CN201934128U - 煤矿救生舱用防爆空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于暖通空调设备技术领域，具体涉及一种用于甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下非采掘工作面的煤矿救生舱用防爆空调装置，包括电气控制箱、压缩机、风机、电磁阀以及气液分离器、冷凝器、贮液器、干燥过滤器、蒸发器，所述的电气控制箱包括上箱、通过接线端子与上箱电气连接的下箱，电气控制箱通过下箱与压缩机、风机、电磁阀形成控制连接，该下箱与设置在电气控制箱外部的温度传感器控制连接，同时，该下箱又与控制空调压力的压力控制器控制连接，具有抗震性能好，工作安全可靠，制冷效率高，使用寿命长的优点。

Description

煤矿救生舱用防爆空调装置

技术领域

本实用新型属于暖通空调设备技术领域，具体涉及一种用于甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下非采掘工作面的煤矿救生舱用防爆空调装置。

背景技术

国家安全监管总局、国家煤矿安监局定于5月19日至20日，在山西省潞安矿业集团公司召开全国煤矿坚决遏制重特大事故、推广井下救生舱等避险设施建设现场会。会议主要任务：认真贯彻落实中央领导同志近期关于加强安全生产工作的有关重要的批示精神，讨论研究有效防范和坚决遏制煤矿重特大事故的过硬有效措施；落实《国务院办公厅关于继续深入开展“安全生产年”活动通知》国半发201015号提出的“研究推广煤矿井下救生舱等避险设施及技术”的要求，学习借鉴南非等国家先进经验，推进我国煤矿井下救生舱等紧急避险设施建设，建立和完善煤矿监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水设施和通信联络等六大安全保障系统，提高煤矿安全保障能力，为有效防范和坚决遏制煤矿重大事故，促进煤矿安全生产形势的持续稳定好转提供技术支撑。

基于国内推进煤矿井下救生舱等紧急设施建设的形势，煤矿用可移动式逃生舱应运而生，救生舱是一种新型的煤矿井下逃生避难设备。将其放置于采掘工作面附近，当煤矿井下突发重大事故时，井下遇险人员在不能立即升井逃生脱险的紧急情况下，可快速进入救生舱内等待救援，对改变单纯依赖外部救援的矿难应急救援模式，由被动待援到主动与外部救援相结合，使救援工作科学、有序、有效，将起到至关重要的作用，增加存活率。为了解决救生舱内空气质量和水源的问题，我公司基于多年的防爆暖通空调生产技术，开发出了一套煤矿救生舱用防爆空调装置。

煤矿救生舱用防爆空调装置作为救生舱的配套产品，为救生舱内提供一定量的水源和改善救生舱内的空气质量，延长了救援工作的时间，增大了待救援人员的存活率。煤矿用救生舱用防爆空调装置采用先进的防爆技术和生产工艺，提高了防爆性能和使用性能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种安全可靠，制冷效率高，使用寿命长的煤矿救生舱用防爆空调装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种煤矿救生舱用防爆空调装置，包括电气控制箱、与电气控制箱控制连接的压缩机、风机、电磁阀以及通过吸气管道与压缩机连通的气液分离器、通过第一排气管道与压缩机连通的冷凝器、通过第二排气管道与冷凝器连通的贮液器、与贮液器连通的干燥过滤器、通过电磁阀、热力膨胀阀与干燥过滤器连通的蒸发器，所述的电气控制箱包括上箱、通过接线端子与上箱电气连接的下箱，电气控制箱通过下箱与压缩机、风机、电磁阀形成控制连接，该下箱与设置在电气控制箱外部的温度传感器控制连接，同时，该下箱又与控制空调压力的压力控制器控制连接。

所述的电气控制箱的上箱外壳和下箱外壳均为钢板。

所述的上箱内部的上部设置有安全栅、中间继电器、电源开关、变压器、万能转换开关、断路器，在上箱内部的下部设置有电动机过载保护器、交流接触器，在上箱外部设置有绿色浇封灯、微电脑温控器。

所述的干燥过滤器和电磁阀之间设置有视液镜。

本发明具有如下优点：

1该空调装置是根据GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求》、GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d” 》、GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i” 》、GB3836.9-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第9部分：浇封型“m” 》的规定制成防爆结构，提高了煤矿井下使用的防爆安全性能。

2该空调装置是煤矿救生舱的配套产品，当煤矿下突发重大事故时，井下与遇险人员在不恩能够立即升井逃离危险的情况下，可快速进入救生舱等待救援，而空调装置可以为救生舱的人员提供一个生存的环境同时提供一定量的饮用水，增加待救援人员的存活率。

3该空调装置采用特殊工艺，抗震性能好，可稳定的运行 。

4该空调装置的压缩机采用特殊的防爆工艺，工作安全可靠，制冷效率高，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的制冷流程图。

