[發(fā)明專利]主扇擴(kuò)散塔內(nèi)多級(jí)集風(fēng)及其熱能利用裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210068005.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN102606184A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樹剛;張騰飛;祖豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F1/00
• 分類號(hào): E21F1/00;F25B30/06;F25B30/02
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

該發(fā)明屬于礦井通風(fēng)、熱能利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種主扇擴(kuò)散塔內(nèi)多級(jí)集風(fēng)及其熱能利用裝置。

背景技術(shù)

礦井排風(fēng)的溫度與濕度一年四季基本保持恒定，其中蘊(yùn)藏著大量的低溫?zé)崮埽壳斑@部分熱能沒有被充分利用。熱泵技術(shù)作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的制熱/制冷方式，可利用這些低溫?zé)崮埽迫崃颗c冷量，以滿足礦區(qū)熱量的需求，從而減少燃煤鍋爐的應(yīng)用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

目前，學(xué)者們提出了很多方法和措施以利用礦井排風(fēng)中的熱量，有的將噴嘴安裝在擴(kuò)散塔內(nèi)，利用噴嘴噴出的低溫水與礦井回風(fēng)換熱，有的在擴(kuò)散塔頂設(shè)置噴淋管提取熱量，這些換熱設(shè)備設(shè)置在擴(kuò)散塔內(nèi)，會(huì)增加擴(kuò)散塔排風(fēng)阻力，影響主扇的靜壓回收，改變?cè)兄魃蕊L(fēng)量，給礦井通風(fēng)帶來(lái)不利影響。例如：范振忠等設(shè)計(jì)了一種礦井回風(fēng)熱能提取裝置(專利號(hào)：ZL212721243354.X)，該裝置的低溫水由噴嘴噴出與高溫回風(fēng)進(jìn)行熱濕交換，水溫升高后，通過熱泵機(jī)組提取其熱量，熱泵機(jī)組的取熱熱源為礦井回風(fēng)。熱泵機(jī)組制取的熱量用于礦區(qū)的噴淋管建筑空調(diào)、采暖、洗浴以及礦井進(jìn)風(fēng)預(yù)熱等。王玉環(huán)等設(shè)計(jì)了一種礦井回風(fēng)綜合處理擴(kuò)散塔(授權(quán)公告號(hào)：CN211871653U)，在擴(kuò)散塔塔體頂端設(shè)置礦井回風(fēng)換熱器，礦井回風(fēng)換熱器內(nèi)設(shè)置有多個(gè)噴霧裝置，在外部設(shè)有集水池為噴淋管供水，在擴(kuò)散塔內(nèi)下部設(shè)置有匯水池，匯水池和集水池相連，構(gòu)成循環(huán)回路為熱泵機(jī)組提供熱量。因此，為了回收擴(kuò)散塔排風(fēng)中的余熱，同時(shí)不影響主扇擴(kuò)散塔的排風(fēng)，不改變擴(kuò)散塔原有風(fēng)量，本發(fā)明提出利用一種新型多級(jí)集風(fēng)器匯集擴(kuò)散塔內(nèi)的熱風(fēng)流，為熱泵機(jī)組提供低溫?zé)嵩矗M(jìn)而為風(fēng)機(jī)盤管、洗浴熱水、礦井進(jìn)風(fēng)預(yù)熱以及其它供熱設(shè)備提供熱量。利用該新型多級(jí)集風(fēng)器有效地收集擴(kuò)散塔排出的熱風(fēng)流，且不改變此風(fēng)流在擴(kuò)散塔內(nèi)原有的流態(tài)，不會(huì)影響主扇的靜壓回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種集礦井排風(fēng)與熱泵技術(shù)于一體的新型主扇擴(kuò)散塔內(nèi)多級(jí)集風(fēng)及其熱能利用裝置，解決礦井排風(fēng)中低位熱能的流失問題，同時(shí)不改變主扇擴(kuò)散塔內(nèi)原有的熱風(fēng)流流態(tài)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明由擴(kuò)散塔1、擴(kuò)散塔出風(fēng)口2、多級(jí)集風(fēng)器3、一級(jí)集風(fēng)段7、二級(jí)集風(fēng)段10、風(fēng)管11、除塵凈化裝置12、熱泵機(jī)組13、制冷劑管路14、壓縮機(jī)15、冷凝器16、節(jié)流閥17、蒸發(fā)器18、水管19、水泵20、電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥21和風(fēng)機(jī)22組成，其中一級(jí)集風(fēng)段7包含有一級(jí)集風(fēng)段第一引風(fēng)口4、一級(jí)集風(fēng)段第二引風(fēng)口5和一級(jí)集風(fēng)段第三引風(fēng)口6，二級(jí)集風(fēng)段10包含有二級(jí)集風(fēng)段第一引風(fēng)口8和二級(jí)集風(fēng)段第二引風(fēng)口9。其特征在于：將多級(jí)集風(fēng)器3設(shè)置在擴(kuò)散塔內(nèi)部，與除塵凈化裝置12之間用風(fēng)管11連接，除塵凈化裝置12的引出風(fēng)管插入蒸發(fā)器18中，在蒸發(fā)器的引出風(fēng)管末端安裝風(fēng)量調(diào)節(jié)閥21和風(fēng)機(jī)22；熱泵機(jī)組13中的壓縮機(jī)15、冷凝器16、節(jié)流閥17和蒸發(fā)器18通過制冷劑管路14連接成循環(huán)環(huán)路。來(lái)自主扇的風(fēng)流23在經(jīng)擴(kuò)散塔出風(fēng)口2排出前，利用多級(jí)集風(fēng)器3匯集風(fēng)流，接著通過風(fēng)管11輸送到除塵凈化設(shè)備12中，凈化后的風(fēng)流流經(jīng)蒸發(fā)器18后被排風(fēng)機(jī)22排到大氣環(huán)境中。在蒸發(fā)器18中，礦井排風(fēng)與制冷劑換熱，加熱制冷劑，為熱泵機(jī)組13提供熱量；在冷凝器16中熱泵機(jī)組與水循環(huán)回路換熱，加熱循環(huán)水，為風(fēng)機(jī)盤管、洗浴用熱、礦井進(jìn)風(fēng)預(yù)熱以及其他供熱設(shè)備提供熱量。

