CN201103406Y - 矿用高压组合式空冷器 - Google Patents

Abstract

矿用高压组合式空冷器，涉及一种对矿井进行降温，创造出低温环境的装置。紫铜管弯制的冷却盘管安装在机芯及框架上，机芯及框架的底部安装有滚动轮，机芯及框架与进风口端板相连，箱体有入风口、出风口、冷水入口、热水出口，端头有挡水板，底部设有凝结水放水口，有起吊环，热水出口与制冷站连接。本实用新型工作时，冷水和热空气分别从冷水入口和入风口进入，发生冷热交换，冷水经紫铜管弯制的冷却盘管吸收管外热空气的热量升温，热水从热水出口返回制冷站；降温后的冷空气从出风口通过风筒进入工作地点，对矿井降温。本实用新型风阻小，可用于采煤工作面和长距离掘进工作面的降温；承压大，能满足1.6MPa～6.4MPa的水压要求；制冷能力稳定，并便于移动。

Description

矿用高压组合式空冷器

技术领域

本实用新型涉及一种对矿井进行降温，创造出低温环境的装置。

背景技术

我国探明的煤炭储量中，1000～2000m深处的煤炭储量占总储量的53.2％，故矿井开采的深度在不断增加，随着矿井开采深度的不断增加，矿井工作地点工作环境越来越热，即热害越来越严重。据统计我国有多对矿井的采掘工作面风流温度超过30℃。如此多的热害矿井，如果不研究出成熟的降温技术和装备，煤炭资源的开采和利用就会很困难，影响整个国民经济的可持续发展，因此矿井高温热害已经成为一个不容忽视且急需解决的问题。

总结国内外矿用空气冷却装置，主要有以下几种：

第一种(铝)翅片串铜管或绕片式空冷器：其主要特点是：结构紧凑，二级换热面积大；主要缺点是：铝片之间的间距为1-3mm，由于井下风流含尘量较大，该类型空冷器使用一段时间后(约3个月)，翅片堵塞严重，散冷效果大幅下降，甚至使配套风机的电机烧毁，使用寿命缩短。1965年后基本不用该类型空冷器。

第二种板管式空冷器：其主要特点是二级换热面积大，结构较为紧凑，避免了第一种空冷器表面易积灰；主要缺点是：工作压力不能超过4.0Mpa。由于矿井深度较大，工作地点的空冷器工作压力通常超过4.0Mpa；另一个缺点是水侧结垢难清洗。实践表明其使用受到限制。

第三种弹簧管式空冷器：即采用铜管绕成弹簧状。主要优点是散热面积大；主要缺点是：风阻大，只能用于送风距离短的工作地点降温，如采煤工作面，无法用于掘进工作面降温；另一个主要缺点是：使用寿命短，由于至空冷器的迎面风速为5-7m/s，风与弹簧管之间的摩檫震动，使得弹簧管不停来回运动，易导致弹簧管接头脱落，直至无法工作。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种风阻小、承压大，具有自动清洗管外积尘的能力，制冷能力稳定，规格尺寸上满足煤矿巷道断面要求，便于移动的矿用高压组合式空冷器。

本实用新型目的的实现方式为，矿用高压组合式空冷器，紫铜管弯制的冷却盘管3安装在机芯及框架2上，机芯及框架2通过端板固定在箱体上，机芯及框架2的底部安装有滚动轮，机芯及框架2与进风口端板8相连，紫铜管弯制的冷却盘管3采用三根并联组合成一排，排与排之间用横杆固定联结在2的架体上，箱体有入风口8、出风口10、冷水入口9、热水出口11，出风端有挡水板5，底部设有凝结水放水口6，箱体上安装有起吊环7，箱体进风端安排三排与喷淋阀10连接的喷淋排管4，喷淋阀10与供水管相连，冷水入口9、热水出口11与制冷站或换冷站连接，箱体装在外壳1内。

本实用新型工作时，冷水和热空气分别从冷水入口9和入风口8进入，发生冷热交换，冷水通过紫铜管弯制的冷却盘管3吸收管外热空气的热量而升温，热水从热水出口11返回制冷站或换热站；热空气失去热量而降温，从出风口10通过风筒进入工作地点，从而达到矿井降温的目的。

本实用新型与上面三种空冷器相比，具有如下特点：

风阻小，既能满足采煤工作面的降温需要，也可满足长距离掘进工作面的降温需要，并可根据制冷量的需求进行任意组合；承压大，能满足1.6MPa～6.4Mpa的水压要求；具有自动清洗管外积尘的能力；制冷能力稳定；规格尺寸上满足我国煤矿现有巷道断面的要求，并便于移动。

