[發(fā)明專利]一種用于煤礦井下避難艙的空氣制冷系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102135303A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊敏;倪鴻偉
• 申請（專利權）人: 華夏防爆電氣有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種礦業(yè)安全保護設備中避難艙的空氣制冷系統(tǒng)。

背景技術

煤礦井下環(huán)境條件惡劣，在發(fā)生瓦斯突出、瓦斯爆炸和冒頂塌方等災害性事故時，由于外部救援措施無法及時展開，礦工必須趕緊躲進避難艙，為礦工提供維持生命的安全環(huán)境，而避難艙內的環(huán)境溫度成為礦工維持生命力的必要因素。

目前，我國煤礦井下避難艙剛剛處于起步階段，在用的避難艙空氣制冷系統(tǒng)主要是采用制冷壓縮機的防爆空調系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)配用防爆空調主機、防爆風機和防爆電控箱，這種制冷系統(tǒng)雖然制冷效果能滿足礦工需求的環(huán)境溫度，但需要有足夠的外部電力或內部容量較大的蓄能電源，井下一旦突發(fā)事故，外部電力將可能被切斷，此時要保證艙體內部35℃以下的環(huán)境溫度至少超過96小時，只有配置容量很大的蓄電池，而配備蓄電池存在的以下缺陷：1、這種大蓄電池組將會占用很大艙體空間，給避難艙結構設計和運輸安裝以及使用帶來不便；2、由于煤礦井下發(fā)生事故時，經(jīng)常伴有瓦斯等易燃性氣體泄漏，而蓄電池組屬于電源設備，在使用過程中難免意外產生火花，由此將造成災難性后果，因此，用蓄電池組還存在著避難艙爆炸的隱患；3、蓄電池組的使用，必然導致環(huán)境的污染，比如二氧化碳的產生，廢棄電池的不可再生污染等，極大的影響了環(huán)境。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種安全可靠、方便實用、無能耗的用于煤礦井下避難艙的空氣制冷系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用一種用于煤礦井下避難艙的空氣制冷系統(tǒng)，包括多個盛裝有液體冷媒液氮介質的杜瓦罐、開啟閥、承壓管路、交換器、設置有觸媒的氣化換熱器、壓力控制閥、氣動馬達、可調式浮子流量計、飛輪組件和球閥，其中所述的杜瓦罐通過承壓管路依次經(jīng)由開啟閥、交換器、氣化換熱器、壓力控制閥、氣動馬達、飛輪組件與可調式浮子流量計的一端連接，所述可調式浮子流量計的另一端分兩路，即通過驅動氣動馬達后的氮氣其中一路通過承壓管路直接向外界排出，另一路由承壓管路經(jīng)由控制該管路啟閉的旁通球閥接入艙體空間。

所述每個杜瓦罐與開啟閥之間的承壓管路上設置有壓力表，用以顯示杜瓦罐的壓力值。

所述杜瓦罐內的液體冷媒介質為液態(tài)氮。

所述氣化換熱器內的觸媒為氫氧化鈣和一氧化碳。

所述承壓管路選用不銹鋼材料。

所述交換器的形狀結構為板式蛇形交換器。

通過對現(xiàn)有技術的上述改進，由于利用液體冷媒液氮介子作為能量轉化這一全新構思，在打開杜瓦罐開啟閥后，液氮以液相通過不銹鋼承壓管路進入板式板式蛇形交換器，在板式板式蛇形交換器的出口形成低溫的氣體進入氣化換熱器，在氣化換熱器中與氫氧化鈣、一氧化碳觸媒釋放的熱量交換，吸收熱量得到充分膨脹的氮氣促使壓力控制閥打開，從而驅動氣動馬達旋轉，并帶動葉輪組件旋轉吹出冷風，使避難艙內環(huán)境溫度得到調節(jié)和降低，達到了艙體內制冷的作用并使避難艙內環(huán)境溫度維持在35℃以下，基本滿足礦工生存要求，方便實用；由于此結構的空氣制冷系統(tǒng)是能量轉化的一種循環(huán)系統(tǒng)，不需要蓄電池組，不存在產生電火花的可能性，極大的提高了安全可靠性，并進而起到了無能耗的作用；另外，由于在可調式浮子流量計的一端還設置了經(jīng)由球閥接入艙體空間的管路，當避難倉內氧氣過量時，可以打開球閥，向倉內補充氮氣，同時起著除濕、過濾二氧化碳和一氧化碳的作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的連接示意圖。

具體實施方式

結合圖1和圖2所示，本發(fā)明的具體實施例是一種用于煤礦井下避難艙的空氣制冷系統(tǒng)，包括4個盛裝有以液態(tài)氮為液體冷媒介質的杜瓦罐1、開啟閥10、不銹鋼承壓管路12、板式蛇形交換器2、設置有以氫氧化鈣和一氧化碳為觸媒的氣化換熱器3、壓力控制閥4、氣動馬達5、可調式浮子流量計7、飛輪組件6和旁通球閥8，本實施例中，所述的杜瓦罐1通過不銹鋼承壓管路12依次經(jīng)由開啟閥10、板式蛇形交換器2、氣化換熱器3、壓力控制閥4、氣動馬達5、飛輪組件6與可調式浮子流量計7的一端連接，所述可調式浮子流量計7的另一端分兩路，其中一路通過不銹鋼承壓管路12直接向外界排出，另一路由不銹鋼承壓管路12經(jīng)由控制該管路啟閉的旁通球閥8接入艙體空間9；從圖2中還明顯可知，所述每個杜瓦罐1與開啟閥10的連接線路上還設置有壓力表11，用以顯示杜瓦罐1的壓力值。

上述實施例的工作原理如下：