CN106089284A - 矿用气动制冷制热局部通风机及通风方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用气动制冷制热局部通风机及通风方法，包括局部通风机和制冷制热模块，所述局部通风机的正压风筒连接若干个所述制冷制热模块，所述制冷制热模块包括涡流管、换向阀和供气管，所述涡流管包括喷嘴、涡流室、分离孔板、冷端管、热端管和控制阀，所述喷嘴与井下压风管路连通，所述冷端管和热端管通过管道连接所述换向阀，所述供气管连接所述换向阀和所述局部通风机的正压风筒，所述换向阀具有将所述冷端管与所述供气管连通的模式一和将所述热端管与所述供气管连通的模式二。本发明的优点在于：该装置及方法消除了安全隐患，结构简单，移动灵活，安装及清洗方便，适用于多种工况条件，改善了职工工作环境，确保了安全生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用制冷制热装置及方法，尤其涉及一种矿用气动制冷制热局部通风机及通风方法。
背景技术
矿井热源包括：井巷围岩传热、机电设备放热、煤炭与矸石放热、矿物及其它有机物放热、人员放热和热水放热等。随着矿井开采深度逐渐增加，综合机械化程度不断提高，地热和井下设备向井下空气散发的热量显著增加，矿井热害最终将成为制约矿物开采深度的决定性因素。
高温高湿的气候环境不仅会使人感到不舒适，而且可能导致中暑，使人的心理、生理反应失常，机警能力降低，从而降低劳动生产率，增大事故率。
在煤矿的实际生产过程中，目前常见的有集中制冷、局部制冷、穿着制冷服等降温方法，这些现有技术存在设备维护成本高、需要专门的车间硐室、安拆麻烦、供冷管路长、冷损大、系统复杂等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单且安全可靠的矿用气动制冷制热局部通风机及通风方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：矿用气动制冷制热局部通风机，包括局部通风机和制冷制热模块，所述局部通风机的正压风筒连接若干个所述制冷制热模块，所述制冷制热模块包括涡流管、换向阀和供气管，所述涡流管包括喷嘴、涡流室、分离孔板、冷端管、热端管和控制阀，所述喷嘴与井下压风管路连通，所述冷端管和热端管通过管道连接所述换向阀，所述供气管连接所述换向阀和所述局部通风机的正压风筒，所述换向阀具有将所述冷端管与所述供气管连通的模式一和将所述热端管与所述供气管连通的模式二。
作为优化的技术方案，所述制冷制热模块还包括气动三联件，所述气动三联件的入口通过管道连接井下压风管路，所述气动三联件的出口通过管道连接所述喷嘴。
作为优化的技术方案，连接所述气动三联件出口的管道通过三通一分为两条支路，其中一条支路连接所述喷嘴，另一条支路通过三通二与所述供气管汇合成一条管道连接所述局部通风机的正压风筒。
作为优化的技术方案，所述三通一与所述喷嘴之间的管道设球阀一。
作为优化的技术方案，所述供气管设单向阀。
作为优化的技术方案，所述三通一与所述三通二之间的管道设球阀二。
矿用气动制冷制热局部通风方法，包括下述步骤：将井下压风管路中的压缩空气引入制冷制热模块，压缩空气从涡流管的喷嘴进入后沿切线方向进入涡流室形成自由涡流，经过动能的交换分离成温度不相同的两部分，中心部分的气流动能降低形成冷气流通过分离孔板从冷端管流出，边缘部分的气流动能增大成为热气流从热端管流出，调节控制阀改变两部分气流的流量比，从而调节温度的变化，使用换向阀切换冷气流或热气流与供气管连接，选择冷气流或热气流由供气管进入局部通风机的正压风筒。
作为优化的技术方案，包括下述步骤：从井下压风管路中引入的压缩空气首先进入气动三联件，经气动三联件改变压力并过滤杂质后再进入涡流管。
作为优化的技术方案，包括下述步骤：将经气动三联件调整的压缩空气分为两路，其中一路进入涡流管，另一路与供气管中的气流汇合进入局部通风机的正压风筒。
