CN103061803A - 一种用于煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统，包括安置于设备舱和避难舱内的湿负荷处理系统和热负荷处理系统，其中热负荷处理系统包括至少一块均热板和安置在均热板上的若干根热管，所述均热板通过紧固螺丝安装在避难舱背靠壁层的舱壁上，所述热管的蒸发端相互隔离排列安置在均热板上，冷凝端穿过避难舱舱壁和壁层嵌入硐室外的岩石内构成恒温热沉；所述湿负荷处理系统中的除湿箱的上端与穿伸至避难舱中的送风管道相连通，下端连通疏水管道；侧壁连通安置有手摇风机的回风管道。本发明结构简单，操作方便，无运动的电磁部件，满足井下设备防爆需求，克服了现有避难硐室温湿度控制系统能否运行取决于电力供给情况的缺点。

Description

一种用于煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统
技术领域
本发明涉及煤矿安全设备及密闭空间的温湿度控制技术领域，特别涉及到一种用于煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统。
背景技术
随着采矿技术的发展和国家对煤矿安全生产的重视，煤矿安全事故呈现下降的趋势，伤亡人数也逐年递减。如何保障煤矿生产人员的生命安全，避免安全事故的发生是尤为重要的，同时，煤矿灾难救生设施在矿难发生时对矿工的生命保障也是非常重要。避难硐室作为一种具有抗爆、密闭、隔热等性能的避难设施，能在矿井发生安全事故时为遇险人员提供有效的生命保障。
避难硐室作为一种抗爆、密闭、隔热的避难设施，在煤矿安全事故发生时，如何有效地将矿井内高温空气传递到避难硐室内的热量，以及避难硐室内避难人员自身所产生的显热和潜热量排除密闭的避难硐室外，为在避难硐室内的避难人员创造满足生存需求的环境是避难硐室实施中最为重要的部分。
目前，用于煤矿避难硐室内温、湿度控制的空气调节系统主要可以分为两大类：一类是蒸汽压缩式制冷系统；一类是蓄冷空调系统。如专利号为201110032276.4，采用的就是蒸汽压缩式制冷系统，其显著特点是：在制冷系统有效运行时，需要大量的电力输入，将其应用于煤矿避难硐室内，当矿难发生时，如果电力输送系统被破坏，将无法使其正常运行，只有依靠硐室内储存大量的蓄电池提供电力，其制冷能力取决于蓄电池蓄电情况。同时置于避难硐室外的压缩机的防爆问题也是蒸汽压缩制冷系统用于煤矿救生系统亟待解决的问题。如专利号为2011100203338.X，采用的就是蓄冷空调，其显著特点是：在矿难发生时，启动制冷装置，依靠液态二氧化碳的蒸发对避难硐室内的温、湿度进行调控，在制冷的过程中不消耗任何的电能，可以保证在矿难发生时，井下电力系统遭到损害的条件下，制冷系统正常工作。但是，该系统在制冷系统工作过程中，液态二氧化碳在吸热蒸发后，变成气态二氧化碳直接排到压风系统，如果矿难发生时，压风系统也遭到破坏，那么制冷系统在工作时，气态二氧化碳不能有效的排放到地面，就会对避难硐室内的避难人员和救援人员的生命构成极大的威胁。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的缺陷和问题，提供一种用于煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统，包括.设备舱1和避难舱2以及安置于设备舱1和避难舱2内的湿负荷处理系统和热负荷处理系统。其中，安置于避难舱2内的热负荷处理系统包括至少一块均热板6和安置在均热板6上的若干根热管5，所述均热板6通过紧固螺丝7安装在避难舱2背靠壁层3的舱壁上，所述热管5的蒸发端相互隔离排列安置在均热板6上，冷凝端穿过避难舱2舱壁和壁层3嵌入硐室外的岩石4内构成恒温热沉。安置于设备舱1内的湿负荷处理系统由除湿箱16、送风口8、送风管道9、手摇风机11、疏水管道13、回风管道14构成，所述除湿箱16的上端与送风管道9的一端相连通，送风管道9设有多个送风口8的另一端穿伸至避难舱2中，所述除湿箱16的下端连通疏水管道13，所述除湿箱16的侧壁上连通有回风管道14，回风管道14安置有手摇风机11的另一端穿伸至避难舱2中。
上述所述的除湿箱16中还设置有透气不透水膜15。
上述所述的疏水管道13还设有疏水阀12。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：当矿难发生时，该空气调节系统不需要任何的电力能源条件下就可以安全运行，并且运行过程中不会向硐室外排放任何有害物质，不会危及救援人员的生命，同时保障了遇险矿工和救险人员的生命安全，对煤矿的安全生产具有重要意义。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1.设备舱；2.避难舱；3.壁层；4.岩石；5.热管；6.均热板；7.紧固螺丝；8.送风口；9.送风管道；10.单向回风口；11.手摇风机；12.疏水阀；13.疏水管道；14.回风管道；15.透气不透水膜;16.除湿箱。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如附图1所示，一种煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统，包括.设备舱1和避难舱2以及安置于设备舱1和避难舱2内的湿负荷处理系统和热负荷处理系统。其中，安置于避难舱2内的热负荷处理系统包括至少一块均热板6和安置在均热板6上的若干根热管5所述均热板6通过紧固螺丝7安装在避难舱2背靠壁层3的舱壁上，所述热管5的蒸发端相互隔离排列安置在均热板6上，冷凝端穿过避难舱2舱壁和壁层3嵌入硐室外的岩石4内构成恒温热沉。安置于设备舱1内的湿负荷处理系统由除湿箱16、送风口8、送风管道9、单向回风口10、手摇风机11、疏水阀12、疏水管道13、回风管道14、透气不透水膜15、构成，所述除湿箱16的上端与送风管道9的一端相连通，送风管道9设有多个送风口8的另一端穿伸至避难舱2中，所述除湿箱16的下端连通有设有疏水阀12的疏水管道13，所述除湿箱16的侧壁上连通有回风管道14，回风管道14安置有手摇风机11的另一端穿伸至避难舱2中。所述的除湿箱16中还设置有由透气不透水膜15。
本发明的热负荷处理过程：是通过由均热板6、热管5和硐室外的岩石4构成的热负荷处理系统中的热管5的冷凝端与具有恒温热沉性质的岩石4相连接，将新陈代谢产生的热量通过均热板6传递到热管5的蒸发端，依靠热管5内工质的相变传递到热管5的冷凝端，将热量散失到恒温热沉的岩石4中。本发明的湿负荷处理过程：是由避难舱2内的避难人员通过呼吸等方式释放到避难舱2内的湿负荷，通过手摇风机11所产生的压差使得避难舱2内的空气发生流动，流经单向风口10，到达透气不透水膜15后，只有干空气可以通过透气不透水膜15，而空气中的水蒸气不能通过而被分离下来流入疏水管道13经疏水阀12排向避难硐室外，或者可以有避难人员收集起来，以备饮用水缺乏时饮用，透过透气不透水膜15的干空气依次流经送风管道9和通过送风口8重新进入避难舱2，开始下一个除湿循环。另外，若避难舱2内的湿度较低时，停止驱动手摇风机11即可方便的中止湿负荷处理装置工作。

