[發明專利]一種地下巷道或隧道用模塊化空冷器及使用方法

在審

• 申請號: 202111312014.3
• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN114000908A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王義江;王超超;高尚;楊碩;儲江帥;李林暄;孫莉;郁東旭;王雨婷;王楊潔
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;E21F5/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發明公開一種地下巷道或隧道用模塊化空冷器及使用方法，模塊化地下巷道或隧道用空冷器包括噴淋除塵預降溫模塊、套管式預冷換熱模塊、空冷器模塊及引風模塊。套管式預冷換熱模塊的熱側通道的兩端分別通過三通管連接旁通管的兩端。當套管式預冷換熱模塊熱側進口水溫大于20℃時，礦井水或地表水與所述空冷器模塊的冷凍水出水在所述套管式預冷換熱模塊中進行熱交換，降溫后的礦井水或地表水進入所述噴淋除塵預降溫模塊；當套管式預冷換熱模塊熱側進口水溫小于20℃時，礦井水或地表水從旁通管直接進入所述噴淋除塵預降溫模塊。本發明便于實際運輸、安裝、實用和維修，且該空冷器具備使用性能穩定、節能、除塵性能好、適用多種需求等特點。

技術領域

本發明涉及一種地下巷道或隧道降溫系統的末端換熱設備及使用方法，特別涉及一種模塊化空冷器。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展和人民的交通要求，我國煤礦開采深度不斷延伸，隧道開挖的長度越來越長，開挖的深度也越來越深，巷道和隧道熱害問題已不可忽視。據調查，礦井溫度普遍30℃以上，濕度超過80％。圍巖溫度越高隧道內的圍巖溫度隨著隧道深度的增加而升高，大約埋深每增加33米，隧道內的圍巖溫度就會增加1℃。

存在熱害問題的同時，也存在著高粉塵濃度問題。巷道和隧道的高熱、高塵問題嚴重影響工人的身體健康、生命安全以及勞動生產效率，進而影響經濟效益。因此巷道和隧道需要設置降溫系統。

國內外常采用冷凍水供-空冷器冷卻風流的集中降溫空調系統來對深部開采礦井進行降溫，空冷器作為系統中末端設備必不可少。國內空冷器主要為光管式換熱器，但由于巷道高粉塵環境，存在粉塵附著問題，隨著運行時間的增長，污垢增多，換熱器換熱面積減少，換熱效率急轉直下。

根據目前專利顯示，大多數空冷器體型較大，不便于組裝，不能一機多用；礦用空冷器專利著重換熱管污垢附著后的清洗問題。雖然污垢的清洗可改善換熱器工作環境，但沒有解決粉塵進入問題，不利于長期運行，且目前國內礦用空冷器很少使用模塊化空冷器、空氣預冷裝置。空冷器前增加噴淋裝置，可阻止粉塵進空冷器，使空冷器長期處于良好的運行環境。模塊化空冷器便于安裝使用，可根據現場需求增加或減少模塊，具有節能效果；空氣預冷裝置可充分利用空冷器冷凍回水，將高溫空氣預冷，充分利用現場條件，增強空氣冷卻效果。

因此，在地下巷道或隧道進行空氣降溫時，為阻止粉塵進入空冷器問題，解決附著問題可進行空氣預冷，充分利用現場條件，根據需求模塊化安裝，現提出一種兼得良好除塵效果和換熱效果、同類型模塊可組合使用的模塊化空冷器。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種地下巷道或隧道用模塊化空冷器，該空冷器為模塊化，便于實際運輸、安裝、實用和維修，且該空冷器具備使用性能穩定、節能、除塵性能好、適用多種需求等特點。

本發明公開一種地下巷道或隧道用模塊化空冷器及使用方法，模塊化地下巷道/隧道用空冷器包括噴淋除塵預降溫模塊、套管式預冷換熱模塊、空冷器模塊及引風模塊。噴淋除塵預降溫模塊包括入風口和噴淋室，套管式預冷換熱模塊包括套管式換熱器，空冷器模塊包括翅片管式換熱器，引風模塊包括引風式防爆變頻風機、出風口。

進一步，所述噴淋室為中空箱體，箱體內設有上下兩排各六個，共十二個變向噴頭，箱體入口處設有整流柵，出口處設有擋水板、底部設有蓄水盤，蓄水盤邊緣處設有排污孔，并連接排污口，噴淋水通過干管輸送到四根噴淋分管，每根分管管尾通過堵頭封閉。

進一步，所述噴淋除塵預降溫模塊噴水管與套管式預冷換熱模塊水管連通，且水管上設有電動三通閥。

進一步，所述套管式預冷換熱模塊箱外入水管設有溫度傳感器，箱內入水管設有電動三通閥，電動三通閥通過旁通管、三通連接噴淋水入水管，套管式換熱器殼內為礦井水或地表水自上而下流動，管內為空冷器模塊冷凍水回水自下而上流動，呈逆流形式，套管式換熱器為可通過預留法蘭進行連接，根據實際需求增加或減少套管式換熱器的數量，水管通過法蘭連接。