CN114543577B - 一种矿井回风余热回收系统 - Google Patents

Abstract

一种矿井回风余热回收系统，所述矿井回风余热回收系统包括一级热回收装置和二级热回收装置，矿井回风进入一级热回收装置后进入二级热回收装置；所述一级热回收装置包括一级热回收箱和回风管道，回风管道一端与矿井回风口连通，另一端与二级热回收装置连通，回风管道穿过一级热回收箱；所述二级热回收装置包括换热塔，换热塔包括除尘除杂组件、滤水组件和换热组件，滤水组件设置在除尘除杂组件和换热组件之间，除尘除杂组件与回风管道连通。矿井回风余热经过两级热回收装置的回收，即回收效率更高，除尘除杂组件的设置可以将矿井回风中的杂质过滤出，排出的矿井回风更加环保。

Description

一种矿井回风余热回收系统

技术领域

本发明涉及矿井余热回收领域，具体的说是一种矿井回风余热回收系统。

背景技术

矿井下由于设备运行发出的热量和地热能的原因，矿井下的回风流中蕴含着大量的热能，如果矿井的回风直接排入大气中，浪费了大量的热能。目前的矿井回风余热回收系统不仅复杂、设备多、投资大，而且矿井回风余热回收效率比较低。

发明内容

为了解决矿井回风余热回收系统效率低，设备复杂的问题，本发明提供一种矿井回风余热回收系统，包括一级热回收装置和二级热回收装置，大大提高了矿井回风余热回收效率，并且本发明提供了一种滤水组件，可以过滤矿井回风中的杂质，具有环保的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种矿井回风余热回收系统，其特征在于：所述矿井回风余热回收系统包括一级热回收装置和二级热回收装置，矿井回风进入一级热回收装置后进入二级热回收装置；所述一级热回收装置包括一级热回收箱和回风管道，回风管道一端与矿井回风口连通，另一端与二级热回收装置连通，回风管道穿过一级热回收箱；所述二级热回收装置包括换热塔，换热塔包括除尘除杂组件、滤水组件和换热组件，滤水组件设置在除尘除杂组件和换热组件之间，除尘除杂组件与回风管道连通。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：回风管道在进风口一端可拆卸连接有导热组件，导热组件包括设置在回风管道内的套筒和多个与套筒固定连接的导热板，导热板伸入套筒内，回风管道的外壁上固定连接有多个热管，热管在回风管道进风口的一端伸入回风管道内且与套筒接触，热管另一端伸入一级热回收箱内。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：所述一级热回收箱连通有一级进水管和一级出水管，一级进水管，一级进水管低于回风管道，一级出水管高于回风管道。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：所述换热塔内设置有隔板，滤水组件包括竖直设置在换热塔内的多孔滤水器，多孔滤水器设置在隔板上，多孔滤水器的顶端与换热塔顶端可拆卸连接，隔板和多孔滤水器将换热塔内腔截断为除尘腔和换热腔，回风管道与除尘腔连通。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：所述除尘除杂组件包括设置在除尘腔外部的雾化风机和设置在换热塔下方的第一水箱，雾化风机通过喷雾管与除尘腔连通，喷雾管位于回风管道的下方并且向上倾斜设置，第一水箱的顶端开设有将第一水箱和除尘腔连通的第一通孔，第一水箱中可拆卸设置有能够过滤杂质的滤网，滤网下方形成第一储水腔。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：所述雾化风机进风口通过引风管与回风管道连通，雾化风机进水口通过引水管与第一储水腔底部连通。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：所述换热组件包括与换热腔连通的二级进水管和设置在换热塔下方的第二水箱，第二水箱的顶端开设有将换热腔和第二水箱连通的第二通孔，第二水箱的底端设置有二级出水管。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：所述二级进水管设置在换热塔的顶端，二级进水管的底端设置有喷水管，喷水管可拆卸连接在换热腔顶端内壁上，喷水管下方固定连接有多个喷淋头。

为本发明一种矿井回风余热回收系统的进一步优化：所述换热组件还包括将回风排出的排气孔，排气孔开设在换热腔下部内壁上，排气孔的上方设置有向下倾斜的导水板，导水板固定连接在换热腔内壁上。

有益效果：

1）本发明提供的一种矿井回风余热系统，矿井回风余热经过两级热回收装置的回收，即回收效率更高，设备简单；

2）热管的导热性非常好，热管的设置将回风管道内的矿井回风余热快速的导入一级热回收箱中；

3）本发明中，导热板的设置将矿井回风的热量快速导到套筒，进而导到热管上；并且导热板交替设置，形成迷宫式管道，这样减小矿井回风的速度，使导热板与矿井回风充分接触，提高导热效率；但是矿井回风内的杂质在遇到导热板会产生堆积，需要定期清理，因此套筒可拆卸设置在回风管道内，需要清理时，将套筒取出打开，对套筒进行清理。

