CN112065496A - 一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统 - Google Patents

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李增录
宋汝胜
徐峰
李壮壮
王娜
辛杰
张红伟
田源
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    • F25B39/04—Condensers

Abstract

本发明公开了一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，结构包括矿井内设置的制冷机、制冷机冷却系统和空气冷却系统组成；制冷机包括冷凝器、压缩机、节流装置组成；制冷机冷却系统包括涌水收集器、除砂器、水泵冷凝器的排水口组成；空气冷却系统包括蒸发器组、蒸发器外壳、变径接头和送风机组成；本发明能够有效解决设计复杂造成成本昂贵的问题,其结构设计简单合理，成本低，效率高是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。

Description

一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统
技术领域
本发明涉及矿井降温技术领域，具体为一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统。
背景技术
矿井制冷即矿井制冷降温，是用制冷装置降低矿井空气温度的技术。其制冷过程是冷端和空气冷却系统之间的管道内循环。制冷机产生的热能由冷却水带走，冷却水经冷却水塔喷淋排热可循环使用。矿井制冷的制冷降温系统主要由制冷机、空气冷却系统和冷却水塔组成。在制冷机内，通过制冷剂的蒸发吸热和压缩放热过程，在一端制冷，另一端散热。冷媒在制冷机的冷端冷却后，经管道送人空气冷却系统，用于冷却空气。
矿山多采用蒸发压缩式制冷机。常用的制冷剂有氨和氟利昂。氨有臭味和毒性，不能在井下使用;氟利昂(商品名，化学名为卤代烃，是应用最广的制冷剂，常用的有氟利昂410A(R410A)、氟利昂407C(R407C)、氟利昂134A(R134A)等。
为了保障煤矿生产的安全，改善井下工作人员的工作环境，有关矿井制冷降温的技术得以不断发展。由最开始的改善通风及减少热源放热这些非人工制冷降温技术发展到后来的空调制冷降温技术，但是非人工制冷降温技术并不能从根本上解决热害问题，因此，针对目前我国矿井热害情况，矿井制冷空调技术成为矿井降温主要手段。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是设计复杂导致成本高的问题，一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统改进的特征具有结构简单合理，成本低，效率高的优势。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，结构包括矿井内设置的制冷机、制冷机冷却系统和空气冷却系统组成；制冷机包括冷凝器、压缩机、节流装置组成；制冷机冷却系统包括涌水收集器、除砂器、水泵冷凝器的排水口组成；空气冷却系统蒸发器组、蒸发器外壳、变径接头和送风机组成。
作为优选，矿井内设置的涌水收集器通过除砂器、水泵与冷凝器入口连接，蒸发器组与空气冷却系统内设置的喇叭状的变径接头连接，喇叭状的变径接头与送风机一端连接，送风机另一端与风管接头连接。
作为优选，送风机顶部安装设置有风机控制器。
作为优选，冷凝器一端设置有排水口，排水口通过管道与排水总系统连接。
作为优选，井下涌水被收集到涌水收集器中，经除砂器过滤掉杂质后被水泵打入制冷机组冷凝器，用来带走制冷机组运行产生的热量，然后这些水进入矿井排水口排走。
作为优选，井下涌水被收集到涌水收集器中，经除砂器过滤掉杂质后被水泵打入制冷机组冷凝器冷却，用来带走制冷机组运行产生的热量，然后这些水进入矿井排水口排走；
制冷剂经压缩机压缩变成高温高压的气体，进入冷凝器；在冷凝器里，冷却水把制冷剂的热量带走，高温高压的气体制冷剂变成高压液体制冷剂；高压液体制冷剂经过节流装置节流后变成低压的气液两相制冷剂进入蒸发器组；在蒸发器组里气液两相制冷剂全部气化，吸收空气的热量，达到过空气降温的目的。
作为优选，湿热空气在风机的作用下流经制冷机组的蒸发器组制冷机组的蒸发器组由一个或多个蒸发器和压缩机组成；在蒸发器组里，湿热空气和低温的制冷剂液体直接换热，效率极高；在蒸发器组里经过几道降温除湿以后，被送到工作面；也可以在风机出口接上风管，把低温干燥的空气输送到更远的工作面.
作为优选，蒸发器组的盘管里是沸点很低的制冷剂液体，制冷剂液体吸收湿热空气的热量，变成气体被压缩机吸走完成制冷循环。
作为优选，冷凝器设置有1个或多个。
作为优选，蒸发器组内设置有1个或多个蒸发器。
作为优选，空气冷却系统内每隔一个蒸发器组设置有1个检修门。
作为优选，蒸发器组为经防腐处理的翅片管式换热器，片距≥4毫米，氟利昂在此换热器中直接蒸发。
本发明能够有效解决设计复杂造成成本昂贵的问题,其结构设计简单合理，成本低，效率高是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明具体实施例的结构示意图；
附图标记：
