本實用新型涉及礦井降溫領(lǐng)域，特別涉及一種在礦井降溫系統(tǒng)中使用的末端流量調(diào)節(jié)裝置及應(yīng)用該裝置的礦井降溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著礦井開采深度的加大，礦井降溫系統(tǒng)得到越來越多的應(yīng)用，冷水通過保溫管道輸送至末端供給空冷器降溫使用；目前，冷水輸送至空冷器的流量一般都是恒定不變的，往往嚴(yán)重超過了末端的實際需求量，從而導(dǎo)致冷量的浪費；為了實現(xiàn)末端熱負(fù)荷與冷水流量之間的協(xié)調(diào)與匹配，必須采取自動控制的方式對末端流量進行控制，既將末端環(huán)境溫度控制在合理的范圍內(nèi)，又不會導(dǎo)致冷水流量過大和過小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種末端流量調(diào)節(jié)裝置及應(yīng)用該裝置的礦井降溫系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)末端熱負(fù)荷與冷水流量之間的協(xié)調(diào)與匹配。

本實用新型的末端流量調(diào)節(jié)裝置，包括處理控制器、流量傳感器、溫度傳感器Ⅰ、溫度傳感器Ⅱ和電動調(diào)節(jié)閥；所述流量傳感器設(shè)在與空冷器相連的進水側(cè)管道并實時探測進水側(cè)管道中的水流量，所述溫度傳感器Ⅰ設(shè)在進水側(cè)管道并實時探測進水側(cè)管道中的水溫，所述溫度傳感器Ⅱ設(shè)在與空冷器相連的出水側(cè)管道并實時探測出水側(cè)管道中的水溫，所述電動調(diào)節(jié)閥設(shè)在進水側(cè)管道并通過控制其閥門開度的大小調(diào)節(jié)進入空冷器的水流量；所述流量傳感器的信號輸出端與處理控制器的第一信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅰ的信號輸出端與處理控制器的第二信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅱ的信號輸出端與處理控制器的第三信號輸入端相連，所述電動調(diào)節(jié)閥的信號輸入端與處理控制器的信號輸出端相連。

進一步，所述處理控制器為單片機。

進一步，所述溫度傳感器Ⅰ包括感溫探頭Ⅰ和設(shè)在感溫探頭Ⅰ外的固定套管Ⅰ，所述固定套管Ⅰ固定在進水側(cè)管道上并使得感溫探頭Ⅰ伸入進水側(cè)管道內(nèi)。

進一步，所述溫度傳感器Ⅱ包括感溫探頭Ⅱ和設(shè)在感溫探頭Ⅱ外的固定套管Ⅱ，所述固定套管Ⅱ固定在出水側(cè)管道上并使得感溫探頭Ⅱ伸入出水側(cè)管道內(nèi)。

進一步，該裝置還包括一通信模塊，所述處理控制器通過通信模塊與集中控制中心通信連接。

本實用新型的礦井降溫系統(tǒng)，包括地面制冷機組、冷卻塔、井上循環(huán)水泵、高壓水降壓裝置、井下循環(huán)水泵、空冷器和末端流量調(diào)節(jié)裝置；所述冷卻塔與地面制冷機組連接，所述地面制冷機組與井上循環(huán)水泵連接，所述井上循環(huán)水泵將高壓冷水輸送到高壓水降壓裝置，降壓之后的冷水通過低壓保溫管道被輸送至降溫區(qū)域并通過末端流量調(diào)節(jié)裝置供給空冷器使用，所述井下循環(huán)水泵將經(jīng)工作面降溫之后的熱水通過回水管道輸送回高壓水降壓裝置；所述末端流量調(diào)節(jié)裝置包括處理控制器、流量傳感器、溫度傳感器Ⅰ、溫度傳感器Ⅱ和電動調(diào)節(jié)閥；所述流量傳感器設(shè)在與空冷器相連的進水側(cè)管道并實時探測進水側(cè)管道中的水流量，所述溫度傳感器Ⅰ設(shè)在進水側(cè)管道并實時探測進水側(cè)管道中的水溫，所述溫度傳感器Ⅱ設(shè)在與空冷器相連的出水側(cè)管道并實時探測出水側(cè)管道中的水溫，所述電動調(diào)節(jié)閥設(shè)在進水側(cè)管道并通過控制其閥門開度的大小調(diào)節(jié)進入空冷器的水流量；所述流量傳感器的信號輸出端與處理控制器的第一信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅰ的信號輸出端與處理控制器的第二信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅱ的信號輸出端與處理控制器的第三信號輸入端相連，所述電動調(diào)節(jié)閥的信號輸入端與處理控制器的信號輸出端相連。