附图说明

图1是本实用新型结构主视图

图2是本实用新型结构俯视图

图3是本实用新型结构侧视图

具体实施方式

参照图1、2、3，本实用新型由外壳1、机芯及框架2、紫铜管弯制的冷却盘3、喷淋管组4、挡水板5、起吊环7、箱体等组成。箱体有入风口8、出风口10、冷水入口9、热水出口11，出风端有挡水板5，底部设有凝结水放水口6。外壳1采用5-6mm厚钢板焊成一长方型的箱体，除入风口8外无紧固件连接，这样可减少漏风，也可增加抗冲击强度，外层喷涂防锈漆、黄或灰磁漆。在规格尺寸上按照我国煤矿巷道断面标准进行设计。

紫铜管弯制的冷却盘3安装在由角钢和进水管焊制(加套管)的整体框架上形成整体机芯，机芯及框架2的底部安装有滚动轮，既便于安装，也利于使用一段时间后抽出清洗检修；机芯及框架2同入风口8端板相连，通过端板与箱体相连固定。

紫铜管弯制的冷却盘3采用φ10～16×1mm三根铜管并联弯成蛇型管，三根并联组合成一排，各排间距为35±5mm，并用3mm厚铜板条或钢板条焊成一体。排与排之间用横杆固定联结在机芯及框架2的架体上。根据设备制冷能力的不同，蛇型管沿纵向平行摆放14-25排。各排间距大于传统的翅片间距1-3mm，可大幅降低设备风阻，并防止小间距造成的积灰堵塞；铜管接头采用加套管焊接方式，结合铜管壁厚，可承受1.6MPa～6.4Mpa的水压；

在箱体内上部安装三排喷淋排管4。喷淋排管主要是用于不定期地清洗冷却盘管表面，去除污垢，以保持较好的换热性能；其次开启喷淋阀10时，亦可对风流进行二次冷却，提高空冷器冷却效果。喷淋阀10与供水管相连，特别情况也可采用电磁阀连接，以自动洒水。

箱体出风端有挡水板5，挡水板是为保证本实用新型运行过程中，冷凝水不被风流带走，挡水板采用标准型玻璃钢产品。

在箱体上安装有起吊环7，可方便安装、移动、运输和抽出机芯；底部设有滑覆板，可便于井下移动；底部设有凝结水放水口6，可不定期排出箱内积水。

本实用新型工作时，冷水从冷水入口9由后向前流动，热空气从入风口8由前向后流动，发生冷热交换，冷水与热空气流形成逆流换热，提高了换热效率。冷水通过紫铜管弯制的冷却盘管3吸收管外热空气的热量而升温，热水从热水出口11返回制冷站或换冷站；热空气失去热量而降温，从出风口10通过风筒进入工作地点，从而达到矿井降温的目的。

本实用新型的综合换热能力K·F值虽然只是板管式空冷器的80％～85％，但在抗粉尘方面具有独特的优势，即清洗周期长，且易于清洗，而清洗后，其热交换性能恢复性也比其他类型空冷器好，从两者使用一段时间后对比看，其综合热交换能力K·F会很快等于甚至高于其他类型空冷器，因而极适宜于在井下环境中使用，寿命也明显长于其他类型空冷器。

Claims (3)

1、矿用高压组合式空冷器，其特征在于紫铜管弯制的冷却盘管(3)安装在机芯及框架(2)上，机芯及框架(2)通过端板固定在箱体上，机芯及框架(2)的底部安装有滚动轮，机芯及框架(2)与进风口端板(8)相连，紫铜管弯制的冷却盘管(3)采用三根并联组合成一排，排与排之间用横杆固定联结在机芯及框架(2)的架体上，箱体有入风口(8)、出风口(10)、冷水入口(9)、热水出口(11)，出风端有挡水板(5)，底部设有凝结水放水口(6)，箱体上安装有起吊环(7)，箱体进风端安排三排与喷淋阀(10)连接的喷淋排管(4)，喷淋阀(10)与供水管相连，冷水入口(9)和热水出口(11)与制冷站或换冷站连接，箱体装在外壳(1)内。

2、根据权利要求1所述的矿用高压组合式空冷器，其特征在于紫铜管弯制的冷却盘(3)采用φ10～16×1mm紫铜管弯制，三根并联组合成一排，各排间距为35±5mm，并用3mm厚铜板条或钢板条焊成一体。

3、根据权利要求1所述的矿用高压组合式空冷器，其特征在于箱体底部设有滑覆板。

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