CN216081055U - 一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其包括：风道装置，其出口端具有喷淋换热支路；所述喷淋换热支路的入口设置有第三风道闸阀，并依次设置有多级前部喷淋换热环路和终级喷淋换热环路，前一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵设置在后一级前部喷淋换热环路的前部水箱内；所述终级喷淋换热环路包括：终级雾化喷头、系统循环泵和终级水箱；最后一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵设置在所述终级水箱内，以及水处理仪器组件，其与第一级前部喷淋换热环路的前部水箱连通。能够实现在有效回收矿井回风余热的同时，对矿井回风流起到净化、减噪的作用。

Description

一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置

技术领域

本实用新型是关于矿井回风余热利用领域，特别是关于一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置。

背景技术

目前，矿井回风余热利用越来越收到重视，传统喷淋式换热取热器设置为一级逆流换热，余热资源不能全部提取并加以科学高效的利用，即不能实现矿井回风余热的有效回收，换热效率有待进一步提高；同时传统喷淋式换热取热器对矿井回风流未起到净化、减噪的作用。

针对我国对节能减排的需求，和提高能源利用率的要求下，提高回风换热器换热效率，加大回风换热温差，提高换热后出水温度对矿井回风的回收具有重要的意义。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其能够实现在有效回收矿井回风余热的同时，对矿井回风流起到净化、减噪的作用。有效利用矿井回风中能量，提高矿井余热的利用能力，提高喷淋水换热温度。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，包括：风道装置，其入口端设置有第一风道闸阀，并与扩散塔的排风口连通；所述风道装置的出口端具有喷淋换热支路；所述喷淋换热支路的入口设置有第三风道闸阀，并依次设置有多级前部喷淋换热环路和终级喷淋换热环路，各级前部喷淋换热环路均包括：前部喷淋装置和前部水箱，所述前部喷淋装置包括：前部雾化喷头和前部喷淋泵，前一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵设置在后一级前部喷淋换热环路的前部水箱内；所述终级喷淋换热环路包括：终级雾化喷头、系统循环泵和终级水箱；最后一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵设置在所述终级水箱内，以及水处理仪器组件，其与第一级前部喷淋换热环路的前部水箱连通；冷回水通过所述系统循环泵进入终级雾化喷头中雾化喷淋换热吸收低温段回风热量后，靠重力进入终级水箱中，之后再通过最后一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵进入最后一级前部喷淋换热环路的前部雾化喷头中雾化喷淋换热吸收中温段回风热量后，靠重力进入最后一级前部喷淋换热环路的前部水箱中，之后再通过前一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵进入前一级前部喷淋换热环路的前部雾化喷头中雾化喷淋换热吸收高温段回风热量后，靠重力进入前一级前部喷淋换热环路的前部水箱中，直至在第一级前部喷淋换热环路完成换热后的热水进入水处理仪器组件中进行净化过滤处理后进入热泵等机组进行放热，之后再通过系统循环泵循环换热。

在本实用新型的一实施方式中，风道装置的出口端还形成有与所述喷淋换热支路并行的直通支路；所述直通支路的出口设置有第二风道闸阀。

在本实用新型的一实施方式中，第二风道闸阀设置在第一风道闸阀正上方。

在本实用新型的一实施方式中，第二风道闸阀位于风道装置的顶部。

在本实用新型的一实施方式中，前部喷淋换热环路为两级。

在本实用新型的一实施方式中，各级前部喷淋换热环路之间、及最后一级前部喷淋换热环路与终级喷淋换热环路之间均设有第一挡水板。

在本实用新型的一实施方式中，终级喷淋换热环路的出口侧设置有第二挡水板。

与现有技术相比，根据本实用新型的叉流式梯级喷淋换热回风取热装置设置的三级喷淋换热器与回风流实现交叉流动换热，三级喷淋换热装置彻底实现了与回风的逆流交叉式换热后，喷淋换热后的出水温度高于回风的排风温度，大大提高了喷淋换热系统的效率，相比于单级逆流换热器运行效率更高。同时，对矿井回风流起到净化、减噪的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本实用新型一实施方式的叉流式梯级喷淋换热回风取热装置结构示意图；

主要附图标记说明：

1、回风扩散塔；2、第一风道闸阀；3、第二风道闸阀；4、第三风道闸阀；5、一级喷淋装置；6、第一组雾化喷头；7、第一挡水板；8、二级喷淋装置；9、第二组雾化喷头；10、第二挡水板；11、三级喷淋装置；12、第三组雾化喷头；13、第三挡水板；14、风道装置；15、第三水箱；16、第二喷淋泵；17、第二水箱；18、第一喷淋泵；19、第一水箱；20、水处理仪器组件；21、系统循环泵。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

图1示出了根据本实用新型一实施方式的叉流式梯级喷淋换热回风取热装置结构示意图；该叉流式梯级喷淋换热回风取热装置在充分有效的利用矿井回风流热能的同时，降低回风系统运行噪音，避免回风系统中粉尘扩散，拥有逆流梯级余热回收装置流程，实现换热后出水温度高于排风温度的功能，提高回风换热器换热效率，改善风流速度场，拥有稳定换热流道，降低余热利用系统的运行费用，实现节能减排的目的。

