CN208441886U - 一种0℃以下的井下局部降温制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种0℃以下的井下局部降温制冷装置，包括设置在地面上的冷却塔和机组，以及设置在井下的一级换热器、第一井下降温机和第二井下降温机；所述的冷却塔通过循环管路与制冷机组连通；所述的机组通过循环管路与一级换热器相连；一级换热器通过管路与第一井下降温机和第二井下降温机相连。本实用新型采用大温差小流量的设计方式，大大的降低了冷冻水泵的流量及耗电功率，机组与冷却塔靠近降低了冷却水泵的扬程，使冷却水泵功率也相应降低，达到节能环保的效果。采用分级换热方式，可以轻易实现更深矿井下的局部降温制冷，非常实用。同时，该装置方便维护、降低成本，结构简单、紧凑，特别适合于中小型矿井的井下降温需求。
Description
技术领域
本实用新型属于矿井制冷技术领域，具体涉及一种0℃以下的井下局部降温制冷装置。
背景技术
在中国专利CN103912241A中，公开了一种矿井下制冷降温系统，包括：设置在矿井下主巷道或主巷道设备硐室的制冷装置，制冷装置分别连通有1#矿井换热装置和2#矿井换热装置；所述制冷装置为由冷凝器、蒸发器和压缩机连接构成的制冷循环系统，所述冷凝器通过冷却水泵与2#矿井换热装置通过管道连接形成闭式冷却水循环系统；所述蒸发器通过冷冻水泵与1#矿井换热装置通过管道连接形成闭式冷冻水循环系统。该系统结构简单、冷量损失小、换热效率高、运行费用低。本发明制冷降温系统作为一种新型的制冷降温系统，可以被广泛应用在矿井降温系统中。
在中国专利CN104500126A中，公开了一种矿井全面降温装置。它包括设置在地面上的第一制冷机组和第二制冷机组，第一制冷机组和第二制冷机组的进水口端分别经冷却水管道与冷却塔相连，第一制冷机组的出水口端经第一冷冻水管道与设置在井口房一侧的井口空气换热机组相连，第二制冷机组的出水口端经第二冷冻水管道穿过井筒与设置在井下巷道的高低压换热器进水口端相连。它结构设计合理，便于安装与维护，通用性强，可以适用于各类的矿井，既能够降低井下采掘面的温度和湿度，还能降低井底车场与井下巷道的温度和湿度，实现矿井全面降温降湿，冷损耗低，降温降湿效果明显，大大缓解了矿井热害，解决了现有技术中存在的问题。
在以上的矿井井下降温设备中，在一定程度上可以解决井下制冷降温问题，但其对设备要求高，当矿井深度较高（＞1000m）时，制冷液输送管道的抗压力问题难以有效解决，以及输送泵的功率较大，具有大能耗等弱点，显然还不能完全满足使用需求。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种0℃以下的井下局部降温制冷装置，满足深井局部降温使用需求。
技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种0℃以下的井下局部降温制冷装置，包括设置在地面上的冷却塔和机组，以及设置在井下的一级换热器、第一井下降温机和第二井下降温机；所述的冷却塔通过循环管路与制冷机组连通；所述的机组通过循环管路与一级换热器相连；一级换热器通过管路与第一井下降温机和第二井下降温机相连，
在所述的冷却塔与制冷机组连通的循环管路上设有阀门和第一泵。
所述的制冷机组为两级以上制冷机组串联，其中，一级制冷机组的出水温度为0℃，二级串联制冷机组的出水温度为-5℃，三级串联制冷机组的出水温度为-10℃。
所述的制冷机组为三级串联制冷机组。
在所述的循环管路上设有第二泵以及对应的阀门。
在所述的一级换热器与第一井下降温机和第二井下降温机的连通管路上设有对应的第三泵和第四泵。
所述的一级换热器设在井下的最深处为不大于1000m。
所述的循环管路为真空管保温。
在所述的循环管路内放的制冷剂为非水溶剂。
所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，还包括二级换热器，在井深1000m位置处设一级换热器，在一级换热器的下方设二级换热器，一级换热器的出水通过循环管路与二级换热器相连，二级换热器通过管路与井下降温机相连。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的0℃以下的井下局部降温制冷装置，改变了传统的井下降温系统做法，采用大温差小流量的设计方式，大大的降低了冷冻水泵的流量及耗电功率，机组与冷却塔靠近降低了冷却水泵的扬程，使冷却水泵功率也相应降低，达到节能环保的效果。采用分级换热方式，可以轻易实现更深矿井下的局部降温制冷，非常实用。同时，该装置方便维护、降低成本，结构简单、紧凑，特别适合于中小型矿井的井下降温需求。
附图说明
图1是0℃以下的井下局部降温制冷装置的结构示意图；
