[發明專利]一種礦井下制冷降溫系統

有效

• 申請號: 201410142696.1
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103912241A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王學立;閆瑞海;李少輝;薛朋飛
• 申請（專利權）人: 西安博深煤礦安全科技有限公司
• 主分類號: E21B36/00
• 分類號: E21B36/00
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 羅永娟

技術領域

本發明涉及一種礦井下制冷降溫系統，特別是制冷降溫系統的制冷裝置、冷凍水系統、冷卻水系統及噴淋水系統都位于礦井下面的降溫系統。

背景技術

隨著礦井開采深度的不斷增加及開采的機械化程度不斷提高，礦井高溫熱害已經成為影響和制約開采深度的決定性因素。一般認為，礦井內工作面的空氣干球溫度超過30℃就稱為高溫工作面，礦井內出現終年的持續高溫高濕的危害并影響到采掘工作的正常進行，稱為礦井熱害。隨著開采深度的增加，礦井熱害已經不能靠增大礦井通風量或采取其他的非人工制冷技術來解決，因此目前多采用機械制冷來解決礦井熱害問題。

目前根據制冷機組安裝的位置可分為：制冷機組安裝在地面，制冷機組同時安裝在地面和井下，制冷機組安裝在井下三種形式。

制冷機組安裝在地面的礦井降溫系統，按照冷媒的不同可分為水輸冷系統和冰輸冷系統兩種類型，由于制冷機組和排熱冷卻塔均設置在地面，因此這兩種制冷系統制冷效率比較高。但對于水輸冷系統，從地面到井下輸水管道的底部靜壓高達上百公斤，對于常規的礦井換熱裝置和輸水管道均難以承受，所以必須采用耐高壓的管道和礦井換熱裝置，則大大提高了工程的初投資，由于采用耐高壓管道大大降低礦井換熱裝置的傳熱效果和冷量的利用效率。對于輸冰冷系統，則要實現地面制冰、片冰、地面及井下輸冰、井下融冰、井下輸冷等多種功能，系統復雜、系統運行費用高、系統冷量損失大、系統啟動緩慢、系統一旦啟動必須連續運行。

地面和井下同時安裝制冷機組的制冷系統，實質是兩級制冷系統串聯，系統復雜、冷量損失大、換熱效率差、運行費用高。

制冷機組安裝在井下，按照排熱冷卻塔安裝位置的不同，可分為井下排熱冷卻塔和地面排熱冷卻塔，如果排熱冷卻塔安裝在地面，則礦井下制冷裝置上冷凝器換熱側管道承受上百公斤的靜壓，因此冷凝器換熱側管道，必須采用耐高壓管道或者在冷卻水管道上增設高低壓換熱器，則換熱效率大大低下。

發明內容

本發明的目的在于提供一種礦井下制冷降溫系統，該系統結構簡單、冷量損失小、換熱效率高、運行費用低。

為實現上述目的，本發明的技術方案通過下述方式來實現。

一種礦井下制冷降溫系統，其特征在于：包括設置在礦井下主巷道或主巷道設備硐室的制冷裝置，制冷裝置分別連通有1#礦井換熱裝置和2#礦井換熱裝置；

所述制冷裝置為由冷凝器、蒸發器和壓縮機連接構成的制冷循環系統，所述冷凝器通過冷卻水泵與2#礦井換熱裝置通過管道連接形成閉式冷卻水循環系統；所述蒸發器通過冷凍水泵與1#礦井換熱裝置通過管道連接形成閉式冷凍水循環系統。

進一步地，所述制冷循環系統內充注有制冷劑，閉式冷卻水循環系統內充注有冷卻水，閉式冷凍水循環系統內充注有冷凍水。

進一步地，所述制冷劑為R410A,R134a,R407C。

進一步地，所述2#礦井換熱裝置放置在與主巷道連通的回風巷道或回風巷道的設備硐室中，所述2#礦井換熱裝置通過噴淋水循環降溫系統噴淋灑水換熱，同時利用礦用風機將熱量帶至回風巷道中，隨回風巷道中的排風將熱量及時排走。

進一步地，所述2#礦井換熱裝置包括設在二次蒸發室前端部連接的礦用換熱風機以及尾端和頂部的濕熱空氣出口；二次蒸發室中設有蛇形換熱銅管Ⅱ，蛇形換熱銅管Ⅱ的前后側分別設有壓縮空氣噴嘴Ⅱ和擋水板Ⅱ，蛇形換熱銅管Ⅱ的上端設有一次蒸發室，一次蒸發室的上端以及蛇形換熱銅管Ⅱ和壓縮空氣噴嘴Ⅱ之間分別設有噴淋頭Ⅱ，蛇形換熱銅管Ⅱ的下方設有冷卻水箱；所述擋水板Ⅱ下端延伸至冷卻水箱水面下方。

進一步地，所述一次蒸發室中設有不銹鋼多折刺孔蒸發填料，所述不銹鋼多折刺孔蒸發填料由多片帶有刺孔且折疊為階梯狀的不銹鋼帶疊加而成，并且階梯狀的不銹鋼帶按照折疊方向相向設置，均勻分布在不銹鋼多折刺孔蒸發填料框架上。

進一步地，所述不銹鋼蒸發填料階梯折疊的角度為105°，折疊寬度為25mm；所述不銹鋼蒸發填料階梯折疊傾斜角度為52°。

進一步地，所述1#礦井換熱裝置包括設在冷凝室端部的礦用換熱風機和尾部的冷風出口，冷凝室中設有蛇形換熱銅管Ⅰ；蛇形換熱銅管Ⅰ前后側分別設有壓縮空氣噴嘴Ⅰ和擋水板Ⅰ，蛇形換熱銅管Ⅰ的上端和與壓縮空氣噴嘴Ⅰ之間設有噴淋頭Ⅰ，蛇形換熱銅管Ⅰ的下方設有噴淋水箱；噴淋水箱通過噴淋水管連通噴淋頭Ⅰ。

進一步地，在礦用換熱風機和2#礦井換熱裝置之間、1#礦井換熱裝置和礦用換熱風機之間分別設有空氣過濾器。