進一步，該系統(tǒng)還包括集中控制中心，每一所述末端流量調(diào)節(jié)裝置均設(shè)有通信模塊，所述處理控制器通過通信模塊與集中控制中心通信連接。

進一步，該系統(tǒng)還包括超壓泄放單元，所述高壓水降壓裝置通過超壓泄放單元與井下循環(huán)水泵相連。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的末端流量調(diào)節(jié)裝置，流量傳感器將采集到流量信號傳至處理控制器，同時溫度傳感器Ⅰ、溫度傳感器Ⅱ分別將采集到的溫度信號傳至處理控制器，處理控制器根據(jù)溫度差計算出末端實際熱負(fù)荷，若溫差較大，則向發(fā)出電動調(diào)節(jié)閥增大閥門開度的信號，增大冷水流量；若溫差較小，則向電動調(diào)節(jié)閥發(fā)出減小閥門開的信號度，降低進入空冷器的冷水流量；能夠?qū)崿F(xiàn)末端熱負(fù)荷與冷水流量之間的協(xié)調(diào)與事實匹配。

本實用新型的礦井降溫系統(tǒng)，能夠根據(jù)井下末端實際冷負(fù)荷的需求量，調(diào)控地面制冷機組的制冷量，優(yōu)化了制冷系統(tǒng)的運行，最大限度地降低了能耗；同時，又可實現(xiàn)末端獲得適合的體感問題，提高工作面的環(huán)境舒適度；根據(jù)各個工作面的總負(fù)荷，調(diào)控冷水與工作面制冷量需求相匹配，不但實現(xiàn)了制冷系統(tǒng)的節(jié)能，并且降低了系統(tǒng)循環(huán)水泵的運行費用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的末端流量調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中箭頭為水流方向)；

圖2為本實用新型的礦井降溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示：本實施例的末端流量調(diào)節(jié)裝置，包括處理控制器1、流量傳感器2、溫度傳感器Ⅰ3、溫度傳感器Ⅱ4和電動調(diào)節(jié)閥5；所述流量傳感器2設(shè)在與空冷器相連的進水側(cè)管道6并實時探測進水側(cè)管道6中的水流量，所述溫度傳感器Ⅰ3設(shè)在進水側(cè)管道6并實時探測進水側(cè)管道6中的水溫，所述溫度傳感器Ⅱ4設(shè)在與空冷器相連的出水側(cè)管道7并實時探測出水側(cè)管道7中的水溫，所述電動調(diào)節(jié)閥5設(shè)在進水側(cè)管道6并通過控制其閥門開度的大小調(diào)節(jié)進入空冷器的水流量；所述流量傳感器2的信號輸出端與處理控制器1的第一信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅰ3的信號輸出端與處理控制器1的第二信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅱ4的信號輸出端與處理控制器1的第三信號輸入端相連，所述電動調(diào)節(jié)閥5的信號輸入端與處理控制器1的信號輸出端相連；處理控制器1是具有數(shù)據(jù)處理與信號控制的器件，優(yōu)選為單片機；流量傳感器2主要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成，當(dāng)水流過轉(zhuǎn)子組件時，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，并且轉(zhuǎn)速隨著流量成線性變化，霍爾元件輸出相應(yīng)的脈沖信號反饋給處理控制器1；溫度傳感器Ⅰ3與溫度傳感器Ⅱ4具有相同的結(jié)構(gòu)，所述溫度傳感器Ⅰ3包括感溫探頭Ⅰ和設(shè)在感溫探頭Ⅰ外的固定套管Ⅰ，所述固定套管Ⅰ固定在進水側(cè)管道6上并使得感溫探頭Ⅰ伸入進水側(cè)管道6內(nèi)；所述溫度傳感器Ⅱ4包括感溫探頭Ⅱ和設(shè)在感溫探頭Ⅱ外的固定套管Ⅱ，所述固定套管Ⅱ固定在出水側(cè)管道7上并使得感溫探頭Ⅱ伸入出水側(cè)管道7內(nèi)；此外，該裝置還包括一實現(xiàn)有線通信或者無線通信的通信模塊，所述處理控制器1通過通信模塊與集中控制中心通信連接；流量傳感器2將采集到流量信號傳至處理控制器1，同時溫度傳感器Ⅰ3、溫度傳感器Ⅱ4分別將采集到的溫度信號傳至處理控制器1，處理控制器1根據(jù)溫度差計算出末端實際熱負(fù)荷，若溫差較大，則向發(fā)出電動調(diào)節(jié)閥5增大閥門開度的信號，增大冷水流量；若溫差較小，則向電動調(diào)節(jié)閥5發(fā)出減小閥門開的信號度，降低進入空冷器的冷水流量；能夠?qū)崿F(xiàn)末端熱負(fù)荷與冷水流量之間的協(xié)調(diào)與事實匹配；集中控制中心與地面制控制中心進行實時的數(shù)據(jù)交換，根據(jù)井下末端實際冷負(fù)荷的需求量，調(diào)控地面制冷站的制冷量，優(yōu)化制冷系統(tǒng)的運行，最大限度地降低能耗。

