CN209704618U - 一种高效矿井回风间接井筒防冻装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效矿井回风间接井筒防冻装置，包括回风巷、回风井、井口房、进风井；回风巷末端连通回风井，井口房底端连通进风井；所述回风巷底部设有集水槽，集水槽底端通过排水管连接沉淀池，沉淀池一侧连通清水池，清水池通过进水管连接位于回风巷内的多个喷嘴；所述回风井的末端安装主扇风机，回风井的末端连通扩散塔的进风口，扩散塔的出风口连通取热室，取热室周围安装间壁式换热器，间壁式换热器通过热源循环管道连接井口房内的井口加热器；该矿井回风间接井筒防冻装置通过喷淋除尘，有效缓解换热器表面积灰，提高换热效率；降尘后的污水在沉淀池中分层，上层清水溢流至清水池内，利用喷淋泵实现再次喷淋，节约用水。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿井设备领域，具体涉及一种高效矿井回风间接井筒防冻装置。
背景技术
煤矿是个巨大的蓄热体，蕴藏丰富的地热资源。进入煤矿的空气不断与煤矿进行热交换，最终，空气与煤矿的地温达到平衡。煤矿的地温基本恒定，致使煤矿回风的温度全年基本恒定，受外界气温的影响很少。故而，煤矿回风是一类稳定的较优质的余热资源。
煤矿回风量约等于进风量，回风温度远高于进风温度，因此利用回风加热进风满足部分或全部井筒防冻负荷是可行的。现有的回风利用技术均采用喷淋的方式将回风的热能转换到水中，再利用水源热泵提取水中的热能的方式，属于间接利用回风热能，该方式环节较多，效率不高。
寒冷季节里当矿区室外气温低于0℃时，如果入风井筒防冻问题解决得不好，井筒淋水会在低温空气作用下，在井壁、井筒内的罐道、罐道梁、提升容器、电缆、水管等处结冰，使井筒提升能力下降，通风断面减小，还可引起卡罐、托罐闸启闭不便、防坠保险失灵等，严重时大块冰塌落，造成损坏井筒设备和人员伤亡的重大事故，影响矿井安全生产。因此，矿井井筒防冻对保证煤矿冬季正常生产十分重要，井筒防冻热负荷在煤矿供热负荷中占较大比例。
实用新型内容
为了提高回风热能的利用效率，减少换热环节，提高安全性可靠性，本实用新型提供一种高效矿井回风间接井筒防冻装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效矿井回风间接井筒防冻装置，包括回风巷、回风井、井口房和进风井；回风巷末端连通回风井，井口房底端连通进风井；所述回风巷底部设有集水槽，集水槽底端通过排水管连接沉淀池，沉淀池一侧连通清水池，清水池通过进水管连接位于回风巷内的多个喷嘴，所述进水管上安装喷淋泵；所述回风井的末端安装主扇风机，回风井的末端连通扩散塔的进风口，扩散塔的出风口连通取热室，取热室周围安装间壁式换热器，间壁式换热器通过热源循环管道连接井口房内的井口加热器；所述热源循环管道内设有乙二醇溶液，所述热源循环管道上安装热源循环泵。
所述喷嘴位于回风巷的内壁上方，喷出的清水吸附回风中的粉尘，含有粉尘的污水落在回风巷底部。
所述沉淀池内连接排泥管道，排泥管道上安装排泥泵，沉淀池中的污泥在排泥泵作用下排入排泥管道内，最终从排泥管道排出。
所述回风巷内设有多个防尘过滤网，防尘过滤网位于喷嘴下方，防尘网能够阻挡回风中的灰尘，防尘过滤网可采用HWN可洗式尼龙过滤网，喷嘴喷出的清水除了净化回风外还能对防尘网进行清洗。
本实用新型的有益效果是，该矿井回风间接井筒防冻装置通过喷淋除尘，有效缓解换热器表面积灰，降低污垢热阻，提高换热效率；降尘后的污水在沉淀池中分层，上层清水溢流至清水池内，利用喷淋泵实现再次喷淋，节约用水；矿井回风与乙二醇溶液进行热交换，加热后的乙二醇溶液供至井口加热器，利用井口加热器加热入井新风，实现井筒防冻，换热环节少，安全性和可靠性高，提高了换热效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标示，1.回风巷，2.回风井，3.井口房，4.进风井，5.集水槽，6.排水管，7.沉淀池，8.清水池，9.进水管，10.喷嘴，11.喷淋泵，12.主扇风机，13.间壁式换热器，14.热源循环管路，15.井口加热器，16.热源循环泵，17.排泥管道，18.排泥泵，19.防尘过滤网，20.外接管路，21.扩散塔，22.取热室。
