專利名稱：礦井降溫除濕系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦井降溫除濕系統(tǒng)，尤其是一種使用48'C的礦 井水為冷卻介質(zhì)的礦井降溫除濕系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
在礦井建造過(guò)程中，由于高溫、大水帶來(lái)的環(huán)境溫度升高，空氣濕度 增大等問(wèn)題，惡化了生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中，由于礦井存在礦井水 散熱、采礦設(shè)備散熱、井下運(yùn)輸設(shè)備發(fā)熱、圍巖散熱等原因，而使礦井溫 度過(guò)高，不適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境需要，因此在礦井中需要進(jìn)行降溫；而現(xiàn)有的礦 井降溫主要有加強(qiáng)通風(fēng)、在圍巖上刷隔熱涂料、往井下送冰降溫、地源熱 泵機(jī)組制冷降溫，而最先進(jìn)的技術(shù)就是地源熱泵機(jī)組制冷降溫。
而且地源熱泵在世界上大多數(shù)國(guó)家特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家中被廣泛地應(yīng) 用。如美國(guó)，截止1985年全國(guó)共有14，000臺(tái)地源熱泵，而1997年就安 裝了45， 000臺(tái)，到目前為止已安裝了 400， 000臺(tái)，而且每年以10%的 速度穩(wěn)步增長(zhǎng)；1998年美國(guó)商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng)己占空調(diào)總保有量 的19%，其中有新建筑中占30%;美國(guó)地源熱泵工業(yè)已經(jīng)成立了由美國(guó) 能源部、環(huán)保署、愛迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠家組成的美國(guó)地源 熱泵協(xié)會(huì)，該協(xié)會(huì)在近年中將投入一億美元從事開發(fā)、研究和推廣工作； 美國(guó)計(jì)劃到2001年達(dá)到每年安裝40萬(wàn)臺(tái)地源熱泵的目標(biāo)，屆時(shí)將降低溫 室氣體排放一百萬(wàn)噸，相當(dāng)于減少50萬(wàn)輛汽車的污染物排放或種植樹一 百萬(wàn)英畝，年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá)4.2億美元，此后，每年節(jié)約能源費(fèi)用再增 加1.7億美元。再如中、北歐的瑞典、瑞士、奧地利、德國(guó)等國(guó)家主要 利用淺層地?zé)豳Y源，地下土壤埋盤管(埋深<400米深)的地源熱泵，用 于室內(nèi)地板輻射供暖及提供生活熱水；據(jù)1999年的統(tǒng)計(jì)，為家用的供熱 裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%。 在我國(guó)也擬在中國(guó)的北京、杭州和廣州3個(gè)城市各建一座采用地源熱泵供 暖空調(diào)的商業(yè)建筑，以推廣運(yùn)用這種"綠色技術(shù)"，緩解中國(guó)對(duì)煤炭和石 油的依賴程度，從而達(dá)到能源資源多元化的目的。地源熱泵對(duì)改善能源結(jié) 構(gòu)，降低溫室氣體排放具有重要的作用。但是在現(xiàn)有的地源熱泵中，由于使用了片冰機(jī)、送冰裝置、冷卻塔， 使整個(gè)裝置龐大，不適應(yīng)礦井內(nèi)的使用。 三、發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種礦井降溫除濕 系統(tǒng)，適應(yīng)于礦井內(nèi)狹小空間的使用，同時(shí)提高了出井水的溫度。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是包含有水源熱泵、 井下水倉(cāng)、冷凝放熱器、排水裝置、板式換熱器、配輸管網(wǎng)裝置和末端冷 卻器；井下水倉(cāng)設(shè)置為與水源熱泵的冷凝器的外部輸入進(jìn)口聯(lián)接，水源熱
