CN117073413B - 一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿风取热技术领域，尤其涉及一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，包括：安装箱，多个所述安装箱侧边固定连接，且内部开设有贯穿的风口；多个所述安装箱之间固定连接有导流组件，将多个安装箱组成一个多阶梯式的安装组，所述安装组内部设置有喷淋组件，且一组安装组设置为新风口位置的取热喷淋组，另一组安装组设置为乏风口位置的吸热喷淋组；两个所述喷淋组件对称设置在安装箱两侧，所述喷淋组件包括喷淋管和喷头，多个所述喷淋管上下平行等距设置，多个所述喷头固定等距固定连接在喷淋管上；所述喷淋管上转动设置有防阻塞组件。本发明可以有效的避免喷洒过程中粉尘的堵塞问题，保证了对乏风内部的清理作用。
Description
技术领域
本发明涉及矿风取热技术领域，尤其涉及一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置。
背景技术
能源资源消耗持续增加，大气污染防治压力加大，燃气锅炉作为燃煤锅炉的代替方案，具有初期投资少，建设速度快等优势，但其缺点在使用过程中也暴露出来；一供热运行成本高，经济效益不太乐观，二会出现“短气”现象。
现在已有的矿井主通风机乏风利用技术主要有三种：
一：间壁式直热技术，利用乏风和新风的晗差，直接利用共质传热；二：直接蒸发式取热；三：喷淋式取热。
中国专利CN113883921A公开了一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其包括：风道装置，其出口端具有喷淋换热支路；所述喷淋换热支路的入口设置有第三风道闸阀，并依次设置有多级前部喷淋换热环路和终级喷淋换热环路，前一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵设置在后一级前部喷淋换热环路的前部水箱内；所述终级喷淋换热环路包括：终级雾化喷头、系统循环泵和终级水箱等。
但是基于间壁式优点上存在的缺点是需要不断加防冻液或者保持溶液平衡稳定，粉尘太大的情况下容易造成堵塞喷嘴。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中需要不断加防冻液或者保持溶液平衡稳定，粉尘太大的情况下容易造成堵塞喷嘴的缺点，而提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，包括：安装箱，多个所述安装箱侧边固定连接，且内部开设有贯穿的风口；
多个所述安装箱之间固定连接有导流组件，将多个安装箱组成一个多阶梯式的安装组，所述安装组内部设置有喷淋组件，且一组安装组设置为新风口位置的取热喷淋组，另一组安装组设置为乏风口位置的吸热喷淋组；
两个所述喷淋组件对称设置在安装箱两侧，所述喷淋组件包括喷淋管和喷头，多个所述喷淋管上下平行等距设置，多个所述喷头固定等距固定连接在喷淋管上；
所述喷淋管上转动设置有防阻塞组件，所述防阻塞组件包括转动板、限位块、弹性杆和密封块，所述转动板为弧形板，且上端通过转动组件转动设置在喷淋管上侧，多个所述密封块固定连接在转动板内侧，且与喷头对应，所述限位块限位滑动设置在喷头内部，所述限位块上开设有雾孔，所述弹性杆固定连接在密封块和限位块之间。
优选的，两个所述安装组之间设置有处理组件，所述处理组件用于将喷淋组件中的吸热和取热的热量进行处理。
优选的，所述处理组件包括收集箱、负压吸气装置、喷射器、换热器、滤液箱和通管，所述收集箱与吸热喷淋组通过通管连接，且另一端与负压吸气装置连通，所述负压吸气装置分别与换热器和喷射器连接，所述喷射器与换热器和滤液箱进行连接，所述滤液箱还与换热器进行连接，所述换热器另一端通过通管与取热喷淋组进行连接。
优选的，所述喷淋组件还包括安装架和导管，两个所述安装架对称设置，多个所述喷淋管上下等距固定连接在两个安装架之间，所述安装架内部设置有导水管，所述喷淋管两端与导水管连通，所述导管固定连接在两个安装架的导水管之间。
优选的，所述导流组件包括U形管和泵水器，所述U形管连接在两个成阶梯式设置的喷淋组件之间，所述泵水器固定安装在U形管上，用于阶梯式导水。
优选的，所述取热喷淋组和吸热喷淋组之间设置有除冰霜排污组件，所述除冰霜排污组件用于清理水溶液。
优选的，所述除冰霜排污组件包括除冰霜排污机和出液管，两个所述出液管固定连接在除冰霜排污机两侧，且一个与取热喷淋组连接，另一个与吸热喷淋组连接。