图2是超过1000m井深的井下局部降温制冷装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，本申请的0℃以下的井下局部降温制冷装置，包括设置在地面上的冷却塔1和机组2，以及设置在井下的一级换热器3、第一井下降温机4和井下降温机5。冷却塔1通过循环管路与制冷机组2连通，在该循环管路上设有阀门和第一泵6，制冷机组2为两级以上制冷机组串联，其中，一级制冷机组的出水温度为0℃，二级串联制冷机组的出水温度为-5℃，三级串联制冷机组的出水温度为-10℃，优选为三级串联制冷机组，实现出水温度为-10℃（也即为0℃以下）。机组2的0℃以下出水通过循环管路8与一级换热器3相连，在该循环管路8上设有第二泵7以及对应的阀门。一级换热器3通过管路与第一井下降温机4和井下降温机5相连，在该管路上设有对应的第三泵9和第四泵10。0℃以下出水通过一级换热器3换热，将冷能输送给第一井下降温机4和第二井下降温机5，实现井下局部降温制冷。优选，一级换热器3设在井下的最深处为不大于1000m，此时，连接机组2与一级换热器3之间的循环管路8，需采用保温措施（可采用真空管保温），循环管路8中的制冷剂为非水溶剂，一级换热器3的换热管应具备一定的抗压能力，位于地面的第二泵7的功率不大于200KW。
当井下深度超过1000m时（例如1500m），如图2所示，可以1000m位置处设一级换热器3，在一级换热器3的下方适当位置处（例如1500m）设二级换热器11，一级换热器3的出水通过循环管路与二级换热器11相连，二级换热器11通过管路与1500m处的井下降温机相连，实现深井的局部制冷，可以有效减少对井下换热器的抗压能力要求，从而减少设备的投资，并减少井上的第二泵7的功率损耗，一定程度上节约大量能耗。以此类推，可以实现更深井的局部制冷降温。
Claims (10)
1.一种0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，包括设置在地面上的冷却塔(1)和机组(2)，以及设置在井下的一级换热器(3)、第一井下降温机(4)和第二井下降温机(5)；所述的冷却塔(1)通过循环管路与机组(2)连通；所述的机组(2)通过循环管路(8)与一级换热器(3)相连；一级换热器(3)通过管路与第一井下降温机(4)和第二井下降温机(5)相连。
2.根据权利要求1所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，在冷却塔(1)与机组(2)连通的循环管路上设有阀门和第一泵(6)。
3.根据权利要求1所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，所述的机组(2)为两级以上制冷机组串联，其中，一级制冷机组的出水温度为0℃，二级串联制冷机组的出水温度为-5℃，三级串联制冷机组的出水温度为-10℃。
4.根据权利要求1或3所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，所述的机组(2)为三级串联制冷机组。
5.根据权利要求1或3所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，在所述的循环管路(8)上设有第二泵(7)以及对应的阀门。
6.根据权利要求1或3所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，在所述的一级换热器(3)与第一井下降温机(4)和第二井下降温机(5)的连通管路上设有对应的第三泵(9)和第四泵(10)。
7.根据权利要求1或3所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，所述的一级换热器(3)设在井下的最深处为不大于1000m。
8.根据权利要求1或3所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，所述的循环管路(8)为真空管保温。
9.根据权利要求1或3所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，在所述的循环管路(8)内放的制冷剂为非水溶剂。
10.根据权利要求1或3所述的0℃以下的井下局部降温制冷装置，其特征在于，还包括二级换热器(11)，在井深1000m位置处设一级换热器(3)，在一级换热器(3)的下方设二级换热器(11)，一级换热器(3)的出水通过循环管路与二级换热器(11)相连，二级换热器(11)通过管路与井下降温机相连。
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|---|---|---|---|---|
| CN110173293A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-27 | 平顶山天安煤业股份有限公司 | 一种中间换热器及空调系统和控制方法 |
| CN111322103A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-06-23 | 山东澳神热泵空调有限公司 | 一种便于维护的矿井空调输冷系统 |
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