CN102748066A

CN102748066A - 煤矿救生舱无源高效净化空调装置

Info

Publication number: CN102748066A
Application number: CN2012102416493A
Authority: CN
Inventors: 张玉洲; 张雪
Original assignee: ZIBO TIANKE REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING CO Ltd
Current assignee: ZIBO TIANKE REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING CO Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-12
Also published as: CN102748066B

Abstract

一种煤矿救生舱无源高效净化空调装置，属于煤矿救生舱空气净化设备领域。包括风管（9）连接的净化空调机组（7）和空气净化箱（12），其特征在于：净化空调机组（7）内设置离心风机（11）和蒸发器（8），离心风机（11）设置连接同轴的离心风机气动马达（10）；空气净化箱（12）内设置贯流风扇（14）和过滤层，贯流风扇（14）设置连接同轴的贯流风扇气动马达（13），过滤层设置在进气口和风管（9）之间；设置以液态二氧化碳为冷媒的供气管路和控制阀。通过以上整体性设计，可以实现：无电源动力运行，防爆，不助燃；实现高效空气净化；一体式实现液体二氧化碳制冷和高效空气净化；无污染，环保，对井下人员和环境不产生二次伤害。

Description

煤矿救生舱无源高效净化空调装置

技术领域

本发明提供一种煤矿救生舱无源高效净化空调装置，属于煤矿救生避险技术，主要应用于煤矿救生舱，避难硐室领域。

背景技术

煤矿救生舱制冷装置主要分为：有源电蓄冰制冷空调，蓄电池源动力制冷空调，特殊材料相变制冷空调，二氧化碳加蓄电池制冷空调，电制冷空调。

煤矿救生舱有源电制冷空调，存在维修费用高，维修周期次数多，培训技术人员素质问题。煤矿救生舱有源电制冷空调，存在震动大，噪音大，在井下冷凝器容易发生灰尘堵塞，运转周期长。二氧化碳加蓄电池制冷空调存在直流防爆电机风扇电池不过关问题，尤其是蓄电池空调，动力小，时间短，达不到要求。煤矿救生舱有源电空调，附属直流电源不过关，目前没有国标。也没有生产企业，严重制约煤矿救生舱企业发展。

中国专利CN201924954U公开了及一种用于煤矿井下避难舱的空气制冷系统，所述空气制冷系统包括多个盛装有液体冷媒液氮介质的杜瓦罐、开启阀、承压管路、交换器、设置有触媒的气化换热器、压力控制阀、气动马达、可调式浮子流量计、飞轮组件和球阀，其中所述的杜瓦罐通过承压管路依次经由开启阀、交换器、气化换热器、压力控制阀、气功马达、飞轮组件与可调式浮子流量计的一端连接，所述可调式浮子流量计的另一端分两路，即通过驱动气功马达后氯气其中一路通过承压管路直接向外界排出，另一路由承压管路经由控制该管路启闭的旁通球阀接入舱体空间。此种结构的空气制冷系统在避难舱的应用中，安全可靠、方便实用并且无能耗。其存在的不足是：1、制冷出气量靠一台气动马达提供，出气量小；2、没有提供过滤装置，容易造成避难舱内空气混浊；3、冷媒为液氮，空气调节不方便。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种运行平稳，处理量大，过滤效果好的煤矿救生舱无源高效净化空调装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤矿救生舱无源高效净化空调装置，包括风管连接的净化空调机组和空气净化箱，其特征在于：净化空调机组内设置离心风机和蒸发器，离心风机设置连接同轴的离心风机气动马达；空气净化箱内设置贯流风扇和过滤层，贯流风扇设置在空气净化箱的进气口，贯流风扇设置连接同轴的贯流风扇气动马达，过滤层设置在进气口和风管之间依次设置层状的干燥剂、二氧化碳吸附剂和一氧化碳处理剂；设置以液态二氧化碳为冷媒的供气管路，供气管路包括液态二氧化碳气瓶、二氧化碳供液管和回气管，液态二氧化碳气瓶通过二氧化碳供液管分别连通离心风机气动马达、贯流风扇气动马达和蒸发器后再通过回气管相连通煤矿救生舱内部空间，二氧化碳供液管上设置主控阀，回气管上设置余压调节阀。

液态二氧化碳气瓶通过二氧化碳供液管以液体状态经过主控阀经过连接管至分控膨胀阀，进入蒸发器吸热和气动马达做功，推动贯流风扇和离心风扇旋转，做功后的二氧化碳气体，经过余压控制阀，实现常压排放，运行平稳，减少了噪音。采用液体二氧化碳作为冷媒，制冷效果好，并且二氧化碳便于回收。由于分别在空气净化箱和净化空调机组设置双动力装置，使得动量大，经过过滤层空气量大，提高制冷和净化能效比。由于过滤层设置三级过滤，吸收了二氧化碳和有毒的一氧化碳，提高了净化质量，并且减少了舱内的二氧化碳浓度。