4）除尘除杂组件的设置可以将矿井回风中的杂质过滤出，排出的矿井回风更加环保；

5）雾化风机的风源为回风管道内的矿井回风，水源为第一储水腔内的水，这样可以使第一储水腔内的水循环使用，节约水资源；

6）二级进水管设置有喷淋头，使得水呈喷洒状进入换热腔，换热面积大，使得换热充分，并且排气孔上方设置有导水板，防止水从排气孔中溅出。

附图说明

图1是本发明一级热回收装置示意图；

图2是本发明二级热回收装置示意图；

图3是本发明第一水箱结构示意图；

图4是图1中A处的局部放大图；

图5是本发明中套筒打开后的示意图；

附图说明：1、矿井回风口，2、回风管道，3、导热板，4、热管，5、一级热回收箱，6、一级进水管，7、一级出水管，8、引水管，9、雾化风机，10、底座，11、喷雾管，12、引水管，13、第一水箱，14、第一储水腔，15、滤网，16、第一通孔，17、支撑条，18、第二水箱，19、第二储水腔，20、第二通孔，21、二级出水管，22、换热塔，23、排气孔，24、导水板，25、喷淋头，26、喷水管，27、二级进水管，28、基板，29、吊钩，30、多孔滤水器，31、滤水孔，32、托板，33、隔板，34、除尘腔，35、换热腔，36、推拉板，37、密封衬垫，38、套筒，39、压紧片，40、凸块，41、密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

矿井回风余热回收系统包括一级热回收装置和二级热回收装置，矿井回风进入一级热回收装置后进入二级热回收装置；一级热回收装置包括一级热回收箱5和回风管道2，回风管道2为圆筒形，回风管道2一端与矿井回风口1连通，本实施例中，回风管道2该端伸入矿井回风口1中，另一端与二级热回收装置连通，回风管道2穿过一级热回收箱5，本实施例中，一级热回收箱5为正方形箱体或者圆筒形，回收管道2穿过一级热回收箱5中心位置，矿井回风的热量通过回风管道1传递到一级热回收箱5内流动的水中；所述二级热回收装置包括换热塔22，换热塔22为长方体箱体，换热塔22包括除尘除杂组件、滤水组件和换热组件，滤水组件设置在除尘除杂组件和换热组件之间，除尘除杂组件与回风管道2连通，矿井回风被一级热回收箱5回收一部分热量后，进入到换热塔22内进行换热。

对上述一级热回收装置作进一步改进：回风管道2在进风口一端可拆卸连接有导热组件，导热组件包括设置在回风管道2内的套筒38和多个与套筒38固定连接的导热板3，导热板3伸入套筒38内，导热板3的数量可以是2-8个，本实施例中，导热板3的数量选择6个，导热板3伸入套筒38的长度大于套筒38的半径，并且导热板3交错布置使套筒38变成迷宫式风道，回风管道2的外壁上固定连接有多个热管4，热管4的数量可以是2-8个，本实施例中，热管4数量选择6个，热管4沿回风管道2圆周方向均匀分布，热管4在回风管道2进风口一端穿过回风管道2与套筒38外壁接触，热管4另一端伸入一级热回收箱5内，当矿井回风进入到套筒38后，由于导热板3导致矿井回风的流动速度降低，使得导热板3能够充分与回风接触，将矿井回风中的热量传递到套筒38上，进而通过热管4传递到一级热回收箱5内流动的水中，提高一级热回收装置的余热回收效率。回风管道2内开设有可容纳热管4端部的通孔，通孔与热管4之间设置有密封圈41，避免矿井回风从热管4与通孔内壁之间的空隙中流出。

对套筒38作进一步限定：矿井回风中含有大量的杂质，当杂质遇到导热板3会产生堆积，因此，需要对套筒38进行定期清理，本实施例中，套筒38与回风管道2可拆卸连接，套筒38的外径等于回风管道2的内径，两者的连接方式为螺栓连接；为了保证导热板3和热管4一一对应，套筒38进风口一端的外壁上固定连接有凸块40，回风管道2的端部开设有凹槽，当凸块40进入凹槽时，导热板3和热管4一一对应。套筒38由两个半圆环形筒拼接而成，两个半圆环形筒相对应的一侧通过铰链铰接，另一侧通过螺栓可拆卸连接形成套筒38，对套筒进行清洗时，只需将套筒打开分别对两个半圆环形筒进行清洗。

