CN104236338A - 矿井井口空气加热设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了矿井井口空气加热设备，属于空气加热设备，其结构包括壳体、换热管束、导流筒、轴流风机、电动送风调节风阀、电动温控阀组和控制柜；换热管束包括内翅换热管、管板、折流板和管束拉杆，管板包括两个，分为左管板和右管板，内翅换热管包括多个，折流板设置在壳体内，壳体上设置有热媒进口接管和热媒出口接管，热媒进口接管与电动温控阀组相连；导流筒包括两个，分为左导流筒和右导流筒，左导流筒的左侧设置有轴流风机，右导流筒的右侧设置有电动送风调节风阀，右导流筒上设置有温度传感器。本发明具有空气无折流，阻力小；承压能力高；设备壳程小，适应高温、高压工况；结构紧凑，占地面积小；不易损坏等特点。

Description

矿井井口空气加热设备

技术领域

本发明涉及一种空气加热设备，尤其是一种矿井井口空气加热设备。

背景技术

在煤矿生产中，为防止热风井井筒冬季结冰，必须向井下供应暖风，保证井口环境温度始终保持在2℃以上，防止结冰或坠冰等有碍安全生产的事故安全，目前采用的方式为通过框架式外翅片管换热机组对冷空气进行加热,但现有的装置存在以下问题：设备阻力大，耗能高；而且无法适用于高压、高温介质工况；设备外形大，占地面积大；采用外翅片式换热管，组装时，翅片容易损坏；设备制造完毕后，翅片管裸露在外，容易损坏。

目前，还未有好的解决方案。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种矿井井口空气加热设备，该矿井井口空气加热设备具有空气进入内翅换热管内，在内翅换热管内流动，无折流，阻力小；内翅换热管承压能力高；设备壳程小，强度计算精确、可靠，适应高温、高压工况；结构紧凑，占地面积小；内翅换热管设置在壳体内，不易损坏；换热管为纵向设置的内翅换热管，换热效率高，不易积灰；内翅换热管可单根更换；设备两端可见，易清洗；采用电动温控阀组，空气温度可实现自动控制；采用电动送风调节风阀，空气风量可实现自动控制的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括壳体、换热管束、导流筒、轴流风机、电动送风调节风阀、电动温控阀组和控制柜；

所述的换热管束包括内翅换热管、管板、折流板和管束拉杆，所述的管板包括两个，分为左管板和右管板，左管板和右管板分别设置在壳体的左右两端，所述的内翅换热管包括多个，多个内翅换热管纵向设置，其两端分别穿过左管板和右管板，所述的折流板设置在壳体内，内翅换热管穿过折流板，折流板包括多个，沿壳体纵向均匀设置，并从右到左依次上下交错设置，每个折流板分别通过至少3个管束拉杆与一侧管板相连，管束拉杆的两端分别与折流板和管板相连，设置在壳体内最右端的折流板右侧的壳体上设置有与壳体内腔相通的热媒进口接管，设置在壳体内最左端的折流板左侧的壳体上设置有与壳体内腔相通的热媒出口接管，所述的热媒进口接管与电动温控阀组相连；

所述的导流筒包括两个，分为左导流筒和右导流筒，所述的左导流筒设置在左管板的左侧，右导流筒设置在右管板的右侧，所述的左导流筒的左侧设置有轴流风机，右导流筒的右侧设置有电动送风调节风阀，所述的右导流筒上设置有温度传感器，所述的温度传感器、电动送风调节风阀、电动温控阀组和轴流风机分别与控制柜相连。

所述的热媒进口接管下部的壳体内设置有热媒进口防冲板，所述的热媒进口防冲板的两端分别与最右侧的折流板和右管板相固定，所述的热媒进口防冲板设置在内翅换热管的上部。

所述的热媒进口防冲板与折流板和右管板焊接连接。

所述的电动温控阀组包括第一截止阀、电动调节阀、第二截止阀和第三截止阀，所述的电动调节阀设置在第一截止阀与第二截止阀之间，所述的第三截止阀与第一截止阀、电动调节阀和第二截止阀并联。

