CN204851310U - 一种深井降温系统 - Google Patents

Abstract

一种深井降温系统，包括冰水混合制备系统、循环输送系统、热交换系统，冰水混合制备系统安装在地表上，热交换系统安装井下通风节点处，循环输送系统安装在冰水混合制备系统和热交换系统之间，冰水混合制备系统包括片冰机、冰水混合搅拌机（或破碎机和混合斗）、水管，循环输送系统包括若干台水泵和保暖管道，热交换系统包括若干个连通有进压气管和排气管热交换器（或热交换器、增量装置、进压气管、气水分离装置、排气管）。本实用新型提供的深井降温系统将水冷与冰冷有效地结合起来，既可达到节约水资源的目的，又可避免造成井下的湿气较大，而且结构简单、占地小、耗能低。

Description

一种深井降温系统

技术领域

本实用新型涉及一种降温系统，特别是一种深井降温系统。

背景技术

热害是矿井的自然灾害之一，随着矿井开采深度的增加，矿井中高温高

湿的热害问题变得越来越严重，其主要表现在以往生产水平还未出现高温高

湿的矿井，开采深度增大到某一水平可能出现高温高湿和目前水平局部出现

高温高湿的矿井，在该深度水平开采，可能出现更加严重的高温热害难题。

而且随着矿井开采深度的增加，机械化程度也越来越高，由此产生的机械散

热也愈来愈大，矿井热害问题将显得愈来愈突出。矿井热害不仅影响井下作

业人员的工作效率，影响矿山的经济效益，而且严重地影响井下作业人员的

身体健康和生命安全，严重地影响矿山的安全。

目前，人工制冷降温技术可以分为水冷却系统和冰冷却系统，其中水冷却系统大都为矿井空调降温技术的应用，是利用以氟利昂为制冷剂的压缩制冷机进行矿内人工制冷的降温方法，但是氟利昂存在很大的危害性，而且水冷耗能较大，虽然CN101240714A公开了一种矿井涌水为冷源的深井降温系统，采用了矿井的涌水为冷源配合使用制冷子系统、降温子系统及排水系统来实现降温过程，但是该发明结构较为复杂、耗能较多，而且会使用大量的水仓，占用空间较大，水资源浪费严重。对于冰冷却系统，CN201170114Y公告了一种深井煤矿建井期间的降温系统，该实用新型虽然可以实现降温目的，但是该实用新型是在先使用片冰制冰机制成片冰，制出的片冰一部分送入融冰箱产生冷气，冷气再由风筒直接送入掘进工作面，另一部分片冰直接用容器运送至掘进工作面，这样不但过程繁琐，而且还会造成井下的湿气较大。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种深井降温系统，它将水冷与冰冷有效地结合起来，既可达到节约水资源的目的，又可避免造成井下的湿气较大，而且结构简单、占地小、耗能低。

本实用新型的技术方案是：一种深井降温系统，包括冰水混合制备系统、循环输送系统、热交换系统，所述冰水混合制备系统安装在地表上，所述热交换系统安装井下通风节点处，所述循环输送系统安装在冰水混合制备系统和热交换系统之间。

本实用新型进一步的技术方案是：冰水混合制备系统包括片冰机、破碎机、水管、混合斗，所述片冰机和水管分别与循环输送系统连通，所述破碎机安装在片冰机下方，所述混合斗安装在破碎机的下方，所述水管的出口位于混合斗的上方。

进一步，所述冰水混合制备系统包括片冰机、冰水混合搅拌机、水管，所述片冰机和水管分别与循环输送系统连通，所述冰水混合搅拌机安装在片冰机下方，所述水管的出口位于冰水混合搅拌机的上方。

进一步，所述循环输送系统包括若干台水泵和保暖管道，所述保暖管道将冰水混合制备系统与热交换系统连成一个循环回路，所述水泵安装在冰水混合制备系统与热交换系统之间的保暖管道上。