泵的冷凝器的外部輸入出口設(shè)置為與冷凝放熱器的進(jìn)口聯(lián)接，冷凝放熱器 的出口設(shè)置為與排水裝置的進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器的輸出出口設(shè)置為與板式換 熱器的輸入進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器的輸出進(jìn)口設(shè)置為與板式換熱器的輸入出口 聯(lián)接，板式換熱器的輸出出口設(shè)置為與配輸管網(wǎng)裝置的輸入進(jìn)口聯(lián)接，板 式換熱器的輸出進(jìn)口設(shè)置為與配輸管網(wǎng)裝置的輸入出口聯(lián)接，配輸管網(wǎng)裝 置的輸出出口設(shè)置為與末端冷卻器的輸入進(jìn)口聯(lián)接，配輸管網(wǎng)裝置的輸出 進(jìn)口設(shè)置為與末端冷卻器的輸入出口聯(lián)接，末端冷卻器設(shè)置在礦井作業(yè)面 中。
礦井水進(jìn)入到水源熱泵的冷凝器中，使冷凝器中的介質(zhì)水降溫，在由 壓縮機(jī)將介質(zhì)水的蒸汽加壓至冷凝器中，在冷凝器中冷凝釋放熱量，再經(jīng) 過(guò)膨脹閥進(jìn)入到蒸發(fā)器中，吸收蒸發(fā)器的外介質(zhì)水的熱量變成冷卻水，冷 卻水通過(guò)板式換熱器再輸出交換水，交換水在礦井作業(yè)面進(jìn)行熱交換降溫。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了，水源熱泵設(shè)置為包含有冷凝器、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器 和膨脹閥，冷凝器內(nèi)部輸出出口設(shè)置為膨脹閥的進(jìn)口聯(lián)接，膨脹閥的出口 設(shè)置為與蒸發(fā)器內(nèi)部輸入進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器的內(nèi)部輸入出口設(shè)置為與壓縮 機(jī)的進(jìn)口聯(lián)接，壓縮機(jī)的出口設(shè)置為與冷凝器內(nèi)部輸出進(jìn)口聯(lián)接，冷凝器 和蒸發(fā)器之間設(shè)置為通過(guò)壓縮機(jī)和膨脹閥形成循環(huán)的閉環(huán)。由于本實(shí)用新 型中的水源熱泵不包含有片冰機(jī)、送冰裝置和冷卻塔，使水源熱泵的體積 變小，更適應(yīng)把水源熱泵直接放置在礦井中，減低了建設(shè)費(fèi)用。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了，還包含有旋流除污器和電子除垢儀；井下水倉(cāng)設(shè) 置為與旋流除污器的進(jìn)口聯(lián)接,旋流除污器的出口設(shè)置為與電子除垢儀的進(jìn)口聯(lián)接，電子除垢儀的出口設(shè)置為與水源熱泵的冷凝器的外部輸入進(jìn)口 聯(lián)接。凈化了礦井水，提高了水源熱泵的使用壽命。
四、
附圖為本實(shí)用新型示意圖。
五具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，結(jié)合附圖具體說(shuō)明本實(shí)施例，包含
有水源熱泵1、井下水倉(cāng)6、旋流除污器2、電子除垢儀3、冷凝放熱器4、 排水裝置5、板式換熱器7、配輸管網(wǎng)裝置8和末端冷卻器9;水源熱泵1 設(shè)置為包含有冷凝器ll、壓縮機(jī)12、蒸發(fā)器13和膨脹閥14，冷凝器ll 內(nèi)部輸出出口設(shè)置為膨脹閥14的進(jìn)口聯(lián)接，膨脹閥14的出口設(shè)置為與蒸 發(fā)器13內(nèi)部輸入進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器13的內(nèi)部輸入出口設(shè)置為與壓縮機(jī) 12的進(jìn)口聯(lián)接，壓縮機(jī)12的出口設(shè)置為與冷凝器11內(nèi)部輸出進(jìn)口聯(lián)接， 冷凝器11和蒸發(fā)器13之間設(shè)置為通過(guò)壓縮機(jī)12和膨脹閥14形成循環(huán)的 閉環(huán)；井下水倉(cāng)6設(shè)置為與旋流除污器2的進(jìn)口聯(lián)接，旋流除污器2的出 口設(shè)置為與電子除垢儀3的進(jìn)口聯(lián)接，電子除垢儀3的出口設(shè)置為與水源 熱泵1的冷凝器11的外部輸入進(jìn)口聯(lián)接，水源熱泵1的冷凝器11的外部 輸入出口設(shè)置為與冷凝放熱器4的進(jìn)口聯(lián)接，冷凝放熱器4的出口設(shè)置為 與排水裝置5的進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器13的輸出出口設(shè)置為與板式換熱器7 的輸入進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器13的輸出進(jìn)口設(shè)置為與板式換熱器7的輸入出 口聯(lián)接，板式換熱器7的輸出出口設(shè)置為與配輸管網(wǎng)裝置8的輸入進(jìn)口聯(lián) 接，板式換熱器7的輸出進(jìn)口設(shè)置為與配輸管網(wǎng)裝置8的輸入出口聯(lián)接， 配輸管網(wǎng)裝置8的輸出出口設(shè)置為與末端冷卻器9的輸入進(jìn)口聯(lián)接，配輸 管網(wǎng)裝置8的輸出進(jìn)口設(shè)置為與末端冷卻器9的輸入出口聯(lián)接，末端冷卻 器9設(shè)置在礦井作業(yè)面中。