本實施例還公開了一種應(yīng)用上述末端流量調(diào)節(jié)裝置的礦井降溫系統(tǒng)，包括地面制冷機組、冷卻塔、井上循環(huán)水泵、高壓水降壓裝置、井下循環(huán)水泵、空冷器和末端流量調(diào)節(jié)裝置；所述冷卻塔與地面制冷機組連接，所述地面制冷機組與井上循環(huán)水泵連接，所述井上循環(huán)水泵將高壓冷水輸送到高壓水降壓裝置，降壓之后的冷水通過低壓保溫管道被輸送至降溫區(qū)域并通過末端流量調(diào)節(jié)裝置供給空冷器使用，所述井下循環(huán)水泵將經(jīng)工作面降溫之后的熱水通過回水管道輸送回高壓水降壓裝置；所述末端流量調(diào)節(jié)裝置包括處理控制器1、流量傳感器2、溫度傳感器Ⅰ3、溫度傳感器Ⅱ4和電動調(diào)節(jié)閥5；所述流量傳感器2設(shè)在與空冷器相連的進水側(cè)管道6并實時探測進水側(cè)管道6中的水流量，所述溫度傳感器Ⅰ3設(shè)在進水側(cè)管道6并實時探測進水側(cè)管道6中的水溫，所述溫度傳感器Ⅱ4設(shè)在與空冷器相連的出水側(cè)管道7并實時探測出水側(cè)管道7中的水溫，所述電動調(diào)節(jié)閥5設(shè)在進水側(cè)管道6并通過控制其閥門開度的大小調(diào)節(jié)進入空冷器的水流量；所述流量傳感器2的信號輸出端與處理控制器1的第一信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅰ3的信號輸出端與處理控制器1的第二信號輸入端相連，所述溫度傳感器Ⅱ4的信號輸出端與處理控制器1的第三信號輸入端相連，所述電動調(diào)節(jié)閥5的信號輸入端與處理控制器1的信號輸出端相連；該系統(tǒng)還包括集中控制中心，每一所述末端流量調(diào)節(jié)裝置均設(shè)有通信模塊，所述處理控制器1通過通信模塊與集中控制中心通信連接；該系統(tǒng)還包括超壓泄放單元，所述高壓水降壓裝置通過超壓泄放單元與井下循環(huán)水泵相連；該系統(tǒng)能夠根據(jù)井下末端實際冷負(fù)荷的需求量，調(diào)控地面制冷機組的制冷量，優(yōu)化了制冷系統(tǒng)的運行，最大限度地降低了能耗；同時，又可實現(xiàn)末端獲得適合的體感問題，提高工作面的環(huán)境舒適度；根據(jù)各個工作面的總負(fù)荷，調(diào)控冷水與工作面制冷量需求相匹配，不但實現(xiàn)了制冷系統(tǒng)的節(jié)能，并且降低了系統(tǒng)循環(huán)水泵的運行費用。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。