CN110081747A - 一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统 - Google Patents

一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统 Download PDF

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杨建军
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Abstract

本发明公开了一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统。该系统包括三个部分:回风引流系统、乙二醇热泵系统、热管换热系统。回风引流系统主要包括回风井、回风扩散塔、引风风道、风机、风阀、保温盖板等。乙二醇热泵系统主要包括热泵引流风道、回风风机、电动流量调节阀、间壁式回风换热器、热泵机房。热泵机房内设有乙二醇循环泵组、热泵机组。热管换热系统包括热管引流风道、辅助加热装置、进风风道、进风井、新风换热室和乏风换热室,其内各设置风机、热管换热装置。其特征在于:将风井引出的回风分为两个部分,分别经风机引流到乙二醇热泵换热装置和热管换热装置中吸收余热,合理高效的利用矿井回风的热量。

Description

一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统
技术领域:
本发明涉及一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统。
背景技术:
矿井回风是矿产行业较为独特的余热资源,具有重大的回收利用价值。矿井回风全年运行,新风从自然环境进入矿井内吸收矿井人员、井下设备、巷道岩体等热能后再排到室外环境中去,蕴藏着很大的低温热能,且温度基本恒定,这部分热能若能利用得当将会很大程度上缓解矿产行业节能减排的压力。
目前来说在回收排风余热方面还存在着一些问题,比如用气水直接接触换热的方式回收矿井排风中的热能时,回收的热能量受到水温度的限制。喷淋换热技术中由于技术的限制水的特性导致出现结冰,水漂等一些不尽如人意的地方,面对矿井回风余热回收过程中出现的各种问题,我们亟待探索合理,高效,适宜的方法系统,尽所能去回收利用矿井中的优质热能,为实现节能减排发展更进一步。
发明内容:
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统。本系统主要包括回风引流系统、乙二醇热泵系统以及热管换热系统。回风引流系统主要包括回风井、引风道、通风机、1号回风扩散塔、2号回风扩散塔。乙二醇热泵系统主要包括热泵引流风道、流量调节阀、风机、间壁式回风换热器、热泵机组、乙二醇循环泵组。热管换热系统主要包括热管引流风道、新风进风风道、进风井、新风换热室、回风换热室、热管换热装置、风机、辅助加热器等。
本发明实现上述目的的技术方案是:从回风井出来的回风经过回风引流装置分别通过热泵引流风道与热管引流风道,在热泵系统中介质乙二醇从热泵蒸发器流出进入换热器中吸收回风热量,温度升高进入热泵冷凝器中热量得到利用,待热量降低后重新进入风道吸收回风热量。热管引流风道中介质吸收风道中热量上升到进风风道中,将热量传递给进风,温度降低后下降回回风风道重新吸收热量。
优选的,回风风道分为两条支路,一条连接热泵引流风道,一条连接热管引流风道。
优选的,引风道一分为二,一用一备,按期轮换,引风道支路上各设置风机和风阀,以及软连接与回风扩散塔相连,风阀在非需供暖季节,两个风阀打开,将回风直接排入大气。优选的,回风道上设置保温盖板。
优选的,热泵引流风道内设置电动流量调节阀。
优选的,间壁式回风换热器内设乙二醇换热器,其内换热介质为乙二醇溶液,换热器选择耐腐蚀材料,做保温处理,设置反冲洗与稳压补液装置。
优选的,进风风道内设置辅助换热器。
优选的,进风口,热泵引流风道排风口,热管引流风道排风口设置防鸟网。
优选的,回风道、进风道和热管换热装置均通过钢结构固定支撑。
本发明的有益效果在于:
回风风道一分为二,分为两条不同的利用渠道,可根据负荷以及其它实况合理高效的利用回风热资源。
本系统取热方式不限于单一方式,较为可以较为灵活的回收热量,用于矿井上的生产生活所需。
本系统热泵引流风道内取热方式为乙二醇与回风间壁式换热,系统结构简单,而且由于乙二醇溶液凝结点较低,在取热过程中温度并不足以降到凝结点以下以至于发生结冰现象。。乙二醇溶液换热器可吸收回风温度降至冰点甚至以下。
本系统热管引流风道中采用低温热管换热技术,将排风余热回收利用,节省能源,降低维护、运营成本。同时绿色环保,操作简单。
附图说明:
图1系统结构示意图
(1)回风井 (2)引风道 (3)通风机 (4)1号回风扩散塔 (6)2号回风扩散塔 (5)自动平移式保温盖板 (7)软连接 (8)风阀 (9)电动流量调节阀 (10)风机 (11)热泵引流风道 (12)间壁式回风换热器 (13)防鸟网 (14)新风进风风道 (15)进风井 (16)新风换热室(17) 热管换热装置 (18)风机 (19)辅助加热器 (20)进风口防鸟网 (21) 风机 (22)回风换热室 (23)热管引流风道 (24)热泵 (25)乙二醇循环泵组。
本发明工作是这样实现的:
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述:
一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统主要包括三个部分回风引流系统、乙二醇热泵装置以及热管换热系统。回风引流系统主要包括回风井(1)、引风道(2)、通风机(3)、1号回风扩散塔(4)、2号回风扩散塔(6)。乙二醇热泵系统主要包括热泵引流风道(11)、电动流量调节阀(9)、风机(10)、间壁式回风换热器(12)、热泵(24)、乙二醇循环泵组(25)。热管换热系统主要包括热管引流风道(14)、辅助加热器(19)新风进风风道(14)、进风井(15)、新风换热室(16)、回风换热室(22)、热管换热装置(17)、风机(18) 风机(21)。
风井(1)与引风道(2)相连,引出的两条支路风道内设风机(3)。支路风道内各设有风阀(8),并通过软连接(7)分别与1号回风扩散塔(4)和2号回风扩散塔相连。1号扩散塔(4)、2号扩散塔(6) 外接回风风道,回风风道再一分为二分别为热泵引流风道(11)和热管引流风道(23)。热泵引流风道(11)内设置引流风机(10)、电动流量调节阀(9),并连接间壁式回风换热器(12),外设防鸟网(13)。热管引流风道(23)内设置风机(21),并设置热管换热装置(17),同时排风风道外设置防鸟网(13)。
具体流程为:回风从风井(1)吹出,经由引风道(2)引出的两条支路风道在风机(3)的作用下进入回风扩散塔。由1号回风扩散塔 (4)和2号回风扩散塔出来的回风分为两条支路分别进入热泵引流风道(11)和热管引流风道(23)。
在热泵引流风道(11)中,回风在风机(10)的作用下,经由电动流量调节阀(9)调节到所需风量后,进入间壁式回风换热装置(12),内含乙二醇换热装置,乙二醇通过装置吸收回风中的热量,温度升高,带着热量经由乙二醇循环泵组(26),回到热泵蒸发器,在蒸发器中传递走热量,重新回到间壁式式换热器中吸收回风余热,在热泵的坐作用下,冷凝器得到乙二醇溶液带回的热量,其内介质温度升高,通过供热管道分给不同的热用户后温度降低之后再通过管道回到热泵,继续吸收乙二醇溶液带回的热量,如此往复循环。
在热管引流风道中(14)中,回风在风机(21)的作用下,进入热管换热装置(17),另一方面,新风在风机(18)的作用下也进入热管换热装置(17),两者在热管换热装置中,回风中的热量被其内的介质在位于回风道中的蒸发器吸收上升到位于新风风道中的冷凝器中,将热量传递给新风,新风获得热量经由进风井进入矿井内。同时在新风风道中设置辅助换热器(19),当热管换热器回收回风热量不足时,提供热量,加热新风。