优选的，所述转动组件包括竖杆和轴块，两个所述竖杆对称固定连接在喷淋管上侧，所述轴块垂直转动设置在竖杆上端，且与转动板侧边固定连接。
优选的，所述转动板内部设置有清理组件，所述清理组件用于清理转动板内部的杂质。
优选的，所述清理组件包括弹性轴和刮板，所述弹性轴固定连接在喷淋管侧边，所述刮板固定连接在弹性轴侧边，且由弹性材质制成，所述刮板不受外力作用时，倾斜向外。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在吸热取热的过程中，新风和乏风分别通过取热喷淋组和吸热喷淋组的风口内部，通过喷淋管进行溶液的传导，通过喷头对溶液进行喷出，在溶液喷出的过程中，溶液通过限位块进行推出，同时将转动板进行挤压喷出，从而将喷头露出，通过倾斜向下的喷头将溶液喷出，在喷出过程中对溶液进行雾化，提高了对热量的处理，当喷洒完成之后，由于重力的作用和弹性杆的限位作用，保证密封块重新对喷头进行密封，从而保证了对乏风中灰尘的堵塞，本发明可以有效的避免喷洒过程中粉尘的堵塞问题，保证了对乏风内部的清理作用；
2、喷淋装置形成一级喷淋排，二级喷淋排、三级喷淋排等和喷淋管路，喷淋管路与取热（吸热)装置连通从而实现取热（吸热）效果，一级喷淋取热排位于进风口侧，一级吸热喷淋排位于乏风进风侧，矿风回风梯级取热装置是利用管道中盐溶液喷淋进行取热、吸热、梯级进行可根据实际需求调节温度，同时对乏风进行清洗和过滤；
3、压吸气装置可保证盐溶液在运行过程中的平衡，并进行内部循环，所得出的滤液可用于矿中其他用途实现水资源再次利用避免浪费，矿井回风梯级取热装置其重点在于低温盐溶液输送泵是多级泵机组，加热取热（吸热）泵机组数量是两台或多台水源热泵的组成的多级泵机组；
4、自动除冰霜排污装置在水溶液经过对乏风吸、取热并清洗乏风后，利用矿井气温清除冰霜并连带除污，并配套自动除污垢装置；
5、由于喷头在喷淋时，会有乏风中的灰尘沾附在转动板内侧，造成转动板的重量增大，影响到防阻塞组件的正常偏转，从而需要使用到清理组件对转动板上的灰尘和水液进行清理。
附图说明
图1为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的正面结构示意图；
图2为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的侧面结构示意图；
图3为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的内部结构示意图；
图4为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的喷淋组件结构示意图；
图5为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的喷淋管剖视图；
图6为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的喷淋管结构示意图；
图7为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的防阻塞组件背面结构示意图；
图8为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的处理组件结构示意图；
图9为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的喷头结构示意图；
图10为本发明提出的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置的清理组件结构示意图。
图中：1安装箱、2导流组件、21U形管、22泵水器、3喷淋组件、31喷淋管、32喷头、33安装架、34导管、4防阻塞组件、41转动板、42限位块、43弹性杆、44密封块、5处理组件、51收集箱、52负压吸气装置、53喷射器、54换热器、55滤液箱、56通管、6除冰霜排污组件、61除冰霜排污机、62出液管、7转动组件、71竖杆、72轴块、8清理组件、81弹性轴、82刮板。
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。
本发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参照图1-图10，一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，包括：安装箱1，多个安装箱1侧边固定连接，且内部开设有贯穿的风口；
