[實用新型]一種直膨式井筒防凍加熱裝置

有效

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• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN211503240U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 劉歡;羅景輝;王景剛;張昌建;侯立泉;鮑玲玲;熊楚超;魏瑩
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: F24H4/06
• 分類號: F24H4/06;E21F1/00
• 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

本實用新型公開了一種直膨式井筒防凍加熱裝置，它應用于礦井節(jié)能改造技術領域，其包括設置在礦井排風口處的蒸發(fā)器、設置在礦井送風口處的冷凝器和連接所述蒸發(fā)器和冷凝器的管道，所述蒸發(fā)器內的介質通過設有壓縮機的管道與冷凝器連接，所述冷凝器內的介質通過設有節(jié)流閥的管道與蒸發(fā)器連接，相互連接的蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流閥共同形成一個模塊單元；本實用新型依靠制冷劑的相變實現(xiàn)熱量由礦井排風側轉移到礦井送風側，介質流量小，換熱效率高，且可根據礦井送風與礦井排風的參數調整模塊單元的啟停、模塊機組的容量大小，加熱器的啟停等，便于調節(jié)控制，有推廣的必要。

技術領域

本實用新型涉及礦井節(jié)能改造領域，具體的說是一種直膨式井筒防凍加熱裝置。

背景技術

為了保證井下的安全生產，需要持續(xù)不斷的往井下通入空氣。《煤礦安全規(guī)程》第一百三十七條規(guī)定礦井礦井送風口口以下的空氣溫度必須在2℃以上。在冬季室外溫度較低的情況下，需要對室外空氣加熱，達到要求后才能送入井下。

在煤礦生產的過程中，受多方面因素的影響，井下會產生大量的熱量，礦井排風的溫度約為17℃-22℃，相對濕度一般在90％上下浮動，且全年風量恒定，因此，礦井排風中蘊藏著豐富的低溫熱能。

目前部分礦井采用礦井排風噴淋取熱與水源熱泵相結合的方式制取高溫熱水加熱礦井送風，該方案能很好的利用礦井排風余熱，消耗1kWh的電能能夠產生4kWh的熱能，節(jié)能效益明顯，但礦井排風中的一些粉塵或腐蝕性物質會直接進入噴淋水中，造成熱泵和管道腐蝕或堵塞。

后來人們采用間壁式換熱器取熱技術與水源熱泵相結合，能很好的利用礦井排風余熱，消耗1kWh的電能能夠產生3.5kWh的熱能，節(jié)能效益明顯，同時也解決了礦井排風中的粉塵或腐蝕性物質直接進入熱泵或管道中的問題。然而，這套方案在實施過程中，需要將制取的高溫熱水傳輸到礦井送風口，在傳送的過程中既會造成熱量的損失，水泵也會消耗大量的能量。

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題是提供一種直膨式井筒防凍加熱裝置，其依靠制冷劑介質的相變將礦井排風的余熱轉移到礦井送風口用于加熱礦井送風，系統(tǒng)變得簡單，效率提升。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

本實用新型包括包括設置在礦井排風口處的蒸發(fā)器、設置在礦井送風口處的冷凝器和連接所述蒸發(fā)器和冷凝器的管道，所述蒸發(fā)器內的介質通過設有壓縮機的管道與冷凝器連接，所述冷凝器內的介質通過設有節(jié)流閥的管道與蒸發(fā)器連接，相互連接的蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流閥共同形成一個模塊單元。

本實用新型的進一步改進在于：所述模塊單元為兩個以上依次排列。

本實用新型的進一步改進在于：所述模塊單元為四個，所述蒸發(fā)器包括兩排兩列設置的第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器、第三蒸發(fā)器和第四蒸發(fā)器，所述冷凝器包括兩排兩列設置的第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器，所述第一蒸發(fā)器內的介質通過設有第一壓縮機的管道與第一冷凝器連接，所述第一冷凝器內的介質通過設有第一節(jié)流閥的管道與第一蒸發(fā)器連接；所述第二蒸發(fā)器內的介質通過設有第二壓縮機的管道與第二冷凝器連接，所述第二冷凝器內的介質通過設有第二節(jié)流閥的管道與第二蒸發(fā)器連接；所述第三蒸發(fā)器內的介質通過設有第三壓縮機的管道與第三冷凝器連接，所述第三冷凝器內的介質通過設有第三節(jié)流閥的管道與第三蒸發(fā)器連接；所述第四蒸發(fā)器內的介質通過設有第四壓縮機的管道與第四冷凝器連接，所述第四冷凝器內的介質通過設有第四節(jié)流閥的管道與第四蒸發(fā)器連接。

本實用新型的進一步改進在于：所述礦井排風口處設有風道，所述風道的頂端設有風堵，風道的一側設有進風閥。

本實用新型的進一步改進在于：所述進風閥的對應處設有蒸發(fā)器。

本實用新型的進一步改進在于：所述進風閥與蒸發(fā)器之間設有鼓風機。