[實用新型]礦井回風余熱全回收利用裝置

無效

• 申請號: 200920021263.5
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN201381870Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 權犇;王曉晴
• 申請（專利權）人: 權犇;王曉晴
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;F24D3/18;F24D17/02;F28C3/06;F25B30/06
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本實用新型涉及一種礦井回風余熱的回收和利用，具體的說是一種以“空氣噴淋室”方式，全部、高效的回收利用礦井回風余熱的裝置。廣泛適用于各種礦井的回風余熱回收。

背景技術

對地下采礦業而言，井下通風是必不可少的，一般將從井下排出來的風簡稱為礦井回風。礦井回風以顯熱和潛熱兩種形式帶出幾百米以下地層的熱量，其蘊含的熱能相當可觀，以年產90萬噸的煤礦為例，礦井回風量：150立方米/秒，冬季礦井回風的溫度為27℃，相對濕度95％。采用本實用新型進行余熱回收，可將回風溫度從27℃降低到15℃，相對濕度從95％降低到70％，可提取的余熱量為8220.5KW，(Q＝150X1.137X(82.04-33.84)＝8220.5kW)，經熱泵升溫(COP＝3.8)后，完全能夠保證一個17.2萬平方米住宅小區的冬季供暖(用熱指標60W/平方米)。

近年來，隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，全社會更加關注節能減排和改善生活環境質量，國家和各級政府不斷推出新的政策法規和相關技術標準，以推動節能減排工作。在能源利用方面，以不使用煤炭、石油、天然氣為燃料，無廢渣廢氣排放，不對人類的生存環境產生任何污染的“干凈能源”如水力發電、風力發電、潮汐發電、太陽能和地熱利用等將得到大力推廣。礦井回風的余熱回收，就是地熱資源利用的一種方式，因此也越來越受到人們的重視。

在現有技術中，礦井回風的余熱回收主要采用以下兩種方法：一種是將礦井原有的回風擴散塔作為氣水換熱空間，在擴散塔內安裝噴水設備，在擴散塔底部設水池，然后使用水源熱泵進行余熱回收。這種方法存在的問題是：由于沒有專門建立合理的換熱空間，在擴散塔內豎向由下向上的高速氣流中進行噴水換熱，擴散塔內風速一般都在每秒20至25米，不但噴出的水滴有相當一部分被吹出擴散塔，而且在這種小面積、短距離、高風速的豎向氣流環境中采用單級噴淋的方式進行熱濕交換，換熱過程很不充分，只能回收礦井回風里的少量余熱。另一種礦井回風熱能回收的方法是，在礦井回風的風道內安裝類似于暖氣片的“空氣-水換熱器”，利用水源熱泵或其他方式提供的低溫條件，使“空氣-水換熱器”與礦井回風之間保持一定的溫度差，利用這種溫度差從礦井回風中吸收熱量。由于礦井回風的溫度比較低，所以以這種方法從礦井回風中提取熱量就需要“空氣-水換熱器”有相當大的換熱面積，往往安裝一兩萬平方米的“空氣-水換熱器”也只能回收有限的熱量，加上礦井回風濕度大、并含有粉塵和腐蝕性氣體，這就要求所選用的“空氣-水換熱器”應具有較強的抗腐蝕能力，否則設備的使用壽命將很短。因此這種回收方法不但回收余熱的能力有限，而且工程造價較高。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種節能、環保，技術成熟，造價低，能全面高效地回收礦井回風余熱的余熱回收利用裝置。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：創造一種合理的氣水換熱環境，利用水源熱泵機組提供的低溫冷水對全部礦井回風進行三級高密度的逆向噴淋，力求最大限度地提取回風中的余熱。

礦井回風余熱回收利用裝置由空氣噴淋室、噴淋循環水裝置和供熱循環水裝置組成，擴散塔的入口處設有礦井回風加壓風機，其要點在于：擴散塔的頂部設置蓋板，擴散塔的側面設直通空氣噴淋室的導風道，風道內設風道關斷閥，空氣噴淋室與導風道對接口處設導風板、均流板，空氣噴淋室內依次設有一級噴淋排管、二級噴淋排管、三級噴淋排管和擋水板；沉淀池、一級落水池設在導風板、均流板的下部，二級落水池設在二級噴淋排管的下方，三級落水池設在三級噴淋排管的下方；一級噴淋加壓泵的入口接二級落水池的排水管，出口接一級噴淋排管；二級噴淋加壓泵的入口接三級落水池的排水管，出口接二級噴淋排管；三級噴淋加壓泵的入口接一級落水池的排水管，出口接水源熱泵蒸發器的入口經蒸發器接三級噴淋排管；供暖循環水泵接在水源熱泵冷凝器的出口上。

所述的噴淋循環水裝置可設置為多級噴淋。

本實用新型，由于設置了大通風面積的空氣噴淋室，并配置了三級或三級以上高密度噴淋排管和水源熱泵機組，創造了一個合理的氣水換熱環境，可以最大限度地回收了礦井回風的余熱，運行成本低廉。如果將本實用新型應用于住宅小區的冬季供暖，不僅節約能源、減少了環境污染，而且運行費用將明顯低于熱電廠供暖的收費標準。

附圖說明

附圖為本實用新型示意圖。

具體實施方式