其中优选方案是：

所述的净化空调机组的出气口设置出气过滤器，空气净化箱的进气口设置气体导流板和进气过滤器，出气过滤器和进气过滤器均采用高效PM2.5级过滤器。设置进气过滤和出气过滤，提高过滤净化效果。并且由于是双动力装置提供空气流通能力，因此可以满足高效PM2.5级过滤器的使用。

所述的液态二氧化碳气瓶设置2-20个，多个液态二氧化碳气瓶分别通过分气管连接集气管，集气管连通二氧化碳供液管。设置多个液态二氧化碳气瓶保证长时间制冷、过滤能力，设置分气管和集气管管理多个液态二氧化碳气瓶的使用，可以根据需要设置针对与单个气瓶的控制阀，可以实现批量投入使用适应舱内人数情况，提高使用适用性。

所述的蒸发器入口设置蒸发器调节阀，蒸发器调节阀采用针形调节阀，蒸发器通过蒸发器连接管设置蒸发器压力表，离心风机气动马达入口设置气动马达调节阀，离心风机气动马达通过气动马达连接管设置气动马达压力表。针形调节阀，有利于防火、防爆和耐压能力高。直观的观察蒸发器和气动马达使用情况，并且可以通过调节阀控制，方便调节空调装置的蒸发器和离心风机的使用情况。

所述的供气管路先连通蒸发器再分别连通并联的离心风机气动马达和贯流风扇气动马达。蒸发器吸热以后，液态二氧化碳经过膨胀阀然后通过分气控制阀控制离心风机气动马达和贯流风扇气动马达分别做功，提高吸热效率和做功效率，并且离心风机气动马达和贯流风扇气动马达可以分别控制使用，当离心风机气动马达和贯流风扇气动马达同时工作时，吸热效果率高，一台工作时，也保证蒸发器工作，提高实用性。

所述的供气管路先分别连通并联的离心风机气动马达和贯流风扇气动马达，然后再连通蒸发器。通过离心风机气动马达和贯流风扇气动马达的控制阀控制各自转速，不影响蒸发器工作。

本发明煤矿救生舱无源高效净化空调装置所具有的有益效果是：通过以上整体性设计，可以实现：

1、可以实现无电源动力运行，防爆，不助燃；

2、实现高效空气净化，有效过滤煤矿救生舱内的PM2.5的吸入颗粒物；

3、一体式实现液体二氧化碳制冷和高效空气净化；

4、冷媒为液体二氧化碳，无污染，环保，对井下人员和环境不产生二次伤害，制冷后的二氧化碳气体常压排放，并且通过过滤回收；

5、采用气动马达实现空调制冷，空气净化运转，提高吸排风功能。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的气体环流示意图；

图3为本发明的实施例2的气体环流示意图；

其中：1、气动马达压力表 2、蒸发器压力表 3、蒸发器连接管 4、气动马达连接管 5、气动马达调节阀 6、蒸发器调节阀 7、净化空调机组 8、蒸发器 9、风管 10、离心风机气动马达 11、离心风机 12、空气净化箱 13、贯流风扇气动马达 14、贯流风扇 15、二氧化碳供液管 16、回气管 17、液体二氧化碳气瓶 18、分气管 19、二氧化碳过滤器 20、集气管 21、主控阀 22、进气过滤器 23、出气过滤器 24、余压调节阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1所示，风管9连接的净化空调机组7和空气净化箱12，净化空调机组7内设置离心风机11和蒸发器8，离心风机11设置连接同轴的离心风机气动马达10；空气净化箱12内设置贯流风扇14和过滤层，贯流风扇14设置在空气净化箱12的进气口，贯流风扇14设置连接同轴的贯流风扇气动马达13，过滤层设置在进气口和风管9之间依次设置层状的干燥剂、二氧化碳吸附剂和一氧化碳处理剂；设置以液态二氧化碳为冷媒的供气管路，供气管路包括液态二氧化碳气瓶17、二氧化碳供液管15和回气管16，液态二氧化碳气瓶17通过二氧化碳供液管15分别连通离心风机气动马达10、贯流风扇气动马达13和蒸发器8后再通过回气管16相连通煤矿救生舱内部空间，二氧化碳供液管15上设置主控阀21，回气管16上设置余压调节阀24。