作为优化的技术方案，包括下述步骤：使用球阀一控制从气动三联件到涡流管的气流，使用单向阀控制从供气管输出的气流，使用球阀二控制从气动三联件向局部通风机的正压风筒输出的气流，开启球阀一和单向阀，关闭球阀二，只有冷气流或热气流进入局部通风机的正压风筒；开启球阀二，关闭球阀一和单向阀，只有经气动三联件调整的压缩空气进入局部通风机的正压风筒；开启球阀一、单向阀和球阀二，冷气流或热气流与经气动三联件调整的压缩空气汇合进入局部通风机的正压风筒。
本发明的优点在于：该装置及方法消除了安全隐患，结构简单，移动灵活，安装及清洗方便，适用于多种工况条件，改善了职工工作环境，确保了安全生产。
附图说明
图1是本发明的俯视剖面示意图。
图2是本发明制冷制热模块内部的组成示意图。
图3是本发明涡流管的结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，矿用气动制冷制热局部通风机，包括局部通风机1和制冷制热模块2，所述局部通风机1的正压风筒连接若干个所述制冷制热模块2，所述制冷制热模块2包括涡流管21、换向阀22和供气管23，所述涡流管21包括喷嘴211、涡流室212、分离孔板213、冷端管214、热端管215和控制阀216，所述喷嘴211与井下压风管路连通，所述冷端管214和热端管215通过管道连接所述换向阀22，所述供气管23连接所述换向阀22和所述局部通风机1的正压风筒，所述换向阀22具有将所述冷端管214与所述供气管23连通的模式一和将所述热端管215与所述供气管23连通的模式二。
作为优化的技术方案，所述制冷制热模块2还包括气动三联件24，所述气动三联件24的入口通过管道连接井下压风管路，所述气动三联件24的出口通过管道连接所述喷嘴211。
作为优化的技术方案，连接所述气动三联件24出口的管道通过三通一25分为两条支路，其中一条支路连接所述喷嘴211，另一条支路通过三通二26与所述供气管23汇合成一条管道连接所述局部通风机1的正压风筒。
作为优化的技术方案，所述三通一25与所述喷嘴211之间的管道设球阀一27。
作为优化的技术方案，所述供气管23设单向阀28。
作为优化的技术方案，所述三通一25与所述三通二26之间的管道设球阀二29。
矿用气动制冷制热局部通风方法，包括下述步骤：将井下压风管路中的压缩空气引入制冷制热模块2，压缩空气从涡流管21的喷嘴211进入后沿切线方向进入涡流室212形成自由涡流，经过动能的交换分离成温度不相同的两部分，中心部分的气流动能降低形成冷气流通过分离孔板213从冷端管214流出，边缘部分的气流动能增大成为热气流从热端管215流出，调节控制阀216改变两部分气流的流量比，从而调节温度的变化，使用换向阀22切换冷气流或热气流与供气管23连接，选择冷气流或热气流由供气管23进入局部通风机1的正压风筒。
作为优化的技术方案，包括下述步骤：从井下压风管路中引入的压缩空气首先进入气动三联件24，经气动三联件24改变压力并过滤杂质后再进入涡流管21。
作为优化的技术方案，包括下述步骤：将经气动三联件24调整的压缩空气分为两路，其中一路进入涡流管21，另一路与供气管23中的气流汇合进入局部通风机1的正压风筒。
作为优化的技术方案，包括下述步骤：使用球阀一27控制从气动三联件24到涡流管21的气流，使用单向阀28控制从供气管23输出的气流，使用球阀二29控制从气动三联件24向局部通风机1的正压风筒输出的气流，开启球阀一27和单向阀28，关闭球阀二29，只有冷气流或热气流进入局部通风机1的正压风筒；开启球阀二29，关闭球阀一27和单向阀28，只有经气动三联件24调整的压缩空气进入局部通风机1的正压风筒；开启球阀一27、单向阀28和球阀二29，冷气流或热气流与经气动三联件24调整的压缩空气汇合进入局部通风机1的正压风筒。