所述的轴流风机的左端部设置有进风过滤网。

所述的左导流筒与轴流风机之间和右导流筒与电动送风调节风阀之间分别通过连接法兰相连。

所述的壳体的下部设置有支座，所述的支座包括两个，分别设置在壳体下部的左右两侧。

所述的多个内翅换热管与左管板和右管板之间通过焊接相固定。

本发明的矿井井口空气加热设备和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：空气进入内翅换热管内，在内翅换热管内流动，无折流，阻力小；内翅换热管承压能力高；设备壳程小，强度计算精确、可靠，适应高温、高压工况；结构紧凑，占地面积小；内翅换热管设置在壳体内，不易损坏；换热管为纵向设置的内翅换热管，换热效率高，不易积灰；内翅换热管可单根更换；设备两端可见，易清洗；采用电动温控阀组，空气温度可实现自动控制；采用电动送风调节风阀，空气风量可实现自动控制；内翅换热管上部设置有热媒进口防冲板，防止热媒直接冲击内翅换热管，防止损坏内翅换热管；壳体内设置有折流板，热媒通过折流板对热媒进行折流，增加热媒流体在内翅换热管间流动的湍流程度，增加传热系统，提高传热效率，同时也起到支撑内翅换热管的作用；轴流风机的前侧设置有进风过滤网，对空气进行过滤，防止杂物进入设备，防止损坏设备等特点。

附图说明

附图1是矿井井口空气加热设备的主视结构示意图；

附图2是矿井井口空气加热设备的左视结构示意图；

附图3是图1中所示的A-A放大剖视图；

附图4是内翅换热管的放大剖视图；

附图5是矿井井口空气加热设备的使用状态图；

附图6是图1中所示的局部放大示意图；

附图标记说明：1、壳体，2、轴流风机，3、电动送风调节风阀，4、电动温控阀组，5、控制柜，6、内翅换热管，7、温度传感器，8、折流板，9、管束拉杆，10、左管板，11、右管板，12、热媒进口接管，13、热媒出口接管，14、左导流筒，15、右导流筒，16、热媒进口防冲板，17、进风过滤网，18、连接法兰，19、支座，20、风道，21、井口。

具体实施方式

参照说明书附图1至附图6对本发明的矿井井口空气加热设备作以下详细地说明。

本发明的矿井井口空气加热设备，其结构包括壳体1、换热管束、导流筒、轴流风机2、电动送风调节风阀3、电动温控阀组4和控制柜5；

所述的换热管束包括内翅换热管6、管板、折流板8和管束拉杆9，所述的管板包括两个，分为左管板10和右管板11，左管板10和右管板11分别设置在壳体1的左右两端，所述的内翅换热管6包括多个，多个内翅换热管6纵向设置，多个内翅换热管6沿壳体1圆周方向呈正三角形分布，左管板10和右管板11上钻有多个孔，多个内翅换热管6的两端分别穿过左管板10和右管板11上的孔，所述的折流板8设置在壳体1内，折流板8上也钻有孔，内翅换热管6在折流板8的孔内穿过，折流板8包括多个，沿壳体1纵向均匀设置，并从右到左依次上下交错设置，每个折流板8分别通过至少3个管束拉杆9与一侧管板相连，管束拉杆9的两端分别与折流板8和管板相连，设置在壳体1内最右端的折流板8右侧的壳体1上设置有与壳体1内腔相通的热媒进口接管12，设置在壳体1内最左端的折流板8左侧的壳体1上设置有与壳体1内腔相通的热媒出口接管13，所述的热媒进口接管12与电动温控阀组4相连；

所述的导流筒包括两个，分为左导流筒14和右导流筒15，所述的左导流筒14设置在左管板10的左侧，右导流筒15设置在右管板11的右侧，所述的左导流筒14的左侧设置有轴流风机2，右导流筒15的右侧设置有电动送风调节风阀3，所述的右导流筒15上设置有温度传感器7，所述的温度传感器7、电动送风调节风阀3、电动温控阀组4和轴流风机2分别与控制柜5相连。控制柜5通过控制线控制电动送风调节风阀3、电动温控阀组4和轴流风机2运行。

所述的热媒进口接管12下部的壳体1内设置有热媒进口防冲板16，所述的热媒进口防冲板16的两端分别与最右侧的折流板8和右管板11相固定，所述的热媒进口防冲板16设置在内翅换热管6的上部。热媒进口防冲板16防止热媒直接冲击内翅换热管6。

所述的热媒进口防冲板16与折流板8和右管板11焊接连接。

所述的电动温控阀组4包括第一截止阀401、电动调节阀402、第二截止阀403和第三截止阀404，所述的电动调节阀402设置在第一截止阀401与第二截止阀403之间，所述的第三截止阀404与第一截止阀401、电动调节阀402和第二截止阀403并联。平时使用时，第一截止阀401和第二截止阀403开启，而第三截止阀404关闭，热介质经过第一截止阀401、电动调节阀402和第二截止阀403进入热媒进口接管12，然后进入壳体1内进行热交换；当电动调节阀402损坏了，需要检修时，则关闭第一截止阀401和第二截止阀403，从而对电动调节阀402进行检修，打开第三截止阀404，热介质通过第三截止阀404进入壳体4内，进行工作。