本發(fā)明擴(kuò)散塔1內(nèi)安裝至少一個(gè)多級(jí)集風(fēng)器3，各多級(jí)集風(fēng)器3分別設(shè)立引風(fēng)管或集中共用單根引風(fēng)管，引風(fēng)管數(shù)目由熱泵機(jī)組14的數(shù)量確定，為至少一臺(tái)熱泵機(jī)組供熱。

本發(fā)明擴(kuò)散塔1內(nèi)安裝的多級(jí)集風(fēng)器3至少由一級(jí)集風(fēng)段組成，各級(jí)集風(fēng)段之間采用串聯(lián)方式以剛性或柔性風(fēng)管相連接，間距可調(diào)。

本發(fā)明多級(jí)集風(fēng)器3的各級(jí)集風(fēng)段至少包括一個(gè)引風(fēng)口，各引風(fēng)口采用并聯(lián)的方式連接，按需分配集風(fēng)器引風(fēng)動(dòng)力，并根據(jù)引風(fēng)口周邊流場(chǎng)情況設(shè)計(jì)引風(fēng)口阻力，以確保各引風(fēng)口進(jìn)氣量和風(fēng)流速度與其周邊流場(chǎng)相匹配。

本發(fā)明的效果和益處是：本發(fā)明將礦井排風(fēng)和熱泵技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，利用新型多級(jí)集風(fēng)器匯集礦井回風(fēng)流，輸送熱氣流到熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器端，為熱泵機(jī)組提供熱量，實(shí)現(xiàn)了礦井余熱的利用。這種設(shè)計(jì)使得位于多級(jí)集風(fēng)器上風(fēng)側(cè)的風(fēng)流流型與風(fēng)速大小基本保持不變，不影響主扇的靜壓回收。

附圖說(shuō)明

圖1是主扇擴(kuò)散塔內(nèi)多級(jí)集風(fēng)及其熱能利用裝置示意圖。

圖2是主扇擴(kuò)散塔內(nèi)多級(jí)集風(fēng)及其熱能利用裝置A-A剖面圖。