[實用新型]一種礦井排水源熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020601990.1
• 申請日: 2010-11-09
• 公開（公告）號: CN201852362U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)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(jié)能科技有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 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(tǒng)，特別是關于一種用于直接回收礦井排水源中廢熱的熱泵系統(tǒng)。

背景技術

一方面煤礦工業(yè)廣場地面建筑(辦公樓、生產系統(tǒng)、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(tǒng)做法是通過燃煤鍋爐提供熱源以滿足上述要求，但是這樣不僅消耗大量煤炭，而且煤炭燃燒時排放大量污染物容易造成環(huán)境污染。另一方面煤礦生產過程中，往往有大量的礦井涌水從井底水倉不斷地排到地面，礦井排水水溫一年四季變化不大，一般在18～20℃左右，其中蘊含大量的低溫熱能；但是由于礦井水源被直接排放掉，其中熱能沒有被利用，因此，造成資源浪費。

礦井涌水量與礦山所處地的地理位置、氣候、地質構造、開采深度和開采方法等因素有關。就地區(qū)而言，一般規(guī)律是東、南部地區(qū)涌水量大，西、北部地區(qū)涌水量小。多年的實測數(shù)據(jù)表明，礦井水在開采過程中排放量相對穩(wěn)定，作為水資源其水量是有保證的。據(jù)統(tǒng)計，目前全國煤礦礦井每年涌水量在42億m³左右。提取廢熱溫差按10℃計算，全年提取廢熱量為：1764000億千焦，可以折合成600萬噸/年標煤，相當于減少CO₂排放1500萬噸/年。因此，需要研究一種設備，用于在礦井水排出地面后，直接提取熱量，然后將提取熱量后的礦井水再送至水處理廠進行處理或其它用途，這樣既避免了熱量在處理過程中的損失，又減輕了水處理廠處理礦井水的負荷。

發(fā)明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種可以方便回收礦井排水源中低溫熱能的礦井水源熱泵系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種礦井排水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于：它包括一集水池、一凈化裝置和一熱泵機組；所述集水池設置在礦井排水源的出口處；所述凈化裝置包括除砂器和全自動過濾器，所述除砂器分別通過管道連接所述集水池和全自動過濾器；所述熱泵機組內設置有兩個殼管式換熱器，兩所述換熱器的殼體和其內的換熱管道之間填充有制冷工質；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道的兩端分別連接所述全自動過濾器和集水池；另一所述換熱器內的換熱管道的兩端分別連接用戶設備的進水口和出水口。

所述壓縮機為渦旋壓縮機。

所述除砂器為旋流除砂器。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點：1、本實用新型通過設置集水池、凈化裝置和熱泵機組等，可將礦井開采時排出來的礦井水在熱泵機組中直接進行提取廢熱，減少了礦井水的廢熱損失，為礦區(qū)生活、辦公提供生活需要的冬季采暖供熱和夏季冷量。2、本實用新型在凈化裝置中設置有除砂器和全自動過濾器，礦井排水首先經(jīng)過除砂器和全自動過濾器的在線初級過濾和高級過濾后，進入熱泵機組，因此進入熱泵機組中的礦井排水含塵少，有利于保護熱泵機組，并且可提高換熱效率，減少熱量損失。本實用新型結構設計巧妙，操作方便，能夠有效回收礦井排水中的廢熱，轉化為生活所需熱源和冷量，以供人類生活供暖、空調、洗澡用水等，節(jié)約了能源，具有環(huán)保的效益，可廣泛用于礦井排水源的廢熱回收過程中。

附圖說明

圖1是本實用新型供熱工況工作原理示意圖

圖2是本實用新型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、圖2所示，本實用新型主要包括一集水池1、一凈化裝置2和一熱泵機組3。

集水池1設置在礦井排水源的出口處，用于存儲從礦井中排出的低溫水源。

凈化裝置2包括除砂器4和全自動過濾器5，除砂器4分別通過管道連接集水池1和全自動過濾器5。

熱泵機組3內設置有第一殼管式換熱器6和第二殼管式換熱器7，第一、第二殼管式換熱器6、7的殼體和其內的換熱管道之間填充有制冷工質。第一、第二殼管式換熱器6、7之間設置有兩條制冷劑管道8，制冷工質通過兩條制冷劑管道8在第一、第二殼管式換熱器6、7之間循環(huán)流動。其中一制冷劑管道8上設置有一帶有換向閥的壓縮機9，另一制冷劑管道8上設置有一膨脹閥10。第一殼管式換熱器6內的換熱管道的兩端分別連接全自動過濾器5和集水池1。第二殼管式換熱器7內的換熱管道的兩端分別連接用戶設備的進水口和出水口。