換系統(tǒng)4通過(guò)導(dǎo)熱管路6連接。
[0030]也即是，該加熱系統(tǒng)主要用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，防止在寒冷天氣下，冷空氣在進(jìn)風(fēng)口 3內(nèi)與礦井內(nèi)的濕熱空氣結(jié)合造成結(jié)冰。
[0031]該加熱系統(tǒng)主要包括礦井熱源1、熱量交換系統(tǒng)4、加熱設(shè)備5和導(dǎo)熱管路6。
[0032]熱量交換系統(tǒng)4布置在礦井的出風(fēng)口2處，用于吸收礦井熱源I中的熱量，并將得到的熱量進(jìn)行存儲(chǔ)，以用于供給至加熱設(shè)備5。
[0033]礦井熱源I可以為礦井內(nèi)的熱風(fēng)。其會(huì)在氣壓作用下從出風(fēng)口2流出。在出風(fēng)口 2處，礦井熱源I與熱量交換系統(tǒng)4完成熱量交換。熱量交換系統(tǒng)4將得到的熱量進(jìn)行存儲(chǔ)，用于后續(xù)供給至加熱設(shè)備5。
[0034]加熱設(shè)備5布置在進(jìn)風(fēng)口3處，其用于對(duì)進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口 3的冷風(fēng)或冷空氣進(jìn)行加熱，使其升溫至5°C以上，以避免其在進(jìn)風(fēng)口 3內(nèi)與礦井內(nèi)的濕熱空氣結(jié)合造成結(jié)冰。
[0035]具體地，加熱設(shè)備5通過(guò)導(dǎo)熱管路6與熱量交換系統(tǒng)4連接，導(dǎo)熱管路6能夠?qū)崃拷粨Q系統(tǒng)4中儲(chǔ)存的熱量傳遞至加熱設(shè)備5，加熱設(shè)備5可以通過(guò)從導(dǎo)熱管路6中通獲得的熱量來(lái)對(duì)進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口 3內(nèi)的冷空氣進(jìn)行加熱。
[0036]加熱設(shè)備5的熱量全部來(lái)自于礦井下的礦井熱源，從而無(wú)需專(zhuān)門(mén)從外部提供熱源，從而節(jié)約了能源，避免了能源浪費(fèi)。
[0037]綜上，本實(shí)用新型提供的加熱系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行加熱，從而避免冷空氣與礦井內(nèi)的濕熱空氣結(jié)合造成結(jié)冰，避免了堵塞風(fēng)道，保證了正常安全生產(chǎn)，其還節(jié)約了能源，避免了能源浪費(fèi)。
[0038]較佳地，如圖1所示，加熱設(shè)備5包括至少一個(gè)熱交換器51，熱交換器51與導(dǎo)熱管路6連接。通過(guò)熱交換器51與導(dǎo)熱管路6連接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)熱交換器51與導(dǎo)熱管路6進(jìn)行熱量交換，獲得熱量。然后，交換器51再與進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行熱量交換，對(duì)冷空氣進(jìn)行加熱。
[0039]導(dǎo)熱管路6為能夠傳遞熱量的管路，其可以由管路和流動(dòng)在管路內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)組成。
[0040]較佳地，如圖1所示，加熱設(shè)備5包括多個(gè)熱交換器51，每個(gè)熱交換器51分別獨(dú)立地與導(dǎo)熱管路6連接。通過(guò)設(shè)置多個(gè)熱交換器51，可以更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)冷空氣加熱。將每個(gè)熱交換器51分別獨(dú)立地與導(dǎo)熱管路6連接，可以在其中一個(gè)或多個(gè)熱交換器51損壞時(shí)，單獨(dú)關(guān)閉或更換，而不影響正常加熱。
[0041]較佳地，如圖1所示，每個(gè)熱交換器51上都配置有一個(gè)用于控制進(jìn)風(fēng)量的風(fēng)量控制閘門(mén)52。風(fēng)量控制閘門(mén)52可以根據(jù)需要開(kāi)啟或關(guān)閉，或開(kāi)啟至某個(gè)角度，以調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量。
[0042]較佳地，如圖1所示，進(jìn)風(fēng)口 3置有溫度傳感器8和用于控制風(fēng)量控制閘門(mén)52開(kāi)啟和關(guān)閉的自動(dòng)控制系統(tǒng)7。
[0043]溫度傳感器8與自動(dòng)控制系統(tǒng)7之間通過(guò)信號(hào)通信連接，自動(dòng)控制系統(tǒng)7與自動(dòng)控制閘門(mén)52之間通過(guò)信號(hào)通信連接。