根据本实用新型优选实施方式的叉流式梯级喷淋换热回风取热装置包括：回风扩散塔1、风道装置14和水处理仪器组件20，以及布置在风道装置14 中的第一级喷淋换热环路、第二级喷淋换热环路和第三级喷淋换热环路。冷回水通过第三级喷淋换热环路的系统循环泵进入第三组雾化喷头中雾化喷淋换热吸收低温段回风热量后，靠重力进入第三水箱中，之后再通过第二级喷淋换热环路的第二喷淋泵进入第二组雾化喷头中雾化喷淋换热吸收中温段回风热量后，靠重力进入第二水箱中，之后再通过第一级喷淋换热环路的第一喷淋泵进入第一组雾化喷头中雾化喷淋换热吸收高温段回风热量后，靠重力进入第一水箱中，完成换热后的热水进入水处理仪器组件中进行净化过滤处理后进入热泵等机组进行放热，之后再通过系统循环泵循环换热。

具体来讲，风道装置14的入口端设置有第一风道闸阀2，并与原有扩散塔1的排风口连通。风道装置14的出口端形成两条支路，其中一条支路的出口设置有第二风道闸阀3，第一级喷淋换热环路、第二级喷淋换热环路和第三级喷淋换热环路依次设置在另一条支路内，该另一条支路的入口设置有第三风道闸阀4。换热装置停止运行期间：第三风道闸阀4关闭，第一风道闸阀2 与第二风道闸阀3打开，矿井回风流直接外排，不进入喷淋换热系统，喷淋换热系统停止运行。换热装置启动工作期间：第三风道闸阀4开启，第一风道闸阀2开启，第二风道闸阀3关闭；矿井回风流依次经过第一风道闸阀2、第三风道闸阀4、一级喷淋装置5、二级喷淋装置8和三级喷淋装置11进行换热，完成换热后的热水进入水处理仪器组件20中进行净化过滤处理后进入热泵等机组进行放热，之后再通过系统循环泵21循环换热。叉流式梯级喷淋换热回风取热装置中设置的三道不同风闸，可以切换运转，使得可以根据换热装置的运转联动风道闸阀启停，换热装置不用时或者风道反风运转时隔断喷淋换热装置，不影响系统的正常运转，对通风系统的安全可靠运行起到了保障作用。

优先的，第二风道闸阀3设置在第一风道闸阀2正上方，并位于风道装置14的顶部。

第一级喷淋换热环路设置在风道装置14出口端的另一条支路的入口侧，其包括：一级喷淋装置5、第一水箱19和第一挡水板7，一级喷淋装置5包括：第一组雾化喷头6和第一喷淋泵18。

第二级喷淋换热环路设置在第一级喷淋换热环路的下游，通过第一挡水板7分隔开，第二级喷淋换热环路包括：二级喷淋装置8、第二水箱17与第二挡水板10，第一喷淋泵18设置在第二水箱17内；二级喷淋装置8包括：第二组雾化喷头9和第二喷淋泵16。

第三级喷淋换热环路包括：三级喷淋装置11、第三水箱15与第三挡水板 13，第二喷淋泵16设置在第三水箱15内；三级喷淋装置11包括：第三组雾化喷头12和系统循环泵21。

水处理仪器组件20与第一水箱19连通。冷回水通过系统循环泵21进入第三组雾化喷头12中雾化喷淋换热吸收低温段回风热量后，靠重力进入第三水箱15中，之后再通过第二喷淋泵16进入第二组雾化喷头9中雾化喷淋换热吸收中温段回风热量后，靠重力进入第二水箱17中，之后再通过第一喷淋泵18进入第一组雾化喷头6中雾化喷淋换热吸收高温段回风热量后，靠重力进入第一水箱19中，完成换热后的热水进入水处理仪器组件20中进行净化过滤处理后进入热泵等机组进行放热，之后再通过系统循环泵21循环换热。

本实用新型的叉流式梯级喷淋换热回风取热装置的工作过程如下：

换热装置停止运行期间：第三风道闸阀4关闭，第一风道闸阀2与第二风道闸阀3打开，矿井回风流直接外排，不进入喷淋换热系统，喷淋换热系统停止运行。

换热装置启动工作期间：第三风道闸阀4开启，第一风道闸阀2开启，第二风道闸阀3关闭；矿井回风流依次经过第一风道闸阀2、第三风道闸阀4、一级喷淋装置5、二级喷淋装置8和三级喷淋装置11；矿井回风流在一级喷淋装置5中进行第一次降温放热再进入二级喷淋装置8进行二次降温之后再次进入三级喷淋装置11进行最后第三次降温放热后通过风道装置14排走。系统热量利用后的冷回水通过系统循环泵21进入第三组雾化喷头12中雾化喷淋换热吸收低温段回风热量后，靠重力进入第三水箱15中，之后再通过第二喷淋泵16进入第二组雾化喷头9中雾化喷淋换热吸收中温段回风热量后，靠重力进入第二水箱17中，之后再通过第一喷淋泵18进入第一组雾化喷头7 中雾化喷淋换热吸收高温段回风热量后，靠重力进入第一水箱19中，完成换热后的热水进入水处理仪器组件20中进行净化过滤处理后进入热泵等机组进行放热，之后再通过系统循环泵21循环换热。

