[發(fā)明專(zhuān)利]一種礦井井口防凍加熱裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710978009.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107631655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張少杰;張昌建;張波;何珊;劉歡;苗艾印
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張少杰;河北工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F28D15/02
• 分類(lèi)號(hào): F28D15/02;F28F1/30;F28F9/00;F28F19/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所11569
• 代理人: 王加貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加熱設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種礦井井口防凍加熱裝置。

背景技術(shù)

井口防凍是煤礦冬季安全生產(chǎn)的一個(gè)重要保證，井口結(jié)冰會(huì)影響礦井生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至?xí)斐煽ü蕖⒌V井停產(chǎn)等重大事故，罐籠和井壁結(jié)冰后掉落的冰渣也可能導(dǎo)致井下人員的傷亡。因此，井口防凍是保證礦井安全生產(chǎn)的必要措施，我國(guó)《煤礦安全規(guī)程》第一百零二條規(guī)定，進(jìn)風(fēng)井口以下的溫度必須在2℃以上。礦井井口防凍需要耗費(fèi)大量的能源，受地域限制以及環(huán)境氣候等諸多因素影響，很多地區(qū)的礦井需要保溫的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)三、四個(gè)月，占全年時(shí)間的四分之一甚至更多，毫無(wú)疑問(wèn)長(zhǎng)時(shí)間的礦井井口保溫需要產(chǎn)生大量的費(fèi)用，提高了煤礦的生產(chǎn)成本。

礦井井口防凍是煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分，傳統(tǒng)井口防凍換熱裝置，是通過(guò)蒸汽(高溫?zé)崴?加熱空氣，再通過(guò)風(fēng)機(jī)將加熱的熱空氣送入井下，即蒸汽(高溫?zé)崴?與空氣之間進(jìn)行熱量交換的加熱模式，當(dāng)熱源、循環(huán)水泵、控制閥門(mén)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，停留在換熱器中的水不能及時(shí)排出，遇到極端天氣，特別容易結(jié)冰，一旦換熱器中沒(méi)有及時(shí)排出的水出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，就會(huì)將換熱器的銅管崩裂，給工作人員的人身和財(cái)產(chǎn)安全都帶來(lái)了極大傷害，然而，因換熱器中的水結(jié)冰而發(fā)生換熱器管路崩裂引發(fā)的安全事故每年都會(huì)發(fā)生。

因此，如何改變現(xiàn)有技術(shù)中，礦井井口防凍換熱器中的水結(jié)冰造成換熱器損壞的現(xiàn)狀，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種礦井井口防凍加熱裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，避免礦井井口防凍換熱器中的水因結(jié)冰造成換熱器損壞的現(xiàn)象發(fā)生，提高礦井作業(yè)的安全系數(shù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種礦井井口防凍加熱裝置，包括殼體，所述殼體包括蒸發(fā)腔和冷凝腔，所述冷凝腔設(shè)置于所述蒸發(fā)腔的上部，所述冷凝腔與礦井井口相連通，所述蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)置水套管，所述水套管與供熱水源相連，所述水套管內(nèi)部套設(shè)熱管，所述水套管與所述熱管之間具有間隙，所述熱管自所述蒸發(fā)腔延伸至所述冷凝腔。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)腔和所述冷凝腔之間設(shè)置隔熱結(jié)構(gòu)層。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)腔還包括供水管和回水管，所述水套管通過(guò)所述供水管與供熱水源相連，所述水套管還通過(guò)回水管與外界相連通。

優(yōu)選地，所述水套管的頂部與所述供水管相連通，所述水套管的底部與所述回水管相連通，所述水套管與所述回水管之間設(shè)置變徑管。

優(yōu)選地，所述水套管的軸線與所述熱管的軸線重合。

優(yōu)選地，礦井井口防凍加熱裝置還包括風(fēng)機(jī)，所述冷凝腔通過(guò)所述風(fēng)機(jī)與外界相連通。

優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置于所述冷凝腔的側(cè)壁上，所述風(fēng)機(jī)與礦井井口的連通口、所述冷凝腔與礦井井口的連通口分別位于所述冷凝腔相對(duì)的兩側(cè)壁上。

優(yōu)選地，伸入所述冷凝腔的所述熱管上設(shè)置翅片，所述翅片均布于所述熱管的外壁上。

優(yōu)選地，所述殼體為分體式結(jié)構(gòu)，所述殼體包括殼身和殼蓋，所述殼身與所述殼蓋通過(guò)合頁(yè)連接，所述殼身與所述殼蓋上還設(shè)置鎖緊扣，所述殼身與所述殼蓋之間加裝密封墊圈。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：本發(fā)明的礦井井口防凍加熱裝置，包括殼體，殼體包括蒸發(fā)腔和冷凝腔，冷凝腔設(shè)置于蒸發(fā)腔的上部，冷凝腔與礦井井口相連通，蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)置水套管，水套管與供熱水源相連，水套管內(nèi)部套設(shè)熱管，水套管與熱管之間具有間隙，熱管自蒸發(fā)腔延伸至冷凝腔。加熱裝置工作時(shí)，熱水進(jìn)入水套管中，水套管中的熱水與熱管中的介質(zhì)進(jìn)行熱交換，介質(zhì)吸熱發(fā)生相變，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，沿?zé)峁苌仙晾淠恢校邷貧鈶B(tài)的介質(zhì)通過(guò)熱管管壁與冷凝腔內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量交換，加熱后的空氣用于礦井井口保溫加熱，完成熱量交換的介質(zhì)放熱后，由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，沿著熱管管壁在重力作用下回流，位于冷凝腔內(nèi)的熱管內(nèi)沒(méi)有液體，因此，不存在結(jié)冰的危險(xiǎn)，為礦井的安全生產(chǎn)提供了保障。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的礦井井口防凍加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的礦井井口防凍加熱裝置的側(cè)視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；