进一步，所述热交换系统包括若干个热交换器，热交换器上连通有进压气管和排气管。

进一步，所述热交换系统包括热交换器、增量装置、进压气管、气水分离装置、排气管，所述增量装置位于热交换器的前端，所述气水分离装置位于热交换器的后端，所述进压气管与增量装置连通，所述排气管与气水分离装置连通。

进一步，所述片冰机上方的循环输送系统中设有第一阀门，所述水管上设有第二阀门。

进一步，所述片冰机所制冰片的厚度为1.5～2.5mm。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

（1）本实用新型提供的深井降温系统采用了由保暖管道和若干水泵组成的循环输送系统可使水资源得到循环利用，利于节约水资源；

（2）本实用新型提供的深井降温系统采用了热交换系统和气水分离装置，保证水汽不会进入到深井中，保证深井中的湿度保持不变；

（3）本实用新型提供的深井降温系统只将热交换系统和一些保温管道及水泵设置在井下，而且热交换系统的结构简单，可有效减少井下空间的占用面积。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例1的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如附图1和附图2所示（图中箭头为流体流动方向）：一种深井降温系统，包括冰水混合制备系统1、循环输送系统2、热交换系统3，冰水混合制备系统1安装在地表上，热交换系统3安装井下通风节点处，循环输送系统2安装在冰水混合制备系统2和热交换系统3之间。

冰水混合制备系统1包括片冰机8、破碎机9、水管6、混合斗10，片冰机8和水管6分别与循环输送系统2连通，破碎机9安装在片冰机8下方，混合斗10安装在破碎机9的下方，水管6的出口位于混合斗10的上方。片冰机8上方的循环输送系统2中设有第一阀门5，便于控制流入片冰机8中水的流量，水管6上设有第二阀门7，便于控制加入到混合斗10中水的流量；片冰机8是一种快速制冰装置，由制冷系统、制冰系统和电气系统组成，制冰系统为一个圆筒状换热器,水喷淋或浸润其表面形成冰层后,由冰刀刮下,片冰机8所制冰片的厚度为1.8mm。

循环输送系统2包括若干台水泵11和保暖管道4，保暖管道4将冰水混合制备系统1与热交换系统3连成一个循环回路，水泵11安装在冰水混合制备系统1与热交换系统3之间的保暖管道4上。

热交换系统3包括若干个热交换器13，热交换器13上连通有进压气12管和排气管14。

本实施例的工作原理和使用方法是：循环输送系统2的水泵11将水从井下送至地表上的冰水混合制备系统1，其中一部分水由保暖管道4喷出的水进入到冰片机8中，由冰片机8制成1.8mm左右的冰片，冰片再由破碎机9破碎成颗粒状，进入混合斗10，与此同时，从井下输送至地表的另一部分水进入水管6中，再经水管6进入到混合斗10中，完成冰水混合物的制备过程；冰水混合物再由水泵11输送至井下通风节点处的热交换系统3中，热交换系统3根据需求确定热交换器13的数量，冰水混合物进入热交换器13中，井下的空气通过热交换器13进行热量交换，冰水混合物可降低流过空气的温度，从而实现井下降温的效果；为了提高热交换效率，通过进压气管12向热交换器13中加入压缩气体可使得流体流量大幅增加，从而可大幅提高热交换的流量，同时在热交换器13末端，压缩气体由排气管14排出，此时排出的气体温度较低，进一步增强降温的效果。

实施例2：

如附图1和附图3所示（图中箭头为流体流动方向）：一种深井降温系统，包括冰水混合制备系统1、循环输送系统2、热交换系统3，冰水混合制备系统1安装在地表上，热交换系统3安装井下通风节点处，循环输送系统2安装在冰水混合制备系统1和热交换系统3之间。