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种矿用气动制冷制热局部通风机，包括局部通风机(1)和制冷制热模块(2)，其特征在于：所述局部通风机(1)的正压风筒连接若干个所述制冷制热模块(2)，所述制冷制热模块(2)包括涡流管(21)、换向阀(22)和供气管(23)，所述涡流管(21)包括喷嘴(211)、涡流室(212)、分离孔板(213)、冷端管(214)、热端管(215)和控制阀(216)，所述喷嘴(211)与井下压风管路连通，所述冷端管(214)和热端管(215)通过管道连接所述换向阀(22)，所述供气管(23)连接所述换向阀(22)和所述局部通风机(1)的正压风筒，所述换向阀(22)具有将所述冷端管(214)与所述供气管(23)连通的模式一和将所述热端管(215)与所述供气管(23)连通的模式二。
2.如权利要求1所述的矿用气动制冷制热局部通风机，其特征在于：所述制冷制热模块(2)还包括气动三联件(24)，所述气动三联件(24)的入口通过管道连接井下压风管路，所述气动三联件(24)的出口通过管道连接所述喷嘴(211)。
3.如权利要求2所述的矿用气动制冷制热局部通风机，其特征在于：连接所述气动三联件(24)出口的管道通过三通一(25)分为两条支路，其中一条支路连接所述喷嘴(211)，另一条支路通过三通二(26)与所述供气管(23)汇合成一条管道连接所述局部通风机(1)的正压风筒。
4.如权利要求3所述的矿用气动制冷制热局部通风机，其特征在于：所述三通一(25)与所述喷嘴(211)之间的管道设球阀一(27)。
5.如权利要求3所述的矿用气动制冷制热局部通风机，其特征在于：所述供气管(23)设单向阀(28)。
6.如权利要求3所述的矿用气动制冷制热局部通风机，其特征在于：所述三通一(25)与所述三通二(26)之间的管道设球阀二(29)。
7.一种使用权利要求1至6任一项所述的矿用气动制冷制热局部通风机的矿用气动制冷制热局部通风方法，其特征在于，包括下述步骤：将井下压风管路中的压缩空气引入制冷制热模块(2)，压缩空气从涡流管(21)的喷嘴(211)进入后沿切线方向进入涡流室(212)形成自由涡流，经过动能的交换分离成温度不相同的两部分，中心部分的气流动能降低形成冷气流通过分离孔板(213)从冷端管(214)流出，边缘部分的气流动能增大成为热气流从热端管(215)流出，调节控制阀(216)改变两部分气流的流量比，从而调节温度的变化，使用换向阀(22)切换冷气流或热气流与供气管(23)连接，选择冷气流或热气流由供气管(23)进入局部通风机(1)的正压风筒。
8.如权利要求7所述的矿用气动制冷制热局部通风方法，其特征在于，包括下述步骤：从井下压风管路中引入的压缩空气首先进入气动三联件(24)，经气动三联件(24)改变压力并过滤杂质后再进入涡流管(21)。
9.如权利要求8所述的矿用气动制冷制热局部通风方法，其特征在于，包括下述步骤：将经气动三联件(24)调整的压缩空气分为两路，其中一路进入涡流管(21)，另一路与供气管(23)中的气流汇合进入局部通风机(1)的正压风筒。
10.如权利要求9所述的矿用气动制冷制热局部通风方法，其特征在于，包括下述步骤：使用球阀一(27)控制从气动三联件(24)到涡流管(21)的气流，使用单向阀(28)控制从供气管(23)输出的气流，使用球阀二(29)控制从气动三联件(24)向局部通风机(1)的正压风筒输出的气流，开启球阀一(27)和单向阀(28)，关闭球阀二(29)，只有冷气流或热气流进入局部通风机(1)的正压风筒；开启球阀二(29)，关闭球阀一(27)和单向阀(28)，只有经气动三联件(24)调整的压缩空气进入局部通风机(1)的正压风筒；开启球阀一(27)、单向阀(28)和球阀二(29)，冷气流或热气流与经气动三联件(24)调整的压缩空气汇合进入局部通风机(1)的正压风筒。
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