CN206091993U - 一种矿井冷冻微循环结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及矿井冷冻领域，尤其涉及一种矿井冷冻微循环结构。包含管状结构，管状结构上包含多个孔。采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：本处的结构是单独能够实现功能的单体，液体支管管壁上有孔，既排除液体支管内闪发气体，又可以使液体在液位附近短路循环，不再经过液体支管最低端循环,同时防止液体在液位以上流到气体支管中。液体支管为所谓的下流管；气体支管即所谓的埋入管。

Description

一种矿井冷冻微循环结构

技术领域

本实用新型涉及矿井冷冻领域，尤其涉及一种矿井冷冻微循环结构。

背景技术

传统的矿井冻结采用盐水系统循环，盐水为载冷剂；盐水换热为显热换热，效率低；盐水循环需要盐水泵为动力；盐水换热在整个支管内温度基本相同，井壁整体同时冻结，能耗高，速度慢。

实用新型内容

实用新型的目的：为了提供一种效果更好的矿井冷冻微循环结构，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，包含管状结构，管状结构上包含多个孔。

本实用新型进一步技术方案在于，所述管状结构为下流管，还包含埋入管，埋入管中插入有下流管，下流管在埋入管中的部分包含多个孔。

本实用新型进一步技术方案在于，所述孔为斜孔。

本实用新型进一步技术方案在于，所述斜孔为朝上的斜孔。

本实用新型进一步技术方案在于，所述斜孔为倾斜朝上的管道。

本实用新型进一步技术方案在于，所述下流管包含中心管，中心管分出多个分支的下流管进而再伸入多个埋入管中。

本实用新型进一步技术方案在于，所述分支的下流管从埋入管中部折入埋入管中。

本实用新型进一步技术方案在于，所述多个孔位于管状结构的一侧。

本实用新型进一步技术方案在于，所述多个孔围绕管状结构周布。

本实用新型进一步技术方案在于，所述下流管上安装有多个压力传感器和/或温度传感器。

采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：本处的结构是单独能够实现功能的单体，液体支管管壁上有孔，既排除液体支管内闪发气体，又可以使液体在液位附近短路循环，不再经过液体支管最低端循环,同时防止液体在液位以上流到气体支管中。液体支管为所谓的下流管；气体支管即所谓的埋入管。

附图说明

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明：

图1为实用新型结构示意图；

图2为微循环部分的结构示意图；

其中：1.主管道；2.回流管；3.分流部分；4.埋入管；5.电磁阀；6.内通管；7.开口；8.下流管；91.传感器一；92.传感器二；93.传感器三；94.传感器四。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明，实施例不构成对本实用新型的限制：

一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，包含管状结构，管状结构上包含多个孔。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本处的结构是单独能够实现功能的单体，液体支管管壁上有孔，既排除液体支管内闪发气体，又可以使液体在液位附近短路循环，不再经过液体支管最低端循环,同时防止液体在液位以上流到气体支管中。液体支管为所谓的下流管8；气体支管即所谓的埋入管4。

作为进一步的优选，所述管状结构为下流管8，还包含埋入管4，埋入管4中插入有下流管8，下流管8在埋入管4中的部分包含多个孔。所述孔为斜孔。

结合附图，所述斜孔为朝上的斜孔。

进一步的优选，所述斜孔为倾斜朝上的管道。朝上的管道能同时防止液体在液位以上流到气体支管中。

作为进一步的优选，所述下流管8包含中心管，中心管分出多个分支的下流管进而再伸入多个埋入管4中。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本处的结构方便调整整体的多个管道中的液体。

所述分支的下流管8从埋入管4中部折入埋入管4中。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：方便导向液体进入埋入管。作为进一步的优选，折入可以是带弧形的折入。

所述多个孔位于管状结构的一侧。或者所述多个孔围绕管状结构周布。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本处的结构能够将埋入管的四周均冷冻起来。

所述下流管8上安装有多个压力传感器和/或温度传感器。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：支管底端装不少于两个压力传感器，压力传感器和供液电磁阀联控，根据压力数据和液位的关系，控制不同支管内的液位，使液位相同。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还能够是一种冷冻结构，埋入管埋入地下，进行冷冻。图中未示出部分细节。

统一的技术方案整体为：方案一：

一种自流节能快速的矿井冻结结构，其特征在于，包含主管道，主管道上伸出多个能位于地下的埋入管，还包含和主管道内部连通的下流管，下流管伸入主管道的高度小于埋入管的高度，所述下流管伸出内通管，内通管伸入埋入管中，所述内通管在埋入管中的部分包含多个孔，主管道连接着液态二氧化碳提供结构，液态二氧化碳提供结构为换热器。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：以二氧化碳为载冷剂，二氧化碳换热为潜热换热，二氧化碳循环以地热为动力，液体二氧化碳吸收热量变为气体上升到主管道，再到换热器液化，始终不需外部动力；二氧化碳换热以液面开始，随着液位深度的增加，压力加大，蒸发温度提高，温度也在提高，二氧化碳冻结为局部冻结，二氧化碳气体和液体共用主管和干管，主管道坡向下流管，这样使液态二氧化碳依靠重力流向下流管，而气态二氧化碳流向高处换热器处，换热器处把二氧化碳气体液化，形成真空度。

