[實用新型]礦井井下降溫與廢熱回收利用系統

有效

• 申請號: 201220338885.2
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN202718702U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王建學;裴偉;牛永勝;薛勇剛;孟杰;夏婷婷;王益佳
• 申請（專利權）人: 北京礦大節能科技有限公司
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;F25B30/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

1.一種礦井井下降溫與廢熱回收利用系統，其特征在于：它包括設置在礦井井下的空氣冷卻器單元、降溫機組單元和氣液換熱器單元，以及設置在礦井井上的礦井回風熱泵系統；所述降溫機組單元包括蒸發器、冷凝器、壓縮機和膨脹閥；

所述空氣冷卻器單元包括一個以上的空氣冷卻器，每一所述空氣冷卻器的換熱管道中填充載冷劑，各所述換熱管道并聯在與所述降溫機組單元蒸發器殼體連接的主管路上，形成載冷劑循環回路，所述載冷劑循環回路中設置循環泵；

所述降溫機組單元中，所述蒸發器的換熱管道中填充制冷劑，且其兩端通過一制冷劑輸出管道和一制冷劑輸回管道連接所述冷凝器的殼體，所述壓縮機設置在所述制冷劑輸出管道上，所述膨脹閥設置在所述制冷劑輸回管道上，形成制冷劑循環回路；

所述氣液換熱器單元設置在礦井回風巷上，其換熱管道中填充冷卻介質，所述氣液換熱器單元的換熱管道的兩端連接所述降溫機組單元冷凝器的換熱管道的兩端，形成冷卻介質循環回路，所述冷卻介質循環回路中設置循環泵；

所述礦井回風熱泵系統包括設置在所述礦井回風巷出風口處的擴散塔，將從礦井回風巷排出的礦井回風中的熱量回收并傳遞給用戶使用。

2.如權利要求1所述的礦井井下降溫與廢熱回收利用系統，其特征在于：所述礦井回風熱泵系統為礦井回風源熱泵系統，它還包括有設置在所述擴散塔出風口上部的回風換熱器，設置在所述擴散塔下部的匯水池，與所述回風換熱器和所述匯水池管道連通的集水池，與所述集水池構成低溫熱源循環回路的熱泵機組單元和與所述熱泵機組單元構成用戶供熱循環回路的用戶設備單元，所述熱泵機組單元包括蒸發器、冷凝器、壓縮機和膨脹閥。

3.如權利要求1所述的礦井井下降溫與廢熱回收利用系統，其特征在于：所述礦井回風熱泵系統為直接膨脹式礦井回風源熱泵系統，它還包括有設置在所述擴散塔出風口上部的外置氣液熱交換器，與所述外置氣液熱交換器構成低溫熱源循環回路的熱泵機組單元和與所述熱泵機組單元構成用戶供熱循環回路的用戶設備單元，所述熱泵機組單元包括壓縮機、內置氣液熱交換器和膨脹閥。

4.一種礦井井下降溫與廢熱回收利用系統，其特征在于：它是由空氣冷卻器單元、高低壓換熱器單元、降溫機組單元、冷卻塔、熱泵機組單元和用戶設備單元構成的多重換熱循環回路；

所述空氣冷卻器單元包括一個以上的空氣冷卻器，每一所述空氣冷卻器的換熱管道中填充載冷劑；

所述降溫機組單元和所述熱泵機組單元中均包括蒸發器、冷凝器、壓縮機和膨脹閥；每一所述蒸發器的換熱管道中填充制冷劑，且其兩端通過一制冷劑輸出管道和一制冷劑輸回管道連接所在機組單元中所述冷凝器的殼體，每一所述制冷劑輸出管道上設置一所述壓縮機，每一所述制冷劑輸回管道上設置一所述膨脹閥，形成制冷劑循環回路；

所述用戶設備單元兩端通過管道連接所述熱泵機組單元冷凝器換熱管道的兩端，形成用戶供熱循環回路。

5.如權利要求4所述的礦井井下降溫與廢熱回收利用系統，其特征在于：所述空氣冷卻器單元、所述高低壓換熱器單元和所述降溫機組單元設置在礦井井下，所述冷卻塔、所述熱泵機組單元和所述用戶設備單元設置在礦井井上；

每一所述空氣冷卻器的換熱管道并聯在與所述降溫機組單元蒸發器殼體連接的主管路上，形成載冷劑循環回路，所述載冷劑循環回路中設置循環泵；

所述降溫機組單元冷凝器的換熱管道中填充有冷卻介質，且兩端連接所述高低壓換熱器單元低壓側的輸入輸出端，形成一次冷卻介質循環回路，所述一次冷卻介質循環回路中設置循環泵；

所述高低壓換熱器單元的高壓側設置有兩并聯端口：一對端口通過管道連接所述冷卻塔的輸入輸出端，形成二次冷卻介質循環回路，所述二次冷卻介質循環回路上設置循環泵；另一對端口通過管道連接所述熱泵機組單元蒸發器的殼體，形成低溫熱源循環回路，所述低溫熱源循環回路設置循環泵。

6.如權利要求4所述的礦井井下降溫與廢熱回收利用系統，其特征在于：所述空氣冷卻器單元和所述高低壓換熱器單元設置在礦井井下，所述降溫機組單元、所述冷卻塔、所述熱泵機組單元和所述用戶設備單元設置在礦井井上；

每一所述空氣冷卻器的換熱管道并聯連接所述高低壓換熱器單元低壓側的輸入輸出端，形成一次載冷劑循環回路，所述一次載冷劑循環回路中設置循環泵；

所述高低壓換熱器單元高壓側的輸入輸出端通過管道連接所述降溫機組單元蒸發器的殼體，形成二次載冷劑循環回路，所述二次載冷劑循環回路中設置循環泵；

所述降溫機組單元冷凝器的換熱管道中填充冷卻介質，且兩端設置兩并聯端口：一對端口通過管道連接所述冷卻塔的輸入輸出端，形成冷卻介質循環回路，所述冷卻介質循環回路中設置循環泵；另一對端口通過管道連接所述熱泵機組單元蒸發器的殼體，形成低溫熱源循環回路，所述低溫熱源循環回路中設置循環泵。