多个安装箱1之间固定连接有导流组件2，将多个安装箱1组成一个多阶梯式的安装组，安装组内部设置有喷淋组件3，且一组安装组设置为新风口位置的取热喷淋组，另一组安装组设置为乏风口位置的吸热喷淋组；
两个喷淋组件3对称设置在安装箱1两侧，喷淋组件3包括喷淋管31和喷头32，多个喷淋管31上下平行等距设置，多个喷头32固定等距固定连接在喷淋管31上，所述喷淋装置3形成一级喷淋排，二级喷淋排、三级喷淋排等和喷淋管路，喷淋水先进入三级喷淋排，换热后再次进入二级喷淋排，在二级喷淋排换热后再次进入一级喷淋换热装置进行换热，矿井回风依次进入一级喷淋排、二级喷淋排、三级喷淋排，三级喷淋换热系统整体与回风进行了纯逆流换热，单级换热与回风流进行了交叉流换热，喷淋管路与取热（吸热)装置连通从而实现取热（吸热）效果，一级喷淋取热排位于进风口侧，一级吸热喷淋排位于乏风进风侧，矿风回风梯级取热装置是利用管道中盐溶液喷淋进行取热、吸热、梯级进行可根据实际需求调节温度，同时对乏风进行一个清洗和过滤作用；
喷淋管31上转动设置有防阻塞组件4，防阻塞组件4包括转动板41、限位块42、弹性杆43和密封块44，转动板41为弧形板，且上端通过转动组件7转动设置在喷淋管31上侧，多个密封块44固定连接在转动板41内侧，且与喷头32对应，限位块42限位滑动设置在喷头32内部，限位块42上开设有雾孔，弹性杆43固定连接在密封块44和限位块42之间。
应用上述技术方案的实施例中，在吸热取热的过程中，新风和乏风分别通过取热喷淋组和吸热喷淋组的风口内部，通过喷淋管31进行溶液的传导，通过喷头32对溶液进行喷出，在溶液喷出的过程中，溶液通过限位块42进行推出，同时将转动板41进行挤压喷出，从而将喷头32露出，通过倾斜向下的喷头32将溶液喷出，在喷出过程中对溶液进行雾化，提高了对热量的处理，当喷洒完成之后，由于重力的作用和弹性杆43的限位作用，保证密封块44重新对喷头32进行密封，从而保证了对乏风中灰尘的堵塞，本发明可以有效的避免喷洒过程中粉尘的堵塞问题。
本实施例中优选的技术方案，两个安装组之间设置有处理组件5，处理组件5用于将喷淋组件3中的吸热和取热的热量进行处理；
处理组件5包括收集箱51、负压吸气装置52、喷射器53、换热器54、滤液箱55和通管56，收集箱51与吸热喷淋组通过通管56连接，且另一端与负压吸气装置52连通，负压吸气装置52分别与换热器54和喷射器53连接，喷射器53与换热器54和滤液箱55进行连接，滤液箱55还与换热器54进行连接，换热器54另一端通过通管56与取热喷淋组进行连接，负压吸气装置可保证盐溶液在运行过程中的平衡，并进行内部循环，所得出的滤液可用于矿中其他用途实现水资源再次利用避免浪费，矿井回风梯级取热装置其重点在于低温盐溶液输送泵是多级泵机组，加热取热（吸热）泵机组数量是两台或多台水源热泵的组成的多级泵机组；
喷淋组件3还包括安装架33和导管34，两个安装架33对称设置，多个喷淋管31上下等距固定连接在两个安装架33之间，安装架33内部设置有导水管，喷淋管31两端与导水管连通，导管34固定连接在两个安装架33的导水管之间；
导流组件2包括U形管21和泵水器22，U形管21连接在两个成阶梯式设置的喷淋组件3之间，泵水器22固定安装在U形管21上，用于阶梯式导水，喷淋管路的另一端与下一级喷排水池连接，两级喷排之间设有泵水器22，以此类推，从而进行液体的导流；
取热喷淋组和吸热喷淋组之间设置有除冰霜排污组件6，除冰霜排污组件6用于清理水溶液，除冰霜排污组件6包括除冰霜排污机61和出液管62，两个出液管62固定连接在除冰霜排污机61两侧，且一个与取热喷淋组连接，另一个与吸热喷淋组连接，自动除冰霜排污装置在水溶液经过对乏风吸、取热并清洗乏风后，利用矿井气温清除冰霜并连带除污，并配套自动除污垢装置；
转动组件7包括竖杆71和轴块72，两个竖杆71对称固定连接在喷淋管31上侧，轴块72垂直转动设置在竖杆71上端，且与转动板41侧边固定连接；
转动板41内部设置有清理组件8，清理组件8用于清理转动板41内部的杂质，由于喷头32在喷淋时，会有乏风中的灰尘沾附在转动板41内侧，造成转动板41的重量增大，影响到防阻塞组件4的正常偏转，从而需要使用到清理组件8对转动板41上的灰尘和水液进行清理；
清理组件8包括弹性轴81和刮板82，弹性轴81固定连接在喷淋管31侧边，刮板82固定连接在弹性轴81侧边，且由弹性材质制成，刮板82不受外力作用时，倾斜向外，但由于喷淋将转动板41偏移时，刮板82在弹性轴81的作用下，向外倾斜，且与转动板41内壁接触，当喷淋完成之后，刮板82与转动板41内壁接触，且倾斜向下刮动，从而对转动板41内壁进行清理，保证清理组件8的正常使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，包括：安装箱（1），其特征在于，多个所述安装箱（1）侧边固定连接，且内部开设有贯穿的风口；
