[發(fā)明專(zhuān)利]礦井熱環(huán)境除濕再生系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910811766.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110529170B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菅從光;張輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21F3/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F3/00
• 代理公司: 南京瑞弘專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李?lèi)偮?/td>

一種礦井熱環(huán)境除濕再生系統(tǒng)及方法，適用于煤礦井下高溫高濕環(huán)境使用。它包括溶液除濕裝置，溶液除濕裝置與加熱再生相變裝置相連接，加熱再生相變裝置通過(guò)管路循環(huán)與溶液除濕裝置連接，還通過(guò)管路與冷卻裝置相連接。不需要地面環(huán)境空氣，不受井下熱環(huán)境影響，有效實(shí)現(xiàn)了除濕溶液井下再生的技術(shù)難題，解決了井下制冷壓縮機(jī)冷凝廢熱排放困難問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了礦井降溫系統(tǒng)能量的高效合理利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦井熱環(huán)境除濕再生系統(tǒng)及方法，尤其適用于煤礦井下高溫高濕環(huán)境使用的礦井熱環(huán)境除濕再生系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著深部開(kāi)采，礦井熱害問(wèn)題愈發(fā)突出，井下熱環(huán)境控制(溫度、濕度)，對(duì)安全高效生產(chǎn)越來(lái)越重要。

目前井下熱環(huán)境控制方式為制冷降溫，在對(duì)熱空氣降溫同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)冷凍除濕。液體除濕系統(tǒng)在地面空調(diào)系統(tǒng)中采用較多，再生多采用空氣噴淋方式，由于井下空氣溫度高、濕度大，吸濕能力小，不能利用其作除濕溶液的再生，是限制溶液除濕系統(tǒng)在井下深部開(kāi)采熱環(huán)境治理應(yīng)用的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用效果好，不受井下環(huán)境熱環(huán)境影響，高效除濕且節(jié)能環(huán)保的礦井熱環(huán)境除濕再生系統(tǒng)及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的井下深部開(kāi)采熱環(huán)境除濕再生系統(tǒng)，包括溶液除濕裝置，溶液除濕裝置為設(shè)置在井下采煤巷道或掘進(jìn)巷道進(jìn)風(fēng)口中的多個(gè)單螺旋圓錐形噴頭，溶液除濕裝置底部設(shè)有出液口，出液口通過(guò)管路與加熱再生相變裝置，溶液除濕裝置與加熱再生相變裝置之間的管路上順序設(shè)有閥門(mén)Ⅰ、過(guò)濾器、旁路閥門(mén)、防爆溶液泵Ⅰ和閥門(mén)Ⅲ，其中閥門(mén)Ⅰ的入口處和旁路閥門(mén)的出口處管路上通過(guò)管路并聯(lián)有閥門(mén)Ⅱ，利用圓錐形噴頭對(duì)入的高溫高濕空氣噴灑氯化鈣溶液吸收空氣中的水蒸汽，從而降低空氣的濕度并生成稀釋的氯化鈣溶液，稀釋的氯化鈣溶液利用設(shè)置在溶液除濕裝置上的的出液口排出，最終通過(guò)管路進(jìn)入加熱再生相變裝置；

所述加熱再生相變裝置為立式結(jié)構(gòu)的螺旋纏繞殼管式換熱器，與制冷機(jī)組一起設(shè)置在在井下硐室，螺旋纏繞殼管式換熱器內(nèi)部設(shè)有螺旋管，螺旋管中循環(huán)設(shè)有加熱介質(zhì)，螺旋管的一端與礦用制冷壓縮機(jī)的出口連接，另一端通過(guò)與制冷系統(tǒng)電子膨脹閥連接，加熱再生相變裝置的外殼側(cè)通過(guò)管路通入除濕后的稀氯化鈣溶液，螺旋管沒(méi)入稀氯化鈣溶液中，螺旋管內(nèi)的加熱介質(zhì)加熱再生相變裝置中的稀氯化鈣溶液,加熱再生相變裝置代替常規(guī)情況下礦用空調(diào)的冷凝器，無(wú)需再設(shè)置專(zhuān)用冷凝器，加熱再生相變裝置回收井下礦用空調(diào)的冷凝廢熱或機(jī)電設(shè)備散熱，利用回收熱量對(duì)設(shè)置在再生相變裝置中的稀釋的氯化鈣溶液進(jìn)行加熱，水蒸發(fā)后氯化鈣溶液濃度增加從而還原氯化鈣溶液，利用再生相變裝置底部設(shè)置的出液口通過(guò)管路與溶液除濕裝置的多個(gè)單螺旋圓錐形噴頭相連接，加熱再生相變裝置與溶液除濕裝置之間的管路上設(shè)有防爆溶液泵Ⅱ，防爆溶液泵Ⅱ的進(jìn)出口兩端分別設(shè)有閥門(mén)Ⅳ和閥門(mén)Ⅵ；

加熱再生相變裝置頂部設(shè)有蒸汽管，并通過(guò)蒸汽管連接有冷卻器，加熱再生相變裝置與冷卻器之間的蒸汽管上設(shè)有電磁閥Ⅱ，冷卻器中設(shè)有蛇形管，蛇形管的兩端循環(huán)設(shè)有冷卻介質(zhì)，冷卻器底部設(shè)有冷凝水排水管。

所述冷卻器上還設(shè)有兩條通氣管路，其一通氣管路上設(shè)有氣體壓力控制閥用于控制冷凝液排出冷卻器時(shí)內(nèi)部與外界壓力差的裝置，其二通氣管路上設(shè)有電磁閥Ⅰ并通過(guò)電磁閥Ⅰ連接有防爆氣體泵，調(diào)節(jié)與控制加熱再生相變裝置內(nèi)的壓力，滿足氯化鈣溶液再生條件。

所述加熱介質(zhì)為制冷劑，冷卻介質(zhì)為溫度比加熱再生相變裝置產(chǎn)生的低壓水蒸汽飽和溫度低的冷卻水，通常不超過(guò)40℃。

一種井下深部開(kāi)采熱環(huán)境除濕再生方法，其特征在于步驟為：