更具体的对比为：

1、传统的矿井冻结采用盐水系统循环，盐水为载冷剂；本技术采用二氧化碳代替传统的盐水系统，二氧化碳为载冷剂。

2、盐水换热为显热换热，效率低；二氧化碳换热为潜热换热，换热效率大大提高。

3、盐水循环需要盐水泵为动力；二氧化碳循环以地热为动力，液体二氧化碳吸收热量变为气体上升到主管，再到换热器液化，始终不需外部动力。

4、盐水换热在整个支管内温度基本相同，井壁整体同时冻结；二氧化碳换热以液面开始，随着液位深度的增加，压力加大，蒸发温度提高，温度也在提高。经计算，液位处调节为-30℃时，液位下60米处为-20℃。所以二氧化碳冻结为局部冻结，节能效果明显。

进一步的改进方案为：所述主管道朝下伸出多个埋入管，所述埋入管呈圆周分布。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：呈圆周分布为最优选的一种分布方式，将中心的矿井能够有效围起来进行冷冻，保证周围都形成冷冻壁。

所述主管道连接着分流部分，所述分流部分为板状结构，其伸出多个朝下的埋入管。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本处是一种实现方式，板状结构可以作为顶板朝下布置，板状结构中心为空的结构，因此能传导液体。

所述主管道分和/或分流部分的材质为绝热材质；所述下流管上包含电磁阀。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：绝热材质能到防止外部热量对二氧化碳的冷冻过程造成影响。

所述多个孔为斜孔。所述斜孔围绕内通管一周分布。如图1所示，本种结构的作用很多。在进行局部冷冻的过程中，在主管道内保证一定的液位，随时经过液体下流管电磁阀向下流管内补充液体二氧化碳，回流管管口位于二氧化碳液位上方，以防主管道中液体流入回流管；液体下流管管壁上有斜孔，既排除液体在内通管内闪发气体，又能够使液体在液位附近短路循环。所述内通管上包含电磁阀。所述内通管中分布有多个压力传感器和/或温度传感器。因此还能实现智能控制。

作为进一步的优选，1、每根管内有一个或两个压力传感器，和电磁阀联动控制液位，保证每根管液位相同。信号线如何和管外连接。2、开机前用主管道液位来校正各压力传感器的实际误差，并存入电脑控制系统。3、冻结器内部供液管每200mm开一个d6小孔，45°外上倾斜，在液位处短路循环。4、虹吸式蒸发器和二氧化碳换热，使二氧化碳液化。地热将成为二氧化碳流动动力，节约了载冷剂循环泵。

需要突出说明的是：

液体支管为所谓的下流管；气体支管即所谓的埋入管。

1、二氧化碳气体和液体共用主管和干管，主管道坡向支管。这样使液态二氧化碳依靠重力流向支管，而气态二氧化碳流向高处换热器处，换热器处把二氧化碳气体液化，形成真空度。

2、主干管内保证一定的液位，可以随时经过液体支管电磁阀向支管内补充液体二氧化碳。

3、气体支管上端升入干管内液位上方，以防干管中液体经过气体支管流入支管。

4、液体支管管壁上有斜孔（见图），既排除液体支管内闪发气体，又可以使液体在液位附近短路循环，不再经过液体支管最低端循环,同时防止液体在液位以上流到气体支管中。

5、支管底端装不少于两个压力传感器，压力传感器和供液电磁阀联控，根据压力数据和液位的关系，控制不同支管内的液位，使液位相同。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也能够在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，包含管状结构，管状结构上包含多个孔。

2.如权利要求1所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述管状结构为下流管，还包含埋入管，埋入管中插入有下流管，下流管在埋入管中的部分包含多个孔。

3.如权利要求1所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述孔为斜孔。

4.如权利要求3所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述斜孔为朝上的斜孔。

5.如权利要求3所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述斜孔为倾斜朝上的管道。

6.如权利要求2所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述下流管包含中心管，中心管分出多个分支的下流管进而再伸入多个埋入管中。

7.如权利要求6所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述分支的下流管从埋入管中部折入埋入管中。

8.如权利要求1所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述多个孔位于管状结构的一侧。

9.如权利要求1所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述多个孔围绕管状结构周布。

10.如权利要求6所述的一种矿井冷冻微循环结构，其特征在于，所述下流管上安装有多个压力传感器和/或温度传感器。