[實用新型]一種基于高效乏風源熱泵的井筒防凍系統

有效

• 申請號: 201621282562.0
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN207145005U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 閆風強;江河;黃德祥;胡文青
• 申請（專利權）人: 山西文龍中美環能科技股份有限公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;F25B27/02;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于熱泵技術領域，具體涉及用于煤礦一種基于高效乏風源熱泵的井筒防凍系統。

背景技術

現有的礦井乏風余熱利用技術，主要有兩種不同的技術路線：噴淋式取熱和直接蒸發式取熱。其中，噴淋式取熱方法存在取熱量小，大量的煤粉塵易積易堵，同時在乏風溫度低于 10度以后，需要不斷加抗凍劑等缺陷；直接蒸發式由于乏風中混有較多的灰塵，乏風換熱器容易被堵塞等問題，造成乏風換熱器的風阻力較大，同時直接蒸發式取熱還存在單臺蒸發器的換熱面積較小，在乏風溫度較低時蒸發器結霜融霜問題影響乏風源熱泵制熱效率、多臺蒸發器之間存在制冷劑溶液分配與回油問題，可靠性低，制約了乏風源熱泵的應用與推廣。

現有的礦井井筒防凍，主要采用礦井加熱機組，利用蒸汽加熱盤管直接加熱新風，能量消耗大。

實用新型內容

本實用新型的目的是：克服現有技術存在的不足，提供運行風阻小，系統能耗低，換熱效率高，不受場地限制，可大幅度增加換熱面積并可有效節約能源、降低環境污染的一種基于高效乏風源熱泵的井筒防凍系統。

本實用新型通過以下技術方案予以實現。

一種基于高效乏風源熱泵的井筒防凍系統，它包括乏風取熱裝置、沖洗融霜裝置、低溫熱泵機組和礦井加熱裝置，其中：

所述乏風取熱裝置包括乏風通道，乏風通道進風口連接乏風干道，乏風通道排風口與外界環境連通，乏風取熱裝置通過管道連接沖洗融霜裝置，沖洗融霜裝置通過加熱回水管路與加熱供水管路分別與低溫熱泵機組供水口與回水口連通，低溫熱泵機組通過管道連接礦井加熱裝置；

所述乏風取熱裝置還包括乏風換熱器，乏風換熱器設置于乏風通道內并與乏風通道軸線方向垂直，乏風換熱器上方設置有噴淋水箱，乏風換熱器下方設置有集水盤，乏風換熱器的進風側與出風側通過取壓管與壓差控制器相連；所述乏風換熱器上設置有進液管道與出液管道，進液管道內的液體流入乏風換熱器后進行熱交換并由出液管道流出，進液管道與出液管道分別與低溫熱泵機組連接；

所述沖洗融霜裝置包括箱體和隔板，通過隔板將箱體分為沉淀水箱、中間水箱與沖洗水箱，所述中間水箱位于沉淀水箱與沖洗水箱之間，所述沉淀水箱排水口與所述集水盤連通，沉淀水箱分別與補水管道與排污管道連通；所述沖洗水箱內與隔板相互平行地設置有過濾板，所述加熱回水管路與加熱供水管路設置于沖洗水箱內，所述加熱回水管路與加熱供水管路之間設置有加熱盤管，所述加熱供水管路管路上設有輔助加熱裝置，沖洗水箱通過沖洗管路與所述噴淋水箱連通，所述沖洗管路上設有沖洗循環泵；

所述低溫熱泵機組包括氣液分離器、壓縮機、二次油分離器、引射器和冷凝器，所述氣液分離器通過進液管道與出液管道與所述乏風換熱器連通，氣液分離器與壓縮機連通，壓縮機通過排氣管路與二次油分離器相連，二次油分離器通過制冷劑管路與冷凝器相連，二次油分離器通過回油管路將潤滑油回流到壓縮機內，所述回油管路上沿潤滑油流動方向依次設有油過濾器和油路電磁閥；冷凝器通過制冷劑冷凝液管路與氣液分離器相連，所述制冷劑冷凝液管路上沿潤滑油流動方向依次設有截止閥、干燥過濾器、視鏡和電子膨脹閥；冷凝器還通過引射管與引射器相連，引射器通過截止閥與氣液分離器相連，引射氣液分離器內的制冷劑與潤滑油的混合物通過氣液分離器回油管路與壓縮機相連；冷凝器所制取的熱水通過供熱管與回水管向用戶輸送熱量，并在供熱管上設有熱水循環泵；

所述礦井加熱機組包括新風進口和新風出口，新風進口處設置有離心風機，離心風機與新風出口之間設有第二翅片式換熱器。

進一步的，所述乏風換熱器上設置有進液管道與出液管道，進液管道內的液體流入乏風換熱器后進行熱交換并由出液管道流出，進液管道與出液管道分別與低溫熱泵機組供水口與回水口連通。

進一步的，所述噴淋水箱為閉式噴淋水箱；所述乏風換熱器為高效翅片式乏風換熱器，高效翅片式乏風換熱器翅片材質為不銹鋼或紫銅或防腐親水鋁箔；所述乏風通道與乏風干道之間的管道上設置有風量調節閥；所述進液管道上設有膨脹閥與制冷劑分配器。

進一步的，進液管道與出液管道內根據不同的乏風溫度采用不同的載冷劑，所述載冷劑可以是水或乙二醇水溶液或無機鹽的水溶液。

進一步的，所述加熱供水管路上設有電動比例調節閥。

進一步的，所述隔板上設有溢流口和/或溢流槽。

進一步的，所述沖洗水箱內部還設有溫控器。

進一步的，所述補水管道上設有補水電動閥，所述排污管道上設有排污電動閥。