综上，本实用新型提供的三级叉流式梯级喷淋换热回风取热装置设置的三级喷淋换热器与回风流实现交叉流动换热，喷淋水先进入三级喷淋装置，换热后再次进入二级喷淋装置，在二级喷淋装置换热后再次进入一级喷淋换热装置进行换热，矿井回风依次进入一级喷淋装置、二级喷淋装置、三级喷淋装置，三级喷淋换热系统整体与回风进行了纯逆流换热，单级换热与回风流进行了交叉流换热。三级喷淋换热装置彻底实现了与回风的逆流交叉式换热后，喷淋换热后的出水温度高于回风的排风温度，大大提高了喷淋换热系统的效率相比于单级逆流换热器运行效率更高。叉流式梯级喷淋换热回风取热装置通过设置三级喷淋换热系统分设三级水箱，实现喷淋换热系统水温逐级升温，回风流通过三级喷淋换热系统逐级降温，充分回收了回风流中的余热资源，分级设置的循环水泵只需要克服自身高差与喷头雾化压力，功耗较低，相对于其他余热换热系统大幅节约了运行费用。叉流式梯级喷淋换热回风取热装置通过设置三级喷淋换热系统对回风流进行了充分喷淋清洗，使得回风流中的含尘物质大部分被净化吸收，相对于原有直接排放系统对大气环境治理起到了积极作用。设置的不同储水箱避免了不同换热装置换热后的水温进行二次混合，确保换热后水温逐级升高，换热后的高温水在第一水箱沉淀后再次进入水处理仪器组件处理确保了使用端机组的清洁运转。设置的三级挡水板起到不同阶段阻水隔断效果，有效降低了水雾的飘逸与风吹损失。叉流式梯级喷淋换热回风取热装置换热过程为气水逆流交叉换热，一方面冬季起到取热热回收利用作用，另一方在夏季有制冷需求时可以将其看做冷却塔进行运转，对于同时具备夏季制冷冬季制热运行的环境场所大大降低了投资，同时简化了系统，降低了运行费用。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其特征在于，包括：

风道装置，其入口端设置有第一风道闸阀，并与扩散塔的排风口连通；所述风道装置的出口端具有喷淋换热支路；所述喷淋换热支路的入口设置有第三风道闸阀，并依次设置有多级前部喷淋换热环路和终级喷淋换热环路，各级前部喷淋换热环路均包括：前部喷淋装置和前部水箱，所述前部喷淋装置包括：前部雾化喷头和前部喷淋泵，前一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵设置在后一级前部喷淋换热环路的前部水箱内；所述终级喷淋换热环路包括：终级雾化喷头、系统循环泵和终级水箱；最后一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵设置在所述终级水箱内，以及

水处理仪器组件，其与第一级前部喷淋换热环路的前部水箱连通；冷回水通过所述系统循环泵进入终级雾化喷头中雾化喷淋换热吸收低温段回风热量后，靠重力进入终级水箱中，之后再通过最后一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵进入最后一级前部喷淋换热环路的前部雾化喷头中雾化喷淋换热吸收中温段回风热量后，靠重力进入最后一级前部喷淋换热环路的前部水箱中，之后再通过前一级前部喷淋换热环路的前部喷淋泵进入前一级前部喷淋换热环路的前部雾化喷头中雾化喷淋换热吸收高温段回风热量后，靠重力进入前一级前部喷淋换热环路的前部水箱中，直至在第一级前部喷淋换热环路完成换热后的热水进入水处理仪器组件中进行净化过滤处理后进入热泵机组进行放热，之后再通过系统循环泵循环换热。

2.根据权利要求1所述的一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其特征在于，所述风道装置的出口端还形成有与所述喷淋换热支路并行的直通支路；所述直通支路的出口设置有第二风道闸阀。

3.根据权利要求2所述的一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其特征在于，所述第二风道闸阀设置在第一风道闸阀正上方。

4.根据权利要求3所述的一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其特征在于，所述第二风道闸阀位于风道装置的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其特征在于，所述前部喷淋换热环路为两级。

6.根据权利要求1所述的一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其特征在于，所述各级前部喷淋换热环路之间、及最后一级前部喷淋换热环路与终级喷淋换热环路之间均设有第一挡水板。

7.根据权利要求6所述的一种叉流式梯级喷淋换热回风取热装置，其特征在于，所述终级喷淋换热环路的出口侧设置有第二挡水板。

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