[實用新型]一種礦井回風源熱泵系統

有效

• 申請號: 201020601988.4
• 申請日: 2010-11-09
• 公開（公告）號: CN201852361U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 王建學;裴偉;牛永勝;榮金利;孟杰
• 申請（專利權）人: 北京礦大節能科技有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B30/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術領域

本實用新型涉及一種熱泵系統，特別是關于一種用于回收煤礦礦井回風源中低溫熱量或冷量的熱泵系統。

背景技術

一方面煤礦工業廣場的地面建筑(例如：辦公樓、生產系統、職工宿舍、食堂等)的供暖、井筒防凍及職工浴室洗澡熱水等都需要消耗大量的熱能，傳統做法是通過燃煤鍋爐提供熱源以滿足上述要求。這樣，不僅消耗大量煤炭，而且煤炭燃燒時排放大量污染物極易造成環境污染。

另一方面礦井通風系統是煤礦安全生產的重要保障，一般情況下，礦井回風源的溫度、濕度一年四季基本保持恒定，加之礦井回風量大，因此，礦井回風源中蘊藏著大量的低溫熱能，但由于這部分熱能目前未被利用，礦井回風直接排到大氣，因此，又造成了熱能的浪費。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于回收煤礦礦井回風源中低溫熱量或冷量，為煤礦生活生產提供所需熱能或冷量的熱泵系統。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種礦井回風源熱泵系統，其特征在于：它包括一擴散塔和一熱泵機組；所述擴散塔的進口連接礦井回風源，出風口設置在所述擴散塔的頂部，內上部設置有一回風換熱器，內下部設置有一匯水池；所述回風換熱器內設置有一具有若干噴頭的噴淋管，所述噴淋管輸入端連接一設置在所述擴散塔外部的集水池；所述集水池分別通過管路連接所述匯水池和一在線水處理設備；所述熱泵機組內設置兩個殼管式換熱器，兩所述換熱器內均填充有制冷工質，且兩所述換熱器內的制冷工質通過兩條制冷劑管道連通，其中一所述制冷劑管道上設置有一帶有換向閥的壓縮機，另一所述制冷劑管道上設置有一膨脹閥；其中一所述換熱器內的換熱管兩端分別連接所述在線水處理設備和集水池；另一所述換熱器內的換熱管兩端分別連接所述用戶發備的進水口和出水口。

所述集水池內壁設置有聚氨酯發泡保溫板。

所述壓縮機為渦旋壓縮機。

所述用戶設備為具有制冷和制熱功能的空調。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型設置有擴散塔、回風換熱器、匯水池、集水池、在線水處理設備、熱泵機組和運行該系統所需要的其他設備零部件，運行時，由回風換熱器提取礦井回風源中的低溫熱量或冷量，再由熱泵機組將將熱量或冷量供給用戶，用戶可以根據熱、冷量需求，選擇與其匹配的熱泵系統運行狀態。例如：冬季運行時，由回風換熱器提取礦井回風中的低溫熱能，然后由熱泵機組將低溫熱能供給熱用戶；夏季運行時，由回風換熱器提取礦井回風中的低溫冷量，然后由熱泵機組將低溫冷量供給空調用戶。因此，本實用新型可以應用于煤礦生活生產，替代燃煤鍋爐和中央空調，為煤礦建筑冬季采暖、生活熱水和井口防凍提供熱量，為夏季空調提供冷量，具有節能減排的效果。2)本實用新型的回風換熱器內設置有噴淋管，通過噴淋管噴灑水霧，水霧和礦井回風直接進行氣-水換熱，換熱效率高，不但可以回收礦井回風顯熱熱量，還可以回收潛熱熱量，同時噴出的水霧還具有對礦井回風源進行除塵和降噪的功能，減少熱量損失。3)本實用新型的回風換熱器無電動設備，無需防爆，不影響礦井反風。4)本實用新型的回風換熱器增加阻力小于50Pa，對礦井主通風機影響較小。5)本實用新型采用的在線水處理設備的過濾精度高，使進入熱泵機組的水質能夠減少換熱的熱阻，很好的保護熱泵機組。6)本實用新型中氣-水換熱后的水源進入集水池，該水源可以作為熱泵機組冬季運行時的低位熱源和夏季運行時的冷卻水源。7)本實用新型中的水源經過熱泵機組交換熱量后，返回集水池繼續與礦井排風換熱，從而達到了節約水源，降低能耗的目的。本實用新型結構設計巧妙，換熱效率高，噪聲小，壽命長，便于維護維修，可廣泛用于礦井回風的廢熱回收過程中。

附圖說明

圖1是本實用新型用于供熱工況工作原理示意圖

圖2是本實用新型用于制冷工況工作原理示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型包括一擴散塔1、一集水池2和一熱泵機組3；擴散塔1內設置有回風換熱器4和匯水池5；熱泵機組3內設置有殼管式蒸發器6、殼管式冷凝器7、壓縮機8和膨脹閥9。