对热管4进一步限定：如图4所示，在热管4穿过回风管道2处设置压紧片39，使得热管4与回风管道2紧密接触，压紧片39与回风管道2通过螺栓连接。

对一级热回收箱5作进一步限定：如图1所示，一级热回收箱5连通有一级进水管6和一级出水管7，一级进水管6低于回风管道2，一级出水管7高于回风管道2，水从一级进水管6进入一级热回收箱5，水充满整个一级热回收箱5后，再从一级出水管7流出一级热回收箱5，一级进水管6低于一级出水管7，避免了刚流入的水未与热管4和回收管道2充分导热就从一级出水管7流出。

对滤水组件作进一步限定：换热塔22内设置有隔板33，隔板33与换热塔22内壁固定连接，其高度小于换热塔22的高度，滤水组件包括竖直设置在换热塔22内的多孔滤水器30，多孔滤水器30为圆柱形，多孔滤水器30的表面开设有若干个倾斜的滤水槽31，滤水槽31底部与除尘腔34连通。滤水槽31的顶部与换热腔35连通，多孔滤水器30设置在隔板33上，即隔板33顶端固定链接有一个托板32，托板32的宽度要大于多孔滤水器30的直径，多孔滤水器30放置在托板32上，且其底端与托板32紧密接触，多孔滤水器30的顶端与换热塔22顶端可拆卸连接，多孔滤水器30的顶端穿过换热塔22并且固定连接有基板28，两者连接方式为过盈配合、螺纹连接或者螺栓连接，基板28为与多孔滤水器30同轴的圆板，基板28在换热塔22顶板外部并与顶板可拆卸连接，两者连接方式可以是螺栓连接，在基板28的中心位置固定连接有一个吊钩，便于多孔滤水器30的拆卸，隔板33和多孔滤水器30将换热塔22内腔截断为除尘腔34和换热腔35，回风管道2与除尘腔34连通，除尘腔34内的水雾经过多孔滤水器30，水雾和杂质滞留在滤水槽31内，大部分沿着滤水槽31流入除尘腔34，剩余一部分残留在滤水槽31内，引起阻塞，因此，使用一段时间后，要对多孔滤水器30进行清理，多孔滤水器30与换热塔22可拆卸连接，便于多孔滤水器30的清理。

对除尘除杂组件作进一步限定：除尘除杂组件包括设置在除尘腔34外部的雾化风机9和设置在换热塔22下方的第一水箱13，第一水箱13和雾化风机9连接在底座10上，连接方式可以是螺纹连接，第一水箱13可以是长方体，其长度和宽度与除尘腔34的长度和宽度相同，雾化风机9通过喷雾管11与除尘腔34连通，喷雾管11位于回风管道2的下方并且向上倾斜设置，矿井回风通过回风管道2进入除尘腔34，喷雾管11喷出水雾，水雾与矿井回风中的杂质结合，并且，喷雾管11喷出的水雾对矿井回风有一定的作用力，将其推向除尘腔34上部，经过多孔滤水器30进入换热腔35，第一水箱13的顶端开设有将第一水箱13和除尘腔34连通的第一通孔16，第一通孔16的形状可以是圆形、正方形等，本实施例中，第一通孔16形状选择的圆形，第一水箱13中可拆卸设置有能够过滤杂质的滤网15，滤网15下方形成第一储水腔14，滤网15的长度和宽度与第一水箱13横截面的长度和宽度一样，在滤网15的两侧设置有能够支撑滤网15的支撑条17，支撑条17固定连接在第一水箱13内壁上，且滤网15可以在支撑条17上滑动，与支撑条17垂直的第一水箱13侧面开设有可供滤网15伸出的通孔，滤网15伸出一端固定连接有推拉板36，推拉板36与第一水箱13外壁设置有密封衬垫37，防止水流出；水雾经过多孔滤水器30流入除尘腔34，经过滤网15最终进入第一储水腔14。

对雾化风机9作进一步改进：雾化风机9进风口通过引风管与回风管道2连通，引风管为垂直于回风管道的圆筒形，雾化风机9进水口通过引水管12与第一储水腔14底部连通，雾化风机9所需要的风为回风管道2内的矿井回风，雾化风机9喷出水雾需要的水为第一储水腔14内的水，实现水的循环利用。

