[發明專利]一種煤礦空氣壓縮機廢熱回收利用系統

有效

• 申請號: 201110372729.8
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102410665A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 牛永勝;王建學;裴偉;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: F25B27/02
• 分類號: F25B27/02;F25B29/00
• 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

本發明涉及一種廢熱回收利用系統，特別是關于一種對煤礦空氣壓縮機排風中的廢熱進行回收利用的系統。

背景技術

目前，國內大部分煤礦工業場所的建筑采暖、井筒防凍及職工浴室的洗浴熱水的熱能均由燃煤鍋爐提供。這種供熱方式不僅消耗大量的不可再生能源，同時還會排放大量的溫室氣體等不利于環境保護的污染物。為響應我國改善能源結構，提高能源利用率和加強環境保護的號召，如何對傳統供熱方式中產生的廢熱進行高效回收利用成為一個重要的課題。空氣壓縮機是煤礦生產生活的一種重要大型固定設備，為煤礦風動機械提供可靠的動力源。一般情況下，空氣壓縮機廢熱排風量充足，且其溫度、濕度一年四季基本保持恒定，排風中蘊藏著的大量低溫熱能，但目前由于排風直接排到大氣中，因此這部分熱能未被回收利用，造成了能源的浪費。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠對煤礦空氣壓縮機排風中的廢熱進行回收利用，從而為煤礦建筑冬季供熱、夏季制冷，以及全年提供生活熱水的煤礦空氣壓縮機廢熱回收利用系統。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種煤礦空氣壓縮機廢熱回收利用系統，其特征在于：它包括一設置在空氣壓縮機排風風道頂部的熱管換熱器、一板式換熱器、一熱泵機組、一生活熱水箱和一用戶設備；熱管換熱器分為蒸發段和冷凝段，蒸發段的排風口處設置一引風機，冷凝段的兩端分別設置一換熱循環出水管道和一換熱循環回水管道；板式換熱器內設置熱水管道和冷水管道；熱泵機組內設置一殼管式蒸發器、一殼管式冷凝器、一壓縮機和一膨脹閥；熱管換熱器通過換熱循環出水管道和換熱循環回水管道與殼管式蒸發器的殼體之間構成一換熱循環管路；殼管式蒸發器的蒸發換熱管道與殼管式冷凝器的殼體之間通過壓縮機和膨脹閥構成一制冷工質循環管路；殼管式冷凝器的冷凝換熱管道與板式換熱器的熱水管道之間構成一生活熱水一次循環管路；板式換熱器的冷水管道與生活熱水箱之間構成一生活熱水二次循環管路；用戶設備與殼管式冷凝器的冷凝換熱管道之間構成一冬季用戶供熱循環供水管路；用戶設備與殼管式蒸發器的殼體之間構成一夏季用戶制冷循環供水管路。

上述冬季用戶供熱循環供水管路上設置冬季用供熱循環泵、冬季用供水閥門和冬季用回水閥門；夏季用戶制冷循環供水管路上設置夏季用制冷循環泵、夏季用供水閥門和夏季用回水閥門。

上述熱管換熱器的蒸發段和冷凝段，由內部擋板隔開；空氣壓縮機排風流經蒸發段，用于回收空氣壓縮機排風廢熱的換熱循環水流經冷凝段，空氣壓縮機排風與換熱循環水在熱管換熱器內逆流換熱。

上述壓縮機為渦旋壓縮機。

上述壓縮機為螺桿壓縮機。

上述用戶設備為具有制冷和制熱功能的空調。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明采用熱管換熱器和熱泵技術對空氣壓縮機的排風廢熱進行回收利用，為用戶冬季供熱、夏季制冷和提供洗浴等生活熱水，同時將夏季用戶設備的熱量釋放到洗浴熱水中，因此有效地提高了能源利用率；且由于只消耗少量的電能，沒有任何污染物的排放，因此滿足環境保護的要求。2、本發明采用熱管換熱器、熱泵機組和板式換熱器組成能量采集系統，運行時，能量采集系統采集空氣壓縮機排風廢熱中的熱量，通過水泵輸配至熱泵機組，經熱泵機組換熱后重新用于空氣壓縮機廢熱氣體換熱，因此可以循環利用換熱工質，節約水源，降低能耗。3、本發明采用熱管換熱器提取空氣壓縮機排風廢熱中的熱量，對易燃、易爆、腐蝕性強的流體換熱場合具有很高的可靠性；且熱管換熱器換熱時，冷、熱流體由設置在熱管換熱器內部的擋板完全分開流動，可實現冷、熱流體的逆流換熱，傳熱效率高；熱管換熱器的蒸發段和冷凝段的傳熱面積可調，可實現不同負荷下的運行。4、本發明可以利用空氣壓縮機房的多余位置作為熱泵機房，不僅可以節約建材、減少占地面積，還可以節約初期投資，具有經濟可行的優點。本發明可以廣泛應用于煤礦生活生產，替代燃煤鍋爐和中央空調，實現煤礦建筑冬季供熱、夏季制冷、提供生活熱水和井口防凍等功能，具有節能減排的效果。

附圖說明

圖1是本發明的系統組成示意圖

圖2是本發明系統冬季供熱示意圖

圖3是本發明系統夏季制冷示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發明包括一設置在空氣壓縮機排風風道1頂部的熱管換熱器2、一板式換熱器3、一熱泵機組4、一生活熱水箱5和一用戶設備6。