[發明專利]一種礦井噴淋溫度調節及能量回收系統

在審

• 申請號: 201911148950.8
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110778352A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 袁培;呂彥力;高勇飛;高思南;董棟
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;E21F1/00;F24D15/04
• 代理公司: 41125 鄭州優盾知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭園

本發明公開了一種礦井噴淋溫度調節及能量回收系統，解決了現有礦井降溫設備成本高、濕度大且熱能浪費的技術問題。本發明包括向礦井的進風巷吹風的送風機，進風巷連通有調溫硐室和工作巷，調溫硐室內設置第一噴淋式溫度調節單元，調溫硐室的前端口與通風巷相連通、后端口與礦井的工作巷相連通，調溫硐室的后端口和工作巷的后端口與出風巷相連通，出風巷設置有排風機，排風機的出風口連接有能量回收單元。本發明不但可以降低井下溫度和冬季采暖，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。

技術領域

本發明涉及換熱技術領域，特別是指一種礦井噴淋溫度調節及能量回收系統。

背景技術

首先，礦井通風系統是煤礦安全生產的重要保障，一般情況下，礦井回風源的溫度、濕度一年四季基本保持恒定，加之礦井回風量大，因此，礦井回風源中蘊藏著大量的低溫熱能。但由于這部分熱能目前未被利用，礦井回風直接排到大氣，因此，又造成了熱能的浪費。

目前，礦井下降溫普遍采用空調降溫。采用空調降溫存在的缺點有能耗高，空調是安裝在礦井下，空調排出的冷凝熱又進入礦井空氣中，增加了空調的熱負荷；由于空調是安裝在礦井下，因此占用礦井空間；降溫成本高，降溫效率低；采用空調降溫，礦井中的濕度相對比較大。另外，大量家庭或者工廠在冬季需要供暖系統供暖，傳統做法將礦井降溫和地面供熱分開設計，能源消耗量大，設備重復投資。供暖系統獨立設置，不能使礦井內的大量熱合理利用，因而又形成大量資源的配置不合理。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種礦井噴淋溫度調節及能量回收系統，解決了現有礦井降溫設備成本高、濕度大且熱能浪費的技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種礦井噴淋溫度調節及能量回收系統，包括向礦井的進風巷吹風的送風機，送風機可將地上的空氣送入進風巷內；進風巷連通有調溫硐室和工作巷，送風機將地上的空氣經過進風巷分別輸送至調溫硐室和工作巷，進入工作巷和調溫硐室內的空氣能夠帶動礦井內的空氣流動，進而帶動礦井內的空氣擴散。調溫硐室內設置第一噴淋式溫度調節單元，調溫硐室的前端口與通風巷相連通、后端口與礦井的工作巷相連通，調溫硐室的后端口和工作巷的后端口與出風巷相連通；進入調溫硐室的地上空氣能夠帶動礦井內的空氣流經第一噴淋式溫度調節單元，第一噴淋式溫度調節單元對礦井內的空氣進行降溫或著升溫；出風巷設置有排風機，排風機的出風口連接有能量回收單元，排風機可將礦井內的熱風排出，然后輸送至能量回收單元利用。

所述第一噴淋式溫度調節單元包括水槽，水槽內依次設置有若干個隔水板，隔水板將水槽分隔為前后依次排列的若干個蓄水腔，最后端的蓄水腔連接有供水管，最前端的蓄水腔連接有出水管，每一個蓄水腔上方均設置有噴淋機構，前一噴淋機構由后一噴淋機構下方的蓄水腔通過噴淋水泵供水。通過向水槽內提供冷水，能夠對礦井內的高溫空氣進行逐級降溫，且其降溫用的冷水能夠逐級循環利用，排風機能夠將流經第一噴淋式溫度調節單元而產生的熱風輸送至能量回收單元，進行熱量回收利用；通過向水槽內提供熱水，能夠對礦井內的低溫空氣進行逐級加熱升溫，且其升溫用的熱水能夠逐級循環利用，排風機能夠將流經第一噴淋式溫度調節單元而產生的熱風輸送至能量回收單元，進行熱量回收利用；另外，可以根據升溫或降溫的不同等級需求，而選擇使用不同級數的噴淋機構，降溫或升溫后的熱水可以再次利用。

進一步地，所述水槽的前端設置有整流格柵、后端設置有擋水板，擋水板包括四層間隔設置的薄板，整流格柵具有除塵凈化風流的作用，擋水板既能夠起到擋水作用，又能夠使礦井內的空氣加熱或降低到足夠高或者足夠低的溫度后排向工作巷。

進一步地，所述噴淋機構包括沿調溫硐室斷面設置的噴淋架，噴淋架上設置有若干個噴淋頭，能夠對調溫硐室內的空氣進行充分的接觸換熱，提高熱交換效率。

進一步地，所述最后端的水槽內設置有電磁浮球開關，便于自動向第一噴淋式溫度調節單元供水。