冰水混合制备系统1包括片冰机8、冰水混合搅拌机15、水管6，片冰机8和水管6分别与循环输送系统2连通，冰水混合搅拌机15安装在片冰机8下方，水管6的出口位于冰水混合搅拌机15的上方。片冰机8上方的循环输送系统2中设有第一阀门5，便于控制流入片冰机8中水的流量，水管6上设有第二阀门7，便于控制加入到冰水混合搅拌机15中水的流量；片冰机8是一种快速制冰装置，由制冷系统、制冰系统和电气系统组成，制冰系统为一个圆筒状换热器,水喷淋或浸润其表面形成冰层后,由冰刀刮下,片冰机8所制冰片的厚度为2.2mm。

循环输送系统2包括若干台水泵11和保暖管道4，保暖管道4将冰水混合制备系统1与热交换系统3连成一个循环回路，水泵11安装在冰水混合制备系统1与热交换系统3之间的保暖管道4上。

热交换系统3包括热交换器13、增量装置16、进压气管12、气水分离装置17、排气管14，增量装置16位于热交换器13的前端，气水分离装置17位于热交换器13的后端，进压气管12与增量装置16连通，排气管14与气水分离装置17连通。

本实施例的工作原理和使用方法是：循环输送系统2的水泵11将水从井下送至地表上的冰水混合制备系统1，其中一部分水由保暖管道4喷出的水进入到冰片机8中，由冰片机8制成2.2mm左右的冰片，冰片排入到冰水混合搅拌机15中，与此同时，从井下输送至地表的另一部分水进入水管6中，再经水管6进入到冰水混合搅拌机15中，完成冰水混合物的制备过程；冰水混合物再由水泵11输送至井下通风节点处的热交换系统3中，热交换系统3的数量根据需求进行确定，冰水混合物先进入到增量装置16中，并通过进压气管12向增量装置16中通入压缩空气，可使得流体体积大幅膨胀，流体再进入热交换器13中，这样可使得热交换器13的热交换效率大幅提高，使通过热交换器13的热风得到快速降温；而冰水混合物和压缩气体的混合流体再从热交换器13排出进入气水分离装置17中，通过排气管14将压缩气体排出后进入通风节点巷道内，而此时排出的气体温度较低，起到对井下二次降温的效果。

Claims (8)

1.一种深井降温系统，其特征在于：包括冰水混合制备系统、循环输送系统、热交换系统，冰水混合制备系统安装在地表上，热交换系统安装井下通风节点处，循环输送系统安装在冰水混合制备系统和热交换系统之间。

2.根据权利要求1所述的深井降温系统，其特征在于：冰水混合制备系统包括片冰机、破碎机、水管、混合斗，片冰机和水管分别与循环输送系统连通，破碎机安装在片冰机下方，混合斗安装在破碎机的下方，水管的出口位于混合斗的上方。

3.根据权利要求1所述的深井降温系统，其特征在于：冰水混合制备系统包括片冰机、冰水混合搅拌机、水管，片冰机和水管分别与循环输送系统连通，冰水混合搅拌机安装在片冰机下方，水管的出口位于冰水混合搅拌机的上方。

4.根据权利要求1或2或3所述的深井降温系统，其特征在于：循环输送系统包括若干台水泵和保暖管道，保暖管道将冰水混合制备系统与热交换系统连成一个循环回路，水泵安装在冰水混合制备系统与热交换系统之间的保暖管道上。

5.根据权利要求4所述的深井降温系统，其特征在于：热交换系统包括若干个热交换器，热交换器上连通有进压气管和排气管。

6.根据权利要求4所述的深井降温系统，其特征在于：热交换系统包括热交换器、增量装置、进压气管、气水分离装置、排气管，增量装置位于热交换器的前端，气水分离装置位于热交换器的后端，进压气管与增量装置连通，排气管与气水分离装置连通。

7.根据权利要求2或3所述的深井降温系统，其特征在于：片冰机上方的循环输送系统中设有第一阀门，水管上设有第二阀门。

8.根据权利要求2或3或5或6所述的深井降温系统，其特征在于：片冰机所制冰片的厚度为1.5～2.5mm。