礦井水進(jìn)入到水源熱泵1的冷凝器11中，使冷凝器11中的介質(zhì)水降 溫達(dá)到本實(shí)施例中的要求48°C，在由壓縮機(jī)12將介質(zhì)水的蒸汽加壓至冷 凝器11中，在冷凝器11中冷凝釋放熱量，再經(jīng)過(guò)膨脹閥14進(jìn)入到蒸發(fā) 器13中，吸收蒸發(fā)器13的外介質(zhì)水的熱量變成冷卻水，冷卻水通過(guò)板式 換熱器7再輸出本實(shí)施例中的7。C交換水，交換水在礦井作業(yè)面進(jìn)行熱交 換降溫。
5在使用本實(shí)施時(shí)，井下水倉(cāng)6的礦井水含有雜質(zhì)，通過(guò)旋流除污器2 和電子除垢儀3凈化，形成符合進(jìn)入到水源熱泵1的冷凝器11的水，并 經(jīng)過(guò)旋流除污器2除去礦井水中的煤泥和雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)電子除垢儀3除去礦 井水中的懸浮雜質(zhì)，從而提高水源熱泵1的使用壽命；從冷凝器ll輸入 的出口的礦井水經(jīng)過(guò)冷凝放熱器4吸熱使溫度升高，在本實(shí)施例中從冷凝 放熱器4出的礦井水的溫度達(dá)到了 53°C，再經(jīng)過(guò)排水裝置5輸送到礦井 地面供日常生活使用；從板式換熱器7出的交換水通過(guò)配輸管網(wǎng)裝置8 配送到末端冷卻器9，由末端冷卻器9分布在礦井作業(yè)面上，提高了礦井 作業(yè)面的降溫效果。
在本實(shí)施例中，水源熱泵1的型號(hào)為GSG870DDA，其參數(shù)為制冷量 785KW (供兩個(gè)迎頭用)、制冷量840KW、制冷額定功率158KW、制冷最 大輸入功率190.2KW、制熱量925.4KW、制熱額定功率211.3KW、制 熱最大輸入功率:253.6KW、電源380V/3N /50Hz、制冷劑R22、制冷 劑注入量125Kg、冷凍水流量138. 3/76. 9 m3/h、冷卻水流量75. 4/132. 7 m3/h、噪音82dB(A)、運(yùn)行質(zhì)量4250Kg、外形尺寸3981X1559X2061 mm。
在本實(shí)施例中，旋流除污器2的型號(hào)DHX-150，其參數(shù)為工作壓
力1.6Mpa、最大處理水量170T。
在本實(shí)施例中，板式換熱器7的型號(hào)BR07型，其參數(shù)為設(shè)計(jì)壓
力l.OMpa、試驗(yàn)壓力1.5Mpa、設(shè)計(jì)溫度150°C、換熱面積60m3/ 臺(tái)
本實(shí)用新型具有的特點(diǎn)
1、 采用水源熱泵l取消了制冰系統(tǒng)中的片冰機(jī)、送冰裝置、冷卻塔 投資，因此造價(jià)低于制冰工藝，而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠性高，體積小。
2、 水源熱泵1制備7。C冷凍水的電耗比制冰機(jī)制備-4。C乙二醇溶液 低20%，節(jié)約了運(yùn)行成本。
3、 水源熱泵1是直接利用礦井水作為冷凝廢熱載體，利用了礦井自 身的排水系統(tǒng)，不產(chǎn)生額外的排水費(fèi)用，制冰機(jī)需把冷凝廢熱經(jīng)輸配管網(wǎng) 送至冷卻塔散失，增加了散熱的費(fèi)用。4、 為規(guī)避并應(yīng)對(duì)礦井無(wú)地下水的極端情況，可以在井口設(shè)置熱泵機(jī) 房利用水源地供水解決若干年后礦井無(wú)排水工況，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
5、 制冰系統(tǒng)的使用僅能夠制冷，而熱泵系統(tǒng)除井下降溫外，還可以 把副產(chǎn)品的廢熱用于職工洗浴，冬季在沒有工作面降溫的工況下，可以作 為井口防凍的主力熱源(集團(tuán)目前己經(jīng)有了推廣成功的協(xié)莊模式)， 一套 系統(tǒng)三種用途不但提高了設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)，而且還提高了單位能源的利 用效率。