多个所述安装箱（1）之间固定连接有导流组件（2），将多个安装箱（1）组成一个多阶梯式的安装组，所述安装组内部设置有喷淋组件（3），且一组安装组设置为新风口位置的取热喷淋组，另一组安装组设置为乏风口位置的吸热喷淋组；
两个所述喷淋组件（3）对称设置在安装箱（1）两侧，所述喷淋组件（3）包括喷淋管（31）和喷头（32），多个所述喷淋管（31）上下平行等距设置，多个所述喷头（32）固定等距固定连接在喷淋管（31）上；
所述喷淋管（31）上转动设置有防阻塞组件（4），所述防阻塞组件（4）包括转动板（41）、限位块（42）、弹性杆（43）和密封块（44），所述转动板（41）为弧形板，且上端通过转动组件（7）转动设置在喷淋管（31）上侧，多个所述密封块（44）固定连接在转动板（41）内侧，且与喷头（32）对应，所述限位块（42）限位滑动设置在喷头（32）内部，所述限位块（42）上开设有雾孔，所述弹性杆（43）固定连接在密封块（44）和限位块（42）之间。
2.根据权利要求1所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，两个所述安装组之间设置有处理组件（5），所述处理组件（5）用于将喷淋组件（3）中的吸热和取热的热量进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述处理组件（5）包括收集箱（51）、负压吸气装置（52）、喷射器（53）、换热器（54）、滤液箱（55）和通管（56），所述收集箱（51）与吸热喷淋组通过通管（56）连接，且另一端与负压吸气装置（52）连通，所述负压吸气装置（52）分别与换热器（54）和喷射器（53）连接，所述喷射器（53）与换热器（54）和滤液箱（55）进行连接，所述滤液箱（55）还与换热器（54）进行连接，所述换热器（54）另一端通过通管（56）与取热喷淋组进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述喷淋组件（3）还包括安装架（33）和导管（34），两个所述安装架（33）对称设置，多个所述喷淋管（31）上下等距固定连接在两个安装架（33）之间，所述安装架（33）内部设置有导水管，所述喷淋管（31）两端与导水管连通，所述导管（34）固定连接在两个安装架（33）的导水管之间。
5.根据权利要求1所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述导流组件（2）包括U形管（21）和泵水器（22），所述U形管（21）连接在两个成阶梯式设置的喷淋组件（3）之间，所述泵水器（22）固定安装在U形管（21）上，用于阶梯式导水。
6.根据权利要求1所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述取热喷淋组和吸热喷淋组之间设置有除冰霜排污组件（6），所述除冰霜排污组件（6）用于清理水溶液。
7.根据权利要求6所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述除冰霜排污组件（6）包括除冰霜排污机（61）和出液管（62），两个所述出液管（62）固定连接在除冰霜排污机（61）两侧，且一个与取热喷淋组连接，另一个与吸热喷淋组连接。
8.根据权利要求1所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述转动组件（7）包括竖杆（71）和轴块（72），两个所述竖杆（71）对称固定连接在喷淋管（31）上侧，所述轴块（72）垂直转动设置在竖杆（71）上端，且与转动板（41）侧边固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述转动板（41）内部设置有清理组件（8），所述清理组件（8）用于清理转动板（41）内部的杂质。
10.根据权利要求9所述的一种乏风余热利用的矿风回风梯级取热装置，其特征在于，所述清理组件（8）包括弹性轴（81）和刮板（82），所述弹性轴（81）固定连接在喷淋管（31）侧边，所述刮板（82）固定连接在弹性轴（81）侧边，且由弹性材质制成，所述刮板（82）不受外力作用时，倾斜向外。
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