Claims (3)

1.一种煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统，包括.设备舱（1）和避难舱（2）以及安置于设备舱（1）和避难舱（2）内的湿负荷处理系统和热负荷处理系统，其特征在于，安置于避难舱（2）内的热负荷处理系统包括至少一块均热板（6）和安置在均热板（6）上的若干根热管（5），所述均热板（6）通过紧固螺丝（7）安装在避难舱（2）背靠壁层（3）的舱壁上，所述热管（5）的蒸发端相互隔离排列安置在均热板（6）上，冷凝端穿过避难舱（2）舱壁和壁层（3）嵌入硐室外的岩石（4）内构成恒温热沉；安置于设备舱（1）内的湿负荷处理系统由除湿箱(16)、送风管道（9）、送风口（8）、手摇风机（11）、疏水管道（13）和回风管道（14）构成，所述除湿箱(16)的上端与送风管道（9）的一端相连通，送风管道（9）设有多个送风口（8）的另一端穿伸至避难舱（2）中，所述除湿箱(16)的下端连通疏水管道（13）；所述除湿箱(16)的侧壁上连通有回风管道（14），回风管道（14）安置有手摇风机（11）的另一端穿伸至避难舱（2）中。
2.根据权利要求1所述的煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统，其特征在于，所述的除湿箱(16)中还设置有透气不透水膜（15）。
3.根据权利要求1所述的煤矿避难硐室内热湿独立处理被动空气调节系统，其特征在于，所述的疏水管道（13）还设有疏水阀（12）。
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