[0044]通過(guò)在進(jìn)風(fēng)口 3處安裝溫度傳感器8，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口 3的空氣溫度，并將溫度信號(hào)傳遞至自動(dòng)控制系統(tǒng)7。自動(dòng)控制系統(tǒng)7根據(jù)溫度信號(hào)，來(lái)控制風(fēng)量控制閘門(mén)52的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)風(fēng)口 3內(nèi)空氣溫度和流量的智能控制。
[0045]較佳地，如圖1所示，導(dǎo)熱管路6上設(shè)置有水栗61，水栗61與自動(dòng)控制系統(tǒng)7之間通過(guò)信號(hào)通信連接。當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)7監(jiān)測(cè)到溫度傳感器8的溫度低于5°C時(shí)，其向水栗61發(fā)出信號(hào)，提高水栗61的轉(zhuǎn)速，加快導(dǎo)熱管路6與熱交換器51之間的熱交換過(guò)程，以確保進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口 3的空氣溫度高于5°C。
[0046]較佳地，如圖1所示，熱量交換系統(tǒng)4包括熱交換設(shè)備41、導(dǎo)熱設(shè)備43和儲(chǔ)熱設(shè)備42 ο
[0047]熱交換設(shè)備41布置在出風(fēng)口2處，導(dǎo)熱管路6連接在儲(chǔ)熱設(shè)備42和加熱設(shè)備5之間。
[0048]導(dǎo)熱設(shè)備43連接在熱交換設(shè)備41和儲(chǔ)熱設(shè)備42之間。
[0049]熱交換設(shè)備41，其布置在出風(fēng)口2處，用于與礦井熱源I進(jìn)行熱量交換。
[0050]導(dǎo)熱設(shè)備43，其連接在熱交換設(shè)備41和儲(chǔ)熱設(shè)備42之間，用于將熱交換設(shè)備41吸收的熱量傳遞至儲(chǔ)熱設(shè)備42進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0051]儲(chǔ)熱設(shè)備42通過(guò)導(dǎo)熱管路6將得到的熱量傳遞至加熱設(shè)備5，向加熱設(shè)備5提供熱量，使其能夠?qū)淇諝膺M(jìn)行加熱。
[0052]熱交換設(shè)備41可以為一個(gè)或一組熱交換器。
[0053]較佳地，如圖1所示，熱交換設(shè)備41上配置有軸流風(fēng)機(jī)411，軸流風(fēng)機(jī)411安裝在出風(fēng)口 2內(nèi)。通過(guò)設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)411，提高了出風(fēng)口 2內(nèi)的空氣流速，加快了熱交換設(shè)備41與礦井熱源I之間的熱量交換速度。
[0054]較佳地，如圖1所示，儲(chǔ)熱設(shè)備42為蓄水池421，其可以起到良好的儲(chǔ)熱效果，并便于布置和導(dǎo)熱。
[0055]導(dǎo)熱管路6中的導(dǎo)熱介質(zhì)為水，通過(guò)水栗61進(jìn)行循環(huán)導(dǎo)熱。
[0056]較佳地，如圖1所示，導(dǎo)熱設(shè)備43包括熱栗機(jī)431和用于傳遞熱量的導(dǎo)熱管道432，熱栗機(jī)431分別通過(guò)導(dǎo)熱管道432與熱交換設(shè)備41和儲(chǔ)熱設(shè)備42連接。
[0057]通過(guò)熱栗機(jī)431熱交換設(shè)備41得到的熱量通過(guò)導(dǎo)熱管道432傳遞至儲(chǔ)熱設(shè)備42進(jìn)行存儲(chǔ)。導(dǎo)熱管道432可以為具有導(dǎo)熱介質(zhì)的管道，導(dǎo)熱介質(zhì)優(yōu)選地為水。
[0058]熱栗機(jī)為傳遞熱量的機(jī)器。
[0059]本實(shí)用新型提供的加熱系統(tǒng)的操作方式如下:
[0060]第一階段:軸流風(fēng)機(jī)411運(yùn)行，礦井熱源I通過(guò)出風(fēng)口2，與熱交換設(shè)備41進(jìn)行熱量交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井熱源中熱能的提取。
[0061 ]第二階段:熱栗機(jī)431通過(guò)導(dǎo)熱管道432內(nèi)的熱傳遞介質(zhì)，吸收提取熱能并將該熱能存儲(chǔ)在蓄水池411中。
[0062]第三階段:熱交換器51通過(guò)熱交換，吸收導(dǎo)熱管路6中的熱能。
[0063]第四階段:干冷空氣穿過(guò)風(fēng)量閘門(mén)52進(jìn)入熱交換器51，吸收熱交換器51內(nèi)的熱能后溫度升高，穿過(guò)進(jìn)風(fēng)口 3進(jìn)入礦井內(nèi)。
