[發(fā)明專利]一種礦井送風加熱裝置

在審

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• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109488359A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 侯立泉;羅景輝;張昌建;王景剛;鮑玲玲;劉歡;袁文山;熊楚超;趙東雪;季鑫
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;F28D15/02;F28F23/00;F28G9/00;F24H4/06
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 吳鳳霞

本發(fā)明公開了一種礦井送風加熱裝置，用于礦井節(jié)能改造領域，其包括礦井排風口處設置的排風換熱器和礦井送風口處設置的送風加熱器，由排風換熱器和送風加熱器組成兩個單獨的介質循環(huán)回路，工作過程中排風換熱器內(nèi)的低溫乙二醇溶液吸收礦井排風處的低溫熱能，溫度升高，在介質循環(huán)泵的作用下將其運送到礦井送風口的送風加熱器內(nèi)，送風加熱器將其中的熱能以對流換熱的方式傳送給周圍的空氣，空氣吸收熱量后溫度升高，達到送風溫度要求，送入井下，其高效、節(jié)能、環(huán)保，能深度提取礦井排風處的低溫熱能用于加熱礦井送風，省去了傳統(tǒng)的加熱室外空氣的熱源，節(jié)約了能源，減少了污染物排放，降低了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本，有大力推廣的必要。

技術領域

本發(fā)明涉及礦井節(jié)能改造領域，具體的說是一種礦井送風加熱裝置。

背景技術

在煤礦生產(chǎn)的過程中，需要持續(xù)不斷的向井下注入新鮮空氣，按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)范中規(guī)定：為保證安全生產(chǎn)，礦井進風井口空氣溫度應保證在2℃以上。這樣，在室外氣溫低于2℃時就要對礦井進風井口處空氣進行加熱。

目前傳統(tǒng)的加熱方式是通過消耗燃煤、燃氣加熱熱水用于加熱礦井進風井口處空氣。礦井進風送風量大、運行時間長、冬季室外溫度低，無論燃煤、燃氣都要消耗大量的能源并釋放大量的污染物，不利于周圍生存環(huán)境，所以燃煤、燃氣的加熱方式不可取。

近年來，由于人們節(jié)能環(huán)保意識的增強，對礦井送風加熱方式的研究更加重視。眾所周知，礦井排風中蘊含豐富的低溫熱能，如果能將礦井排風處低溫熱能合理收集給礦井進風井口處空氣加熱，不僅排風處低溫熱能得以利用，而且送風處空氣溫度得以升高，滿足礦井安全生產(chǎn)的需要，一舉兩得。

目前，主要利用熱泵技術通過噴淋和間壁式熱交換的方式回收利用礦井排風的余熱給礦井送風處空氣加熱。這種加熱方式與傳統(tǒng)的燃煤、燃氣、電鍋爐相比節(jié)能效果明顯。但需消耗一定的電能。授權公告日為CN205805613U的發(fā)明專利雖然減少了投資和系統(tǒng)運行維護費，然而換熱介質采用水，當環(huán)境溫度在0℃以下，介質停止運行時會出現(xiàn)將換熱器凍裂的問題，嚴重影響該系統(tǒng)的正常運行，而且加熱方式選擇電加熱和鍋爐加熱，能源利用不太合理，同時系統(tǒng)正常運行時管內(nèi)介質的溫度不能低于0℃，提取轉移的熱量有限。

本發(fā)明在總結和歸納先前研究成果的基礎上，在分離式熱管技術的啟發(fā)下研發(fā)了一種高效、節(jié)能、安全、穩(wěn)定、深度取熱移熱的礦井送風加熱裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術問題是提供一種礦井送風加熱裝置，能通過分離式熱管技術加熱為主，空氣源熱泵技術加熱為輔的加熱方式，深度提取礦井排風的余熱用于加熱礦井送風口處的空氣，確保礦井送風溫度不小于2℃，保證安全生產(chǎn)，省去了傳統(tǒng)的加熱熱源，解決了冬季礦井送風加熱的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

本發(fā)明包括礦井排風口處設置的排風換熱器和礦井送風口處設置的送風加熱器， 所述排風換熱器包括第一換熱器和第二換熱器，所述送風加熱器包括第一加熱器和第二加熱器；所述第一換熱器和第一加熱器通過充滿換熱介質的管道連接，所述管道上設有輸送換熱介質的第一介質循環(huán)泵，所述第一換熱器、第一加熱器、第一介質循環(huán)泵和相互之間的連接管道形成第一循環(huán)回路，所述第一循環(huán)回路的管道上設有為管道內(nèi)介質輔助加熱的加熱裝置；所述第二換熱器和第二加熱器通過充滿換熱介質的管道連接，所述管道上設有輸送換熱介質的第二介質循環(huán)泵，所述第二換熱器、第二加熱器、第二介質循環(huán)泵和相互之間的連接管道形成第二循環(huán)回路；所述第一循環(huán)回路和第二循環(huán)回路的管道上均設有向管道內(nèi)補充介質的補液裝置。

進一步的，所述介質為乙二醇溶液，所述乙二醇溶液的濃度不高于60%。

進一步的，所述乙二醇溶液的濃度為30-40%。

進一步的，所述加熱裝置包括設置在第一循環(huán)回路管道上的旁路閥和空氣源熱泵，所述旁路閥與空氣源熱泵通過介質增壓泵連接。