具体实施方式
参照附图，一种高效矿井回风间接井筒防冻装置，包括回风巷1、回风井2、井口房3、进风井4；回风巷1末端连通回风井2，井口房3底端连通进风井4；所述回风巷1底部设有集水槽5，集水槽5底端通过排水管6连接沉淀池7，沉淀池7一侧连通清水池8，清水池8底部通过进水管9连接位于回风巷1内的多个喷嘴10，所述喷嘴10位于回风巷1的内壁上方，所述进水管9上安装喷淋泵11提供动力；所述回风井2末端安装主扇风机12，主扇风机12是现有技术中煤矿安装在回风井的主要通风机；回风井2的末端连通扩散塔21的进风口，扩散塔21的出风口连通取热室22，取热室22周围安装间壁式换热器13，间壁式换热器13的特点是冷热两流体被一层固体壁面（管或板）隔开，不相混合，通过间壁进行热交换。间壁式换热器13通过热源循环管道14连接井口房3内的井口加热器15；所述热源循环管道14内设有乙二醇溶液，所述热源循环管道14上安装热源循环泵16提供动力。
为了方便排出沉淀池中的污泥，可以在所述的沉淀池7底部安装排泥管道17，排泥管道17上安装排泥泵18提供动力，污泥在排泥泵18作用下排入排泥管道17内，最终从排泥管道17排出。
为了进一步提高除尘效果，可以在所述的回风巷1内用螺栓安装多个防尘过滤网19，防尘过滤网19位于喷嘴下方，防尘过滤网19可采用HWN可洗式尼龙过滤网，具有聚尘率高、初阻力低、防尘性能强、可反复清洗使用的特点。
本实用新型的工作原理是，防尘过滤网19和喷嘴10喷淋出的清水对回风巷1中的矿井回风起到双重除尘的作用，喷淋出的清水还能对防尘过滤网19表面粘附的灰尘进行冲洗，清洗后的污水依次经过集水槽5和排水管6进入沉淀池7内，污水在沉淀池7内分层，污泥沉淀在沉淀池7底部并通过排泥管道17排出，上层的清液溢流至清水池8内，并通过喷淋泵11和进水管6再次进入喷嘴10喷淋，可以使用外接管路20连接进水管9，当清水池8内清水不足时用外接水源提供喷淋。经过双重除尘的矿井回风在主扇风机12动力作用下进入扩散塔21，扩散塔21作用是为了降低风速，从而减少动压损失，然后进入取热室22内，在取热室22内矿井回风与乙二醇溶液进行热交换，将回风中的热量传递到乙二醇溶液中，矿井回风的温度由25℃~15℃降至5℃~8℃，乙二醇溶液温度由2℃~5℃升至15~20℃；加热后的乙二醇溶液通过热源循环管道14供至设置在井口房3的井口加热器15，利用井口加热器15加热入井新风，实现井筒防冻；新风温度由-30℃~-5℃加热到2℃以上，乙二醇溶液降至2℃~5℃，返回间壁式换热器13继续加热。
Claims (4)
1.一种高效矿井回风间接井筒防冻装置，包括回风巷（1）、回风井（2）、井口房（3）和进风井（4）；回风巷（1）末端连通回风井（2），井口房（3）底端连通进风井（4）；其特征在于，所述回风巷（1）底部设有集水槽（5），集水槽（5）底端通过排水管（6）连接沉淀池（7），沉淀池（7）一侧连通清水池（8），清水池（8）通过进水管（9）连接位于回风巷（1）内的多个喷嘴（10），所述进水管（9）上安装喷淋泵（11）；所述回风井（2）末端安装主扇风机（12），回风井（2）的末端连通扩散塔（21）的进风口，扩散塔（21）的出风口连通取热室（22），取热室（22）周围安装间壁式换热器（13），间壁式换热器（13）通过热源循环管道（14）连接井口房（3）内的井口加热器（15）；所述热源循环管道（14）内设有乙二醇溶液，所述热源循环管道（14）上安装热源循环泵（16）。
2.根据权利要求1所述的高效矿井回风间接井筒防冻装置，其特征在于，所述喷嘴（10）位于回风巷（1）的内壁上方。
3.根据权利要求1所述的高效矿井回风间接井筒防冻装置，其特征在于，所述沉淀池（7）内连接排泥管道（17），排泥管道（17）上安装排泥泵（18）。
4.根据权利要求1所述的高效矿井回风间接井筒防冻装置，其特征在于，所述回风巷（1）内设有多个防尘过滤网（19），防尘过滤网（19）位于喷嘴（10）下方。
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