[實用新型]礦井降溫與熱能利用的綜合系統

有效

• 申請號: 201721013383.1
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN207526521U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 牛永勝;鄧先發;崔穎;吳旭明
• 申請（專利權）人: 中環智創（北京）科技有限公司
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;F24D12/00;F25B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及礦井降溫與熱能利用的綜合系統，涵蓋回風換熱，礦井建筑采暖、洗浴熱水、井筒防凍的供熱需求，屬于礦井熱害治理和余熱利用領域。綜合系統包括：噴淋換熱系統、除霧器、冷卻塔、集水池、兩級熱泵機組、高低壓換熱器、井下降溫用空冷器所需的其他設備。夏季熱泵機組制冷工況，將冷凍水用于井下降溫，消除礦井熱害；冬季大部分熱泵機組供熱工況，回收礦井回風余熱作為冬季熱源，少部分熱泵機組根據井下熱害情況采用制冷工況對井下降溫，同時井下降溫冷凝熱用于冬季供熱；井下采用殼管式高低壓換熱器解決系統高靜水壓問題。在通風扇出口安噴淋式換熱系統，冬季回收礦井回風余熱，夏季排出井下降溫冷凝熱，達到了節約能源，降低能耗。

技術領域：

本實用新型是綜合利用熱泵與井下降溫技術，在進行礦井降溫的同時，實現了井下熱能回收利用，一套系統解決了高溫礦井井下降溫和地面建筑供熱的雙重需求， 屬于礦井熱害治理和余熱利用領域。

背景技術：

隨著采礦技術的發展，煤礦、鐵礦、金礦等現代化礦井的采掘深度不斷增加，一方面：井下溫度越來越高，井下高溫熱害成為現代化井下開采必需解決的問題。另一方面：礦井地面建筑采暖、井筒進風防凍、洗浴熱水需要消耗大量熱能。

傳統做法將井下降溫和地面供熱分開設計，能源消耗量大，設備重復投資，本發明針對礦井熱害治理和冬季礦井供熱需求，提出礦井降溫與熱能利用一體化技術，設計一套系統同時實現高溫礦井井下降溫和冬季礦井建筑采暖、洗浴熱水、井筒防凍的供熱需求，該技術不但可以降低井下降溫和冬季采暖建設投資，同時取消了傳統的鍋爐熱源，實現清潔能源回收利用、節能降耗，并大幅度降低了系統的運行費用。

發明內容：

針對礦井熱害治理和冬季礦井供熱需求，本實用新型提供一種礦井降溫與熱能利用一體化系統。

為了實現上述目的，本實用新型采取了以下技術方案：一種礦井降溫與熱能利用的綜合系統，其特征在于：它包括噴淋換熱系統、除霧器、冷卻塔、集水池、兩級熱泵機組、高低壓換熱器、井下降溫用空冷器所需的其他設備零部件。在地面建立井下降溫與熱能利用設計綜合機房，機組共用，系統統一考慮；夏季：熱泵機組制冷工況，提供冷凍水用于井下降溫，消除礦井熱害；冬季：大部分熱泵機組供熱工況，回收礦井回風余熱提供冬季熱源，少部分熱泵機組機組根據井下熱害情況采用制冷工況提供井下降溫，同時井下降溫冷凝熱用于冬季供熱；井下采用殼管式高低壓換熱器解決系統高靜水壓問題。在通風主扇出口安裝噴淋式換熱系統，冬季回收礦井回風余熱，夏季排出井下降溫冷凝熱，從而達到了節約能源，降低能耗的目的。本實用新型由于采用了以上技術方案，其具有以下優點：

1.實現了井下熱害資源化利用，將高溫礦井井下熱害轉換成冬季供熱的能源。

2.發明了采用熱泵主機設計了一套井下降溫與地面供熱綜合系統，通過熱泵主機不同工況的運行切換，既可以滿足高溫礦井井下降溫制冷需求又可以滿足冬季建筑采暖、洗浴熱水及井筒防凍的供熱需求。

3.提出井下降溫采用熱泵機組串聯運行，兩級制冷，15.5℃大溫差送水，減小了一次冷凍水輸送管徑，節約了豎井空間。

4.實現了井下降溫冷凝熱回收利用

5.采用高低壓換熱器解決高溫礦井高靜水壓問題。

6.采用了普通熱泵機組替代了昂貴的井下降溫機組。

附圖說明：

圖1為礦井降溫與熱能利用一體化系統供熱工況工作原理圖。

圖2為礦井降溫與熱能利用一體化系統制冷工況工作原理圖。

圖3為礦井降溫與熱能利用一體化系統總圖