净化空调机组7的出气口设置出气过滤器23，空气净化箱12的进气口设置气体导流板和进气过滤器22，出气过滤器23和进气过滤器22均采用高效PM2.5级过滤器。

液态二氧化碳气瓶17设置2-20个，多个液态二氧化碳气瓶17分别通过分气管18连接集气管20，集气管20连通二氧化碳供液管15。二氧化碳供液管15设置二氧化碳过滤器19，过滤杂质，防止气瓶内的杂质破坏蒸发管以及其他设备，如此设置还可以提高液态二氧化碳气瓶17的适应性，降低的品质也可是应用。

蒸发器8入口设置蒸发器调节阀6，蒸发器调节阀6采用针形调节阀，蒸发器8通过蒸发器连接管3设置蒸发器压力表2，离心风机气动马达10入口设置气动马达调节阀5，离心风机气动马达10通过气动马达连接管4设置气动马达压力表1。

供气管路先连通蒸发器8再分别连通并联的离心风机气动马达10和贯流风扇气动马达13。

工作原理和使用过程：

如图2所示，打开主控阀21接通气源，液体二氧化碳以液体状态经过分气管18，集气管20，主控阀21经过供液管15管至分控膨胀阀，开始气化制冷做工，根据蒸发器压力表2数值，可以调节膨胀阀开启度大小到适当位置。膨胀后的二氧化碳气体，推动起动马达做功，然后经过余压调节阀24，实现常压排放。气动马达带动贯流风扇14，离心风机运转达到转速2000/min，

仓室内空气由进气过滤器22从导流板进入，贯流风扇14把空气吹过高效过滤层，干燥剂，CO2吸附剂，CO处理剂，到达离心风机11风管9，再由离心风机11把空气吹过蒸发器8降温后，到达出口过滤器23，送向舱内。周而复始，循环降温，净化空气。

实施例2：

如图3所示，供气管路先分别连通并联的离心风机气动马达10和贯流风扇气动马达13，然后再连通蒸发器8。工作过程与上相同。

实施例3：

设置多个蒸发器，供气管路先分别连通并联的离心风机气动马达10、贯流风扇气动马达13和蒸发器8，然后再连通第二蒸发器。各个气路单元前分别设置控制阀。

提高液体二氧化碳利用率，提高蒸发器换热效果，并且控制方便。

Claims

1.一种煤矿救生舱无源高效净化空调装置，包括风管（9）连接的净化空调机组（7）和空气净化箱（12），其特征在于：

净化空调机组（7）内设置离心风机（11）和蒸发器（8），离心风机（11）设置连接同轴的离心风机气动马达（10）；

空气净化箱（12）内设置贯流风扇（14）和过滤层，贯流风扇（14）设置在空气净化箱（12）的进气口，贯流风扇（14）设置连接同轴的贯流风扇气动马达（13），过滤层设置在进气口和风管（9）之间依次设置层状的干燥剂、二氧化碳吸附剂和一氧化碳处理剂；

设置以液态二氧化碳为冷媒的供气管路，供气管路包括液态二氧化碳气瓶（17）、二氧化碳供液管（15）和回气管（16），液态二氧化碳气瓶（17）通过二氧化碳供液管（15）分别连通离心风机气动马达（10）、贯流风扇气动马达（13）和蒸发器（8）后再通过回气管（16）相连通煤矿救生舱内部空间，二氧化碳供液管（15）上设置主控阀（21），回气管（16）上设置余压调节阀（24）。

2.根据权利要求1所述的煤矿救生舱无源高效净化空调装置，其特征在于：所述的净化空调机组（7）的出气口设置出气过滤器（23），空气净化箱（12）的进气口设置气体导流板和进气过滤器（22），出气过滤器（23）和进气过滤器（22）均采用高效PM2.5级过滤器。

3.根据权利要求1所述的煤矿救生舱无源高效净化空调装置，其特征在于：所述的液态二氧化碳气瓶（17）设置2-20个，多个液态二氧化碳气瓶（17）分别通过分气管（18）连接集气管（20），集气管（20）连通二氧化碳供液管（15）。

4.根据权利要求1所述的煤矿救生舱无源高效净化空调装置，其特征在于：所述的蒸发器（8）入口设置蒸发器调节阀（6），蒸发器调节阀（6）采用针形调节阀，蒸发器（8）通过蒸发器连接管（3）设置蒸发器压力表（2），离心风机气动马达（10）入口设置气动马达调节阀（5），离心风机气动马达（10）通过气动马达连接管（4）设置气动马达压力表（1）。

5.根据权利要求1所述的煤矿救生舱无源高效净化空调装置，其特征在于：所述的供气管路先连通蒸发器（8）再分别连通并联的离心风机气动马达（10）和贯流风扇气动马达（13）。

6.根据权利要求1所述的煤矿救生舱无源高效净化空调装置，其特征在于：所述的供气管路先分别连通并联的离心风机气动马达（10）和贯流风扇气动马达（13），然后再连通蒸发器（8）。