对换热组件作进一步限定：包括与换热腔35连通的二级进水管27和设置在换热塔22下方的第二水箱18，水从二级进水管27进入换热腔35，最终进入第二水箱18内，第二水箱18的顶端开设有将换热腔35和第二水箱18连通的第二通孔20，第二通孔20的形状可以是圆形、正方形等，本实施例中，第一通孔20形状选择的圆形，第二水箱18的底端设置有二级出水管21，将换热后的水排出第二水箱18。

对二级进水管27作进一步改进：二级进水管27设置在换热塔22的顶端，并且处于换热腔35的中心位置，二级进水管27的底端设置有喷水管26，喷水管26可拆卸连接在换热腔35顶端内壁上，连接方式可以是螺纹连接，喷水管26下方固定连接有多个喷淋头25，水经过喷淋头25喷洒在换热腔35内，使得换热均匀，换热面积大。

对换热组件做进一步改进：换热组件还包括将回风排出的排气孔23，排气孔23开设在换热腔35下部内壁上，本实施例中，排气孔23的形状为圆形，排气孔23的上方设置有向下倾斜的导水板24，导水板24的宽度大于排气孔23的直径，喷淋头25喷出的水一部分滴在导水板24上，沿着导水板24流入第二水箱18内。导水板24固定连接在换热腔35内壁上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种矿井回风余热回收系统，其特征在于：所述矿井回风余热回收系统包括一级热回收装置和二级热回收装置，矿井回风进入一级热回收装置后进入二级热回收装置；

所述一级热回收装置包括一级热回收箱（5）和回风管道（2），回风管道（2）一端与矿井回风口（1）连通，另一端与二级热回收装置连通，回风管道（2）穿过一级热回收箱（5）；

所述回风管道（2）在进风口一端可拆卸连接有导热组件，导热组件包括设置在回风管道（2）内的套筒（38）和多个与套筒（38）固定连接的导热板（3），导热板（3）伸入套筒（38）内，回风管道（2）的外壁上固定连接有多个热管（4），热管（4）靠近回风管道（2）进风口的一端伸入回风管道（2）内且与套筒（38）接触，热管（4）另一端伸入一级热回收箱（5）内；

所述二级热回收装置包括换热塔（22），换热塔（22）包括除尘除杂组件、滤水组件和换热组件，滤水组件设置在除尘除杂组件和换热组件之间，除尘除杂组件与回风管道（2）连通；

所述换热塔（22）内设置有隔板（33），滤水组件包括竖直设置在换热塔（22）内的多孔滤水器（30），多孔滤水器（30）设置在隔板（33）上，多孔滤水器（30）的顶端与换热塔（22）顶端可拆卸连接，隔板（33）和多孔滤水器（30）将换热塔（22）内腔截断为除尘腔（34）和换热腔（35），回风管道（2）与除尘腔（34）连通；

所述除尘除杂组件包括设置在除尘腔（34）外部的雾化风机（9）和设置在换热塔（22）下方的第一水箱（13），雾化风机（9）通过喷雾管（11）与除尘腔（34）连通，喷雾管（11）位于回风管道（2）的下方并且向上倾斜设置，第一水箱（13）的顶端开设有将第一水箱（13）和除尘腔（34）连通的第一通孔（16），第一水箱（13）中可拆卸设置有能够过滤杂质的滤网（15），滤网（15）下方形成第一储水腔（14）；

所述换热组件包括与换热腔（35）连通的二级进水管（27）和设置在换热塔（22）下方的第二水箱（18），第二水箱（18）的顶端开设有将换热腔（35）和第二水箱（18）连通的第二通孔（20），第二水箱（18）的底端设置有二级出水管（21）。

2.如权利要求1所述的一种矿井回风余热回收系统，其特征在于：所述一级热回收箱（5）连通有一级进水管（6）和一级出水管（7），一级进水管（6）低于回风管道（2），一级出水管（7）高于回风管道（2）。

3.如权利要求1所述的一种矿井回风余热回收系统，其特征在于：所述雾化风机（9）进风口通过引风管（8）与回风管道（2）连通，雾化风机（9）进水口通过引水管（12）与第一储水腔（14）底部连通。

4.如权利要求1所述的一种矿井回风余热回收系统，其特征在于：所述二级进水管（27）设置在换热塔（22）的顶端，二级进水管（27）的底端设置有喷水管（26），喷水管（26）可拆卸连接在换热腔（35）顶端内壁上，喷水管（26）下方固定连接有多个喷淋头（25）。

5.如权利要求1所述的一种矿井回风余热回收系统，其特征在于：所述换热组件还包括将回风排出的排气孔（23），排气孔（23）开设在换热腔（35）下部内壁上，排气孔（23）的上方设置有向下倾斜的导水板（24），导水板（24）固定连接在换热腔（35）内壁上。