[發(fā)明專利]一種用于礦井降溫的雙蓄水室高低壓水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810989748.7
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN108915755B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建國;呂有廠;康國峰;張晉京;寇建新;王玉杰;劉桂平;仝艷軍;陳召繁
• 申請（專利權(quán)）人: 平頂山天安煤業(yè)股份有限公司
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00
• 代理公司: 11275 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙榮之<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開了一種用于礦井降溫的雙蓄水室高低壓水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，屬于礦井高壓水降壓技術(shù)領(lǐng)域，主要由連接于地面制冷站與末端空冷器之間的高壓蓄水室、第一單向閥、壓力轉(zhuǎn)換器、高壓轉(zhuǎn)換閥、低壓轉(zhuǎn)換閥、三通切換控制閥、第二單向閥、低壓蓄水室、活塞連桿組件及配套的管路組成。本發(fā)明對從地面制冷站輸送至井下的高壓冷水，實(shí)現(xiàn)高壓冷水的降壓，使其壓力適合煤礦井下末端空冷器的承壓要求，達(dá)到降低投資成本的目的；同時(shí)實(shí)現(xiàn)將從末端空冷器循環(huán)回來的低壓熱水的升壓通過管道輸送至地面。還能夠?qū)崿F(xiàn)本系統(tǒng)冷凍水到熱水回水的閉式循環(huán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦井高壓水勢能交換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于礦井降溫的雙蓄水室高低壓水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

地面制冷站制取的冷凍水通過循環(huán)水泵輸送至井下制冷硐室，由于高差的存在，制冷硐室處的冷凍水壓力很高，一般會(huì)達(dá)到10MPa左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了末端設(shè)備所能夠承受的壓力，因此需要將高壓冷凍水降低壓力到2MPa左右。因此需要一種高壓冷凍水降壓的裝置，可將高壓冷水的壓力傳遞給制冷降溫之后的熱水，且將回流的熱水增壓后輸送至地面制冷站，從而既實(shí)現(xiàn)了高壓冷水降壓的目的，又能夠達(dá)到節(jié)約能源的目的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種用于礦井降溫的雙蓄水室高低壓水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及方法，以實(shí)現(xiàn)上述的目標(biāo)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種用于礦井降溫的雙蓄水室高低壓水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括連接于地面制冷站與末端空冷器之間的高壓蓄水室、第一單向閥、壓力轉(zhuǎn)換器、高壓轉(zhuǎn)換閥、低壓轉(zhuǎn)換閥、三通切換控制閥、第二單向閥、低壓蓄水室和活塞連桿組件；所述活塞連桿組件由分別設(shè)置在高壓蓄水室和低壓蓄水室內(nèi)并用于隔斷其內(nèi)腔中的熱水與冷水的活塞、連接于兩活塞的連桿組成；所述壓力轉(zhuǎn)換器內(nèi)也設(shè)有用于隔斷其內(nèi)腔中的熱水與冷水的所述活塞；所述三通切換控制閥分別連接于高壓蓄水室、壓力轉(zhuǎn)換器、低壓蓄水室的冷水腔；所述高壓蓄水室的冷水腔與地面制冷站輸出端連接、熱水腔與地面制冷站輸入端連接；所述低壓蓄水室的冷水腔與末端空冷器輸入端連接、熱水腔與末端空冷器輸出端連接；所述壓力轉(zhuǎn)換器的熱水腔與高壓蓄水室的熱水腔通過一帶有第一單向閥的管路連接；所述壓力轉(zhuǎn)換器的熱水腔與低壓蓄水室的熱水腔通過一帶有第二單向閥的管路連接，且兩者還通過一帶有低壓轉(zhuǎn)換閥的管路連接；所述壓力轉(zhuǎn)換器的冷水腔與高壓蓄水室的冷水腔通過一帶有高壓轉(zhuǎn)換閥的管路連接。

進(jìn)一步，所述三通切換控制閥的切換操縱桿連接于活塞連桿組件的連桿上，由連桿的兩端限位點(diǎn)控制切換操縱桿通斷三通切換控制閥。

進(jìn)一步，所述第一單向閥、第二單向閥均為高承壓單向閥，并采用帶推桿的液壓缸對其進(jìn)行開關(guān)控制。

進(jìn)一步，所述地面制冷站輸出端和末端空冷器輸入端設(shè)有水泵。

本發(fā)明還提供一種用于礦井降溫的雙蓄水室高低壓水轉(zhuǎn)換方法，采用上述的用于礦井降溫的雙蓄水室高低壓水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：

由高壓到低壓的轉(zhuǎn)換過程：開啟第一單向閥和低壓轉(zhuǎn)換閥，關(guān)閉第二單向閥和高壓轉(zhuǎn)換閥，控制三通切換控制閥的B、C口連通；地面制冷站輸出的高壓冷水進(jìn)入高壓蓄水室冷水腔，并帶動(dòng)活塞連桿組件向上移動(dòng)，此時(shí)高壓蓄水室熱水腔留存的高壓熱水被推送至地面制冷站，而低壓熱水室熱水腔留存的低壓熱水通過第二單向閥進(jìn)入壓力轉(zhuǎn)換器熱水腔，同時(shí)壓力轉(zhuǎn)換器熱水腔的壓力由低壓轉(zhuǎn)換閥來減壓，而壓力轉(zhuǎn)換器冷水腔中的低壓冷水則通過三通切換控制閥進(jìn)入低壓蓄水室冷水腔和末端空冷器；