图3是电气控制箱的内部结构示意图。

图4是电气控制箱的外部结构示意图。

图5是电气控制箱的侧视剖面图。

图6是本实用新型的电气原理系统图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5所示，本实用新型包括电气控制箱14、与电气控制箱14控制连接的压缩机12、风机5、电磁阀1以及通过吸气管道13与压缩机12连通的气液分离器10、通过第一排气管道6与压缩机12连通的冷凝器9、通过第二排气管道7与冷凝器9连通的贮液器3、与贮液器3连通的干燥过滤器4、通过电磁阀1、热力膨胀阀17与干燥过滤器4连通的蒸发器18，所述的电气控制箱14包括上箱29、通过接线端子8与上箱29电气连接的下箱30，电气控制箱14通过下箱30与压缩机12、风机5、电磁阀1形成控制连接，该下箱30与设置在电气控制箱14外部的温度传感器15控制连接，同时，该下箱30又与控制空调压力的压力控制器11控制连接。

所述的电气控制箱14的上箱29外壳和下箱30外壳均为钢板。

所述的上箱29内部的上部设置有安全栅28、中间继电器25、电源开关26、变压器27、万能转换开关24、断路器20，在上箱29内部的下部设置有电动机过载保护器22、交流接触器21，在上箱29外部设置有绿色浇封灯19、微电脑温控器23。

所述的干燥过滤器4和电磁阀1之间设置有视液镜16。

煤矿救生舱用空调机浇封型压缩机、煤矿用浇封型电磁阀、储液器、冷凝器、气液分离器、干燥过滤器、压力控制器由铜管连接，空调装置由煤矿救生舱用隔爆兼本质安全型电气控制箱实现电气控制，采用煤矿用铜芯软电缆配线，矿用隔爆型温度传感器连接于控制箱上。

煤矿救生舱用空调机隔爆兼本质安全型电气控制箱外壳材质采用Q235A钢板焊接而成，其温度控制采用回差方式，用户参数和管理者参数分别设置，并具有压缩机延时可调，温度校正，故障报警等功能。其主要元器件有参见图6：

   一个断路器QF，用于接通、承载以及分断空调装置正常电路条件下的电流。

一个交流接触器KM，用于主电路的保护。一个电动机断相过载保护器CP，用于压缩机电机和风机电机的综合保护。一个微电脑温控器BT，用于空调装置温度型号的采集、处理和控制。一个万能转换开关AQ，用于空调装置模式的选择。一个开关电源模块DY，用于安全控制电路供电。一个绿色浇封灯HD，用于显示空调装置的运行状态。一个高压和低压压力控制器HP、LP，用于用于控制空调装置的压力的工作范围，当系统压力到调定值时，开关自动切断或接通电路。一个温度传感器ST1，用于检测环境温度及其温度信号的采集。一个安全栅YT2011-Ex，用于限制本安电路的电压、电流和能量等级。一个变压器BK，用于空调装置中主电路的电压转换。

指示灯状态说明

按键/旋钮作用

开机后，在无操作状态下，温控器将显示当前温度。当自动/手动转换开关旋至手动时，温控器将只显示当前温度，而不起控制作用，压缩机、风机、电磁阀强制开机。当旋至停止时，压缩机、风机、电磁阀停止工作，温控器将显示当前温度。当旋至自动时，压缩机、风机、电磁阀根据参数设定值进行工作。如下为温控器参数设置：

   参数查看

  1在非设置状态下，按“温控器上调键”温控器将显示当前温度设定值，2秒后自动返回显示当前温度。

2在非设置状态下，按“温控器下调键”温控器将显示当前回差设定值，2秒后自动返回显示当前温度。

用户参数设置：按“温控器设置键”多于5秒，温控器将进入用户设置状态，该状态下用户可通过“温控器上调键”和“温控器下调键”对温度进行设定。设定完毕后，按“温控器设置键”多于5秒或30秒内无操作，温控器将保存温度设定值并返回显示当前温度。

管理者菜单设置：按“温控器设置键”+“温控器上调键”多于5秒，温控器将进入管理者菜单设置状态，该状态下用户可通过“温控器上调键”和“温控器下调键”进行菜单选择，按“温控器设置键”进入相应菜单，进入相应菜单后可通过“温控器上调键”和“温控器下调键”对参数进行设置。设置完毕后，按“温控器设置键”多于5秒温控器将保存设定值并返回上级菜单，或30秒内无操作，温控器将保存设定值并返回显示当前温度。菜单说明如下：