1-涌水收集器；2-除砂器；3-水泵；4-冷凝器；41-排水口；5-蒸发器组；6-空气冷却系统；7-变径接头；8-送风机；9-风管接头；10-风机控制器；11-压缩机；12-节流装置；13-检修门。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图所示，在本发明的一个具体实施例中一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，结构包括矿井内设置的制冷机、制冷机冷却系统和空气冷却系统组成；制冷机包括冷凝器4、压缩机11、节流装置12组成；制冷机冷却系统包括涌水收集器1、除砂器2、水泵3冷凝器4的排水口41组成；空气冷却系统6包括蒸发器组5、蒸发器外壳、变径接头7和送风机8组成；
作为优选，矿井内设置的涌水收集器1通过除砂器2、水泵3与冷凝器4入口连接，蒸发器组5与空气冷却系统6内设置的喇叭状的变径接头7连接，喇叭状的变径接头7与送风机8一端连接，送风机8另一端与风管接头9连接。
具体实施过程中，送风机8顶部安装设置有风机控制器10。
具体实施过程中，冷凝器4内设置有压缩机11，压缩机11一端通过管道与冷凝器4连接，另一端通过管道与蒸发器组5连接，冷凝器4通过截流装置与蒸发器组5连接。
具体实施过程中，冷凝器4一端设置有排水口41，排水口41通过管道与排水总系统连接。
具体实施过程中，空气冷却系统6内每隔一个蒸发器组5设置有1个检修门13。
具体实施过程中，井下涌水被收集到涌水收集器1中，经除砂器2过滤掉杂质后被水泵3打入制冷机组冷凝器4，用来带走制冷机组运行产生的热量，然后这些水进入矿井排水口41排走。
具体实施过程中，井下涌水被收集到涌水收集器1中，经除砂器2过滤掉杂质后被水泵3打入制冷机组冷凝器4冷却，用来带走制冷机组运行产生的热量，然后这些水进入矿井排水口41排走。
制冷剂经压缩机11压缩变成高温高压的气体，进入冷凝器4。在冷凝器4里，冷却水把制冷剂的热量带走，高温高压的气体制冷剂变成高压液体制冷剂。高压液体制冷剂经过节流装置12节流后变成低压的气液两相制冷剂进入蒸发器组5。在蒸发器组5里气液两相制冷剂全部气化，吸收空气的热量，达到过空气降温的目的。
具体实施过程中，湿热空气在风机的作用下流经制冷机组的蒸发器组5制冷机组的蒸发器组5由一个或多个蒸发器和压缩机组成。在蒸发器组5里，湿热空气和低温的制冷剂液体直接换热，效率极高。在蒸发器组5里经过几道降温除湿以后，被送到工作面。也可以在风机出口接上风管，把低温干燥的空气输送到更远的工作面.
具体实施过程中，蒸发器组5的盘管里是沸点很低的制冷剂液体，制冷剂液体吸收湿热空气的热量，变成气体被压缩机吸走完成制冷循环。
本发明能够有效解决设计复杂造成成本昂贵的问题,其结构设计简单合理，成本低，效率高是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，结构包括矿井内设置的制冷机、制冷机冷却系统和空气冷却系统组成；制冷机包括冷凝器、压缩机、节流装置组成；制冷机冷却系统包括涌水收集器、除砂器、水泵、冷凝器的排水口组成；空气冷却系统包括蒸发器组、蒸发器外壳、变径接头和送风机组成；送风机顶部安装设置有风机控制器；矿井内设置的涌水收集器通过除砂器、水泵与冷凝器入口连接，蒸发器组与空气冷却系统内设置的喇叭状的变径接头连接，喇叭状的变径接头与送风机一端连接，送风机另一端与风管接头连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，冷凝器一端设置有排水口，排水口通过管道与排水总系统连接。
3.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，井下涌水被收集到涌水收集器中，经除砂器过滤掉杂质后被水泵打入制冷机组冷凝器，用来带走制冷机组运行产生的热量，然后这些水进入矿井排水口排走。
4.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，制冷剂经压缩机压缩变成高温高压的气体，进入冷凝器；在冷凝器里，冷却水把制冷剂的热量带走，高温高压的气体制冷剂变成高压液体制冷剂；高压液体制冷剂经过节流装置节流后变成低压的气液两相制冷剂进入蒸发器组；在蒸发器组里气液两相制冷剂全部气化，吸收空气的热量，达到过空气降温的目的。
5.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，冷凝器设置有1个。
6.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，冷凝器设置有多个。
7.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，蒸发器组内设置有1个蒸发器。
8.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，蒸发器组内设置有多个蒸发器。
9.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，蒸发器组内设置有多个检修门。
10.根据权利要求1所述的一种矿井用涌水冷却直接冷却空调系统，其特征在于，蒸发器组为经防腐处理的翅片管式换热器，片距≥4毫米，氟利昂在此换热器中直接蒸发。
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