[0064]第五階段:自動(dòng)控制系統(tǒng)7監(jiān)測(cè)溫度傳感器8的溫度，當(dāng)其低于5°C時(shí)，提高水栗61的轉(zhuǎn)速，加快換熱過(guò)程，以確保進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口 3的空氣溫度高于5°C。
[0065]當(dāng)某一個(gè)熱交換器51出現(xiàn)故障，可以關(guān)閉通入其內(nèi)部的高溫水管道截門(mén)，而不影響其它熱交換器的正常運(yùn)行，同時(shí)關(guān)閉該熱交換器的風(fēng)量閘門(mén)，避免干冷空氣再進(jìn)入該熱交換器內(nèi)部，從而避免在寒冷冬季干冷空氣連續(xù)不斷進(jìn)入熱交換器，造成熱交換器管路凍裂等事故。
[0066]根據(jù)需要，可以將上述各技術(shù)方案進(jìn)行結(jié)合，以達(dá)到最佳技術(shù)效果。
[0067]以上所述的僅是本實(shí)用新型的原理和較佳的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本實(shí)用新型原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括位于礦井內(nèi)的礦井熱源、與所述礦井的出風(fēng)口連接并用于吸收和存儲(chǔ)所述礦井熱源中的熱量的熱量交換系統(tǒng)和與所述礦井的進(jìn)風(fēng)口連接并用于加熱進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)的空氣的加熱設(shè)備； 所述加熱設(shè)備與所述熱量交換系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)熱管路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱設(shè)備包括至少一個(gè)熱交換器，所述熱交換器與所述導(dǎo)熱管路連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱設(shè)備包括多個(gè)所述熱交換器，每個(gè)所述熱交換器分別獨(dú)立地與所述導(dǎo)熱管路連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述熱交換器上都配置有一個(gè)用于控制進(jìn)風(fēng)量的風(fēng)量控制閘門(mén)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器和用于控制所述風(fēng)量控制閘門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的自動(dòng)控制系統(tǒng)； 所述溫度傳感器與所述自動(dòng)控制系統(tǒng)之間通過(guò)信號(hào)通信連接，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)與所述自動(dòng)控制閘門(mén)之間通過(guò)信號(hào)通信連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)熱管路上設(shè)置有水栗，所述水栗與所述自動(dòng)控制系統(tǒng)之間通過(guò)信號(hào)通信連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱量交換系統(tǒng)包括熱交換設(shè)備、導(dǎo)熱設(shè)備和儲(chǔ)熱設(shè)備； 所述熱交換設(shè)備布置在所述出風(fēng)口處，所述導(dǎo)熱管路連接在所述儲(chǔ)熱設(shè)備和所述加熱設(shè)備之間； 所述導(dǎo)熱設(shè)備連接在所述熱交換設(shè)備和儲(chǔ)熱設(shè)備之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換設(shè)備上配置有軸流風(fēng)機(jī)，所述軸流風(fēng)機(jī)安裝在所述出風(fēng)口內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)熱設(shè)備為蓄水池。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)熱設(shè)備包括熱栗機(jī)和用于傳遞熱量的導(dǎo)熱管道，所述熱栗機(jī)分別通過(guò)所述導(dǎo)熱管道與所述熱交換設(shè)備和所述儲(chǔ)熱設(shè)備連接。
【文檔編號(hào)】F24J3/06GK205593169SQ201620223375
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】賀安民, 李勇, 何瑞敏, 潘金, 郭洋楠, 龐志明, 翟宇, 秦志剛
【申請(qǐng)人】中國(guó)神華能源股份有限公司, 神華神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司, 北京中礦賽力貝特節(jié)能科技有限公司