Claims (9)

1.一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统主要包括三个部分回风引流装置、乙二醇热泵装置以及热管换热装置。回风引流装置主要包括回风井(1)、引风道(2)、通风机(3)、1号回风扩散塔(4)、2号回风扩散塔(6)。乙二醇热泵装置主要包括电动流量调节阀(5)、风机(10)、热泵引流风道(11)、间壁式回风换热器(12)、热泵(24)、乙二醇循环泵组(25)。热管换热装置主要包括热管引流风道(23)、新风进风风道(14)、进风井(15)、新风换热室(16)、回风换热室(22)、热管换热装置(17)、风机(18)、风机(21)、辅助加热器(19)。
2.根据权利要求1所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:所述的引风道(2)分为两个支路,其内各设置通风机(3),所述的引风道(2)内经流的矿井回风在风机(3)的作用下分为两条支路分别与1号回风扩散塔(4)和2号回风扩散塔相连。
3.根据权利要求1所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:由引风道(2)引出的两条支路风道内各设有风阀(8),并通过软连接(7)分别与1号回风扩散塔(4)和2号回风扩散塔相连。
4.根据权利要求1所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:由1号回风扩散塔(4)和2号回风扩散塔出来的回风分为两条支路分别进入热泵引流风道(11)和热管引流风道(23)。
5.根据权利要求1所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:所述的热泵引流风道(11)内设置引流风机(10)、电动流量调节阀(9),连接间壁式换热器(12),外设防鸟网(13)。
6.根据权利要求1所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:所述的热泵(24)与间壁式回风换热器(12)之间相连的管路上设置乙二醇循环泵组(25),并设置水管阀件,用来检测水温水压及对流量进行调节。
7.根据权利要求1所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:所述的热管引流风道(23)内设置轴流风机(21),并设置热管换热装置(17),同时回风排风风道外设置防鸟网(13)。
8.根据权利要求1所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:所述的进风风道(14),外设进风防鸟网(20),内设置风机(18)、辅助加热装置(20)、以及热管换热装置(17),并与进风井(15)相连。
9.根据权利要求9所述的一种矿井回风用热管及乙二醇相结合的余热回收系统,其特征在于:所述的进风风道(14)由下部钢结构支撑固定。进风井(15)所在建筑内设置进风窗。
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