在礦井降溫除濕系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域中，凡是包含有水源熱泵1設(shè)置為包 含有冷凝器11、壓縮機(jī)12、蒸發(fā)器13和膨脹閥14、并冷凝器11和蒸發(fā) 器13之間設(shè)置為通過(guò)壓縮機(jī)12和膨脹閥14形成循環(huán)的閉環(huán)的技術(shù)內(nèi)容 都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種礦井降溫除濕系統(tǒng)；包含有井下水倉(cāng)(6)、排水裝置(5)、配輸管網(wǎng)裝置(8)和末端冷卻器(9)，配輸管網(wǎng)裝置(8)的輸出出口設(shè)置為與末端冷卻器(9)的輸入進(jìn)口聯(lián)接，配輸管網(wǎng)裝置(8)的輸出進(jìn)口設(shè)置為與末端冷卻器(9)的輸入出口聯(lián)接，末端冷卻器(9)設(shè)置在礦井作業(yè)面中；其特征是包含有水源熱泵(1)、冷凝放熱器(4)和板式換熱器(7)，井下水倉(cāng)(6)設(shè)置為與水源熱泵(1)的冷凝器(11)的外部輸入進(jìn)口聯(lián)接，水源熱泵(1)的冷凝器(11)的外部輸入出口設(shè)置為與冷凝放熱器(4)的進(jìn)口聯(lián)接，冷凝放熱器(4)的出口設(shè)置為與排水裝置(5)的進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器(13)的輸出出口設(shè)置為與板式換熱器(7)的輸入進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器(13)的輸出進(jìn)口設(shè)置為與板式換熱器(7)的輸入出口聯(lián)接，板式換熱器(7)的輸出出口設(shè)置為與配輸管網(wǎng)裝置(8)的輸入進(jìn)口聯(lián)接，板式換熱器(7)的輸出進(jìn)口設(shè)置為與配輸管網(wǎng)裝置(8)的輸入出口聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井降溫除濕系統(tǒng)；其特征是所述的水源熱泵(1)設(shè)置為包含有冷凝器(11)、壓縮機(jī)(12)、蒸發(fā)器(13)和膨脹閥(14)，冷凝器(11)內(nèi)部輸出出口設(shè)置為膨脹閥(14)的進(jìn)口聯(lián)接，膨脹閥(14)的出口設(shè)置為與蒸發(fā)器(13)內(nèi)部輸入進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器(13)的內(nèi)部輸入出口設(shè)置為與壓縮機(jī)(12)的進(jìn)口聯(lián)接，壓縮機(jī)(12)的出口設(shè)置為與冷凝器(11)內(nèi)部輸出進(jìn)口聯(lián)接，冷凝器(11)和蒸發(fā)器(13)之間設(shè)置為通過(guò)壓縮機(jī)(12)和膨脹閥(14)形成循環(huán)的閉環(huán)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦井降溫除濕系統(tǒng)；其特征是還包含有旋流除污器(2)和電子除垢儀(3);井下水倉(cāng)(6)設(shè)置為與旋流除污器(2)的進(jìn)口聯(lián)接，旋流除污器(2)的出口設(shè)置為與電子除垢儀(3)的進(jìn)口聯(lián)接，電子除垢儀(3)的出口設(shè)置為與水源熱泵(1)的冷凝器(11)的外部輸入進(jìn)口聯(lián)接。
專利摘要一種礦井降溫除濕系統(tǒng)，包含有水源熱泵(1)、井下水倉(cāng)(6)、冷凝放熱器(4)、排水裝置(5)、板式換熱器(7)、配輸管網(wǎng)裝置(8)和末端冷卻器(9)；井下水倉(cāng)(6)與冷凝器(11)的輸入進(jìn)口聯(lián)接，冷凝器(11)的輸入出口設(shè)置為與冷凝放熱器(4)的進(jìn)口聯(lián)接，冷凝放熱器(4)的出口與排水裝置(5)的進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器(13)的輸出出口與板式換熱器(7)的輸入進(jìn)口聯(lián)接，蒸發(fā)器(13)的輸出進(jìn)口與板式換熱器(7)的輸入出口聯(lián)接，板式換熱器(7)通過(guò)配輸管網(wǎng)裝置(8)與末端冷卻器(9)聯(lián)接。因此適應(yīng)于礦井內(nèi)狹小空間的使用，同時(shí)提高了出井水的溫度。
文檔編號(hào)F25B30/00GK201358809SQ20092002288
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者劉學(xué)洋, 歐陽(yáng)凱, 億 江, 辛恒奇, 郎慶田, 高慎法, 黃德洪 申請(qǐng)人:山東同方能源工程技術(shù)有限公司