参数说明

   1制冷：开始制冷：当传感器温度高于制冷设定温度+回差温度“F0”时，开始制冷。停止制冷：当传感器温度低于制冷设定温度时，停止制冷。

2压缩机延时保护：制冷模式下，此参数功能是防止压缩机的启停过于频繁，代表连续两次启动压缩机的最短间隔时间。

3传感器故障比例开停机：制冷模式下，压缩机将按运行15分钟，停止15分钟的程序运行，以防止冷区温度升高。

如图2所示，制冷流程：空调装置在运行时，煤矿用浇封型电磁阀1吸合，煤矿用浇封型压缩机12从吸气管吸入低温低压的制冷剂蒸汽，通过煤矿用浇封型压缩机12电机运转带动活塞对其进行压缩，压缩成高温高压的制冷剂蒸汽，送入冷凝器9。煤矿用防爆风机5从空调装置外侧吸入空气冷却冷凝器9，使高温高压的制冷剂蒸汽冷凝成为低温高压的液态制冷剂蒸汽。空气吸收制冷剂释放出来的热量后，被煤矿用防爆风机5排至室外。低温高压的液态制冷剂经过储液器3的缓存、干燥过滤器的过滤水分然后在流经节流装置热力膨胀阀17节流减压，变成低温低压的液态制冷剂然后送出，进入蒸发器18，从而实现压缩——冷凝——膨胀——蒸发的循环。在此循环过程中压力控制器11实时检测制冷管路系统的高低压，通过视液镜16直观的显示。

电气元件的连接与位置关系：主电路：经过断路器QF串联链接到交流接触器KM，再连接到电动机断相过载保护器CP与压缩机相连且风机并联并联与压缩机电路。控制电路：手动控制器从变压器BK次端引线到万能转换开关AQ，经万能转换开关AQ串联连接中间继电器KA的常开点和电动机断相过载保护器CP的常闭点，然后通过交流接触器KM线圈回到变压器BK形成回路，交流接触器KM线圈吸合主电路接通。自动控制：从变压器BK次端引线到微电脑温控器BT的常开端，再串联链接与万能转换开关AQ，再过中间继电器的KA的常开点、电动机断相过载保护器CP的常闭点然后在接通交流接触器KM线圈回到变压器BK形成回路，交流接触器KM线圈吸合主电路接通，绿色浇封灯HD并联与交流接触器KM线圈的两端。开关电源模块DY供电给安全栅S，由高低压压力控制器HP、LP控制安全栅S从而控制中间节电器KA达到控制整个控制电路的目的。

工作原理：当万能转换开关QF旋至合时，空调装置开机，开机后在无操作状态下，只有微电脑温控器BT与主电路接通，温控器将只显示当前温度。当通过万能够转换开关AQ调至手动时，微电脑温控器BT将只显示当前温度，而不起控制作用，而中间继电器KA线圈得电,KA常开点闭合交流接触器KM得电，压缩机、风机、电磁阀强制开机。当万能转换开关AQ旋至停止时，交流接触器线圈KM失电，压缩机、风机、电磁阀停止工作，微电脑温控器将只显示当前温度。当万能转换开关AQ旋至手动时微电脑温控器BT得电，BT常开点闭合，同时中间继电器KA得电，KA常开点闭合，然后交流接触器KM得电，KM常开点闭合，压缩机、风机、电磁阀根据参数设置值进行工作。

本发明中的煤矿救生舱用防爆空调装置具有压缩机电机综合保护、压缩机开机延时保护、高低压压力保护、温度数据采集存储、故障数显等功能。若空调装置电源发生停电、缺相、过压、过流时，通过电流互感器进行处理。空调装置通过矿用隔爆型温度传感器可将环境温度的实际测量值传送给微电脑温控器，经过运算处理，以实现功能操作。同时空调装置在正常运行的情况下，确保最高表面温度不至于过高而影响机器的防爆安全性能。

Claims (4)

1.一种煤矿救生舱用防爆空调装置，包括电气控制箱（14）、与电气控制箱（14）控制连接的压缩机（12）、风机（5）、电磁阀（1）以及通过吸气管道（13）与压缩机（12）连通的气液分离器（10）、通过第一排气管道（6）与压缩机（12）连通的冷凝器（9）、通过第二排气管道（7）与冷凝器（9）连通的贮液器（3）、与贮液器（3）连通的干燥过滤器（4）、通过电磁阀（1）、热力膨胀阀（17）与干燥过滤器（4）连通的蒸发器（18），其特征在于：所述的电气控制箱（14）包括上箱（29）、通过接线端子（8）与上箱（29）电气连接的下箱（30），电气控制箱（14）通过下箱（30）与压缩机（12）、风机（5）、电磁阀（1）形成控制连接，该下箱（30）与设置在电气控制箱（14）外部的温度传感器（15）控制连接，同时，该下箱（30）又与控制空调压力的压力控制器（11）控制连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿救生舱用防爆空调装置，其特征在于：所述的电气控制箱（14）的上箱（29）外壳和下箱（30）外壳均为钢板。

3.根据权利要求1所述的煤矿救生舱用防爆空调装置，其特征在于：所述的上箱（29）内部的上部设置有安全栅（28）、中间继电器（25）、电源开关（26）、变压器（27）、万能转换开关（24）、断路器（20），在上箱（29）内部的下部设置有电动机过载保护器（22）、交流接触器（21），在上箱（29）外部设置有绿色浇封灯（19）、微电脑温控器（23）。

4.根据权利要求1所述的煤矿救生舱用防爆空调装置，其特征在于：所述的干燥过滤器（4）和电磁阀（1）之间设置有视液镜（16）。

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