所述的轴流风机2的左端部设置有进风过滤网17。对进入的空气进行过滤，防止杂物进入设备。

所述的左导流筒14与轴流风机2之间和右导流筒15与电动送风调节风阀3之间分别通过连接法兰18相连。

所述的壳体1的下部设置有支座19，所述的支座19包括两个，分别设置在壳体下部的左右两侧。

所述的多个内翅换热管6与左管板10和右管板11之间通过焊接相固定。

工作原理：通过控制柜5控制电动温控阀组4开启，热媒通过电动温控阀组4、热媒进口接管12进入壳体1，热媒进口防冲板16防止热媒直接冲击内翅换热管6；热媒通过折流板8对热媒进行折流，增加热媒流体在内翅换热管6间流动的湍流程度，增加传热系统，提高传热效率，同时也起到支撑内翅换热管6的作用；同时通过控制柜5控制轴流风机2运行，空气在轴流风机2的作用下，通过进风过滤网17，对空气进行过滤，防止杂物进入设备；空气通过左导流筒14进入内翅换热管6，与内翅换热管6外侧的热媒进行热量交换，加热至所需温度后，通过电动送风调节风阀3送出；通过采集温度传感器7传回的空气出口的温度，由控制柜5自动控制电动温控阀组4的开启大小，保持出口空气温度恒定，通过控制柜5控制电动送风调节风阀3开度，控制出风风量；热媒与冷介质空气换热后，通过热媒出口接管13流出；经电动送风调节风阀3送出的加热后的空气沿风道20与井口21自然风混合后进入井下，使进风温度保持在2℃-6℃，防止井筒结冰。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (8)

1.矿井井口空气加热设备，其特征是：包括壳体、换热管束、导流筒、轴流风机、电动送风调节风阀、电动温控阀组和控制柜；

所述的换热管束包括内翅换热管、管板、折流板和管束拉杆，所述的管板包括两个，分为左管板和右管板，左管板和右管板分别设置在壳体的左右两端，所述的内翅换热管包括多个，多个内翅换热管纵向设置，其两端分别穿过左管板和右管板，所述的折流板设置在壳体内，内翅换热管穿过折流板，折流板包括多个，沿壳体纵向均匀设置，并从右到左依次上下交错设置，每个折流板分别通过至少3个管束拉杆与一侧管板相连，管束拉杆的两端分别与折流板和管板相连，设置在壳体内最右端的折流板右侧的壳体上设置有与壳体内腔相通的热媒进口接管，设置在壳体内最左端的折流板左侧的壳体上设置有与壳体内腔相通的热媒出口接管，所述的热媒进口接管与电动温控阀组相连；

所述的导流筒包括两个，分为左导流筒和右导流筒，所述的左导流筒设置在左管板的左侧，右导流筒设置在右管板的右侧，所述的左导流筒的左侧设置有轴流风机，右导流筒的右侧设置有电动送风调节风阀，所述的右导流筒上设置有温度传感器，所述的温度传感器、电动送风调节风阀、电动温控阀组和轴流风机分别与控制柜相连。

2.根据权利要求1所述的矿井井口空气加热设备，其特征是：所述的热媒进口接管下部的壳体内设置有热媒进口防冲板，所述的热媒进口防冲板的两端分别与最右侧的折流板和右管板相固定，所述的热媒进口防冲板设置在内翅换热管的上部。

3.根据权利要求2所述的矿井井口空气加热设备，其特征是：所述的热媒进口防冲板与折流板和右管板焊接连接。

4.根据权利要求1或2所述的矿井井口空气加热设备，其特征是：所述的电动温控阀组包括第一截止阀、电动调节阀、第二截止阀和第三截止阀，所述的电动调节阀设置在第一截止阀与第二截止阀之间，所述的第三截止阀与第一截止阀、电动调节阀和第二截止阀并联。

5.根据权利要求1或2所述的矿井井口空气加热设备，其特征是：所述的轴流风机的左端部设置有进风过滤网。

6.根据权利要求1或2所述的矿井井口空气加热设备，其特征是：所述的左导流筒与轴流风机之间和右导流筒与电动送风调节风阀之间分别通过连接法兰相连。

7.根据权利要求1所述的矿井井口空气加热设备，其特征是：所述的壳体的下部设置有支座，所述的支座包括两个，分别设置在壳体下部的左右两侧。

8.根据权利要求1所述的矿井井口空气加热设备，其特征是：所述的多个内翅换热管与左管板和右管板之间通过焊接相固定。