CN216894491U - 矿用空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用空调机组，其中，该矿用空调机组包括：新风风筒，用于从地面引入新风；制冷机组，制冷机组的进风口与新风风筒连接，制冷机组的出风口与矿井工作区连接，用于制取冷风，为矿井工作区制冷；冷水管道，用于从地面引入冷水，对进入制冷机组的新风进行预冷。本实用新型解决了现有技术中矿用空调机组制冷量不足的问题，提高矿用空调机组的冷量，减少了机组的能耗。

Description

矿用空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种矿用空调机组。

背景技术

随着采掘深度的增加，矿井地下的热害问题不断严重，影响矿井地下正常的生产和生活。同时，引入新风的问题也随着采掘深度的增加而逐渐严重。例如，尤其是空调在向矿井送风过程中有漏热现象，且地下矿井缺少新风以及冷却水。

针对相关技术中矿用空调机组制冷量不足的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种矿用空调机组，以至少解决现有技术中矿用空调机组制冷量不足的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种矿用空调机组，包括：

新风风筒，用于从地面引入新风；

制冷机组，制冷机组的进风口与新风风筒连接，制冷机组的出风口与矿井工作区连接，用于制取冷风，为矿井工作区制冷；

冷水管道，用于从地面引入冷水，对进入制冷机组的新风进行预冷。

进一步地，新风风筒包括：第一出风口，与制冷机组的进风口连接；

冷水管道包括：第一冷水支路，第一冷水支路上设置有喷淋阀，用于对第一出风口的新风进行预冷。

进一步地，新风风筒还包括：第二出风口；

矿井工作区风筒，一端与第二出风口连接，另一端与矿井工作区连接，用于将新风输送至矿井工作区。

进一步地，还包括：

风阀，位于第二出风口，用于调节第二出风口的出风量。

进一步地，还包括：

冷风风筒，一端与制冷机组的出风口连接，另一端与矿井工作区连接。

进一步地，冷风风筒位于矿井工作区风筒内部。

进一步地，冷水管道还包括：第二冷水支路，依次经过制冷机组的冷凝器和压缩机，对冷凝器和压缩机进行散热。

进一步地，第一冷水支路的进水端与冷水管道的入水口连接，第一冷水支路的出水端与第二冷水支路的第一连接点连接；其中，第一连接点位于第二冷水支路进入冷凝器之前的管路上。

在本实用新型中，提供了一种矿用空调机组，不仅包括制冷机组，制取冷风，为矿井工作区制冷，还设置有新风风筒和冷水管道，从地面引入新风与低温水，低温水对新风进行预冷，提高矿用空调机组的冷量，有效解决了现有技术中矿用空调机组制冷量不足的问题，对地下矿井进行高效冷却，减少了机组的能耗。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的矿用空调机组的一种可选的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的制冷机组的一种可选的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的矿用空调机组控制方法的一种可选的流程图；

图4是根据本实用新型实施例的矿用空调机组控制方法的另一种可选的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

在本实用新型优选的实施例1中提供了一种矿用空调机组，具体来说，图1示出该矿用空调机组的一种可选的结构示意图，如图1所示，该矿用空调机组包括：

新风风筒1，用于从地面引入新风；

制冷机组2，制冷机组2的进风口与新风风筒1连接，制冷机组2的出风口与矿井工作区连接，用于制取冷风，为矿井工作区制冷；

冷水管道3，用于从地面引入冷水，对进入制冷机组2的新风进行预冷。

在上述实施方式中，提供了一种矿用空调机组，不仅包括制冷机组，制取冷风，为矿井工作区制冷，还设置有新风风筒和冷水管道，从地面引入新风与低温水，低温水对新风进行预冷，提高矿用空调机组的冷量，有效解决了现有技术中矿用空调机组制冷量不足的问题，对地下矿井进行高效冷却，减少了机组的能耗。

在矿井内，机械散热以及地热造成温度较高，因此通过新风风筒1从地面引入新风，避免新风在通至矿井工作区之前温度过高，损失冷量。在本实用新型中，新风风筒1包括：第一出风口4，与制冷机组2的进风口连接，通过制冷机组2的风道通至主机。

新风风筒1还包括第二出风口6，用于将新风送至矿井工作区。因此，新风一部分用于制冷机组2的进风，制取冷风，之后输送至矿井工作区，另一部分直接输送至矿井工作区进行制冷。

在本矿用空调机组中，还设置有矿井工作区风筒7，新风风筒1第二出风口6的出风没有直接通过巷道送至矿井工作区，而是通过矿井工作区风筒7将新风输送至矿井工作区。

在第二出风口6，还设置有风阀8，用于调节第二出风口6的出风量。调节第二出风口6的出风量相当于同时调节了第一出风口4的出风量。通过调节风阀8开度，改变新风使用百分比量，即第二出风口6的出风量和第一出风口4的出风量。在地面环境温度较低时，可以提高第二出风口6的出风量，直接使用新风冷却，减少制冷机组2的能耗。

同时，制冷机组2的冷风也通过风筒输送至矿井工作区。即，本矿用空调机组中还设置有冷风风筒9，一端与制冷机组2的出风口连接，另一端与矿井工作区连接。

优选地，在本实用新型中，冷风风筒9位于矿井工作区风筒7内部。通常风筒都是单独设置的，但本实用新型中将冷风风筒9置于矿井工作区风筒7内部，地面引入的新风，一部分经过制冷主机机械制冷冷却，另一部分在冷风风筒9外侧流动。在冷风风筒9外侧流动的新风提高了冷风风筒9的热阻，可回收冷量损失，实现了对制冷新风的保温，无需在风筒外部添加保温材料。并且，安装时可采用同心圆的形式，大大节省了安装空间。矿井巷道面积有限，引入双风道系统，相比于单风道节省了安装面积。根据实验数据，原有单风道的安装形式，在矿井的特殊工况下，在相同的出风温度送达到用户端时比采用同心圆形式的双风道时，温度上升了5-10℃，因此本方案中的双风道大大减少了冷量损失，且为矿井地下提供大量新风，提升了矿井工作区的舒适性。

如图1所示，在制冷机组还设置有风机12，同时，为了实现对矿用空调机组的控制，还设置有控制器13。此外，在新风入口和矿井工作区的入口均设置有温度传感器。

在本实用新型优选的实施例1中还提供了上述制冷机组的一种可选的实施方式，具体来说，图2示出该制冷机组的一种可选的结构示意图，如图2所示，该制冷机组包括：压缩机14，蒸发器15，节流阀16，冷凝器17。图2中还示出了冷水管道3，冷水管道3包括：第一冷水支路5，第一冷水支路5上设置有喷淋阀11，用于对第一出风口4的新风进行预冷。冷水管道3还包括：第二冷水支路10，依次经过制冷机组2的冷凝器和压缩机，对冷凝器和压缩机进行散热。

如图2所示，第一冷水支路5的进水端与冷水管道3的入水口连接，第一冷水支路5的出水端与第二冷水支路10的第一连接点连接；其中，第一连接点位于第二冷水支路10进入冷凝器之前的管路上。

从地面引入低温水，旁通支路加入喷水阀向引入新风风筒喷洒冷水，通过蒸发吸热的原理对新风进行预冷。高温高压制冷剂从压缩机排气口排出进入冷凝器中，此时从地面引入低温水充当冷却水与高温制冷剂换热，随后经过节流阀降温降压进入蒸发器中与环境进行换热降低环境的温度，冷却水在经过冷凝器之后再经过压缩机对其产生的机械热进行冷却随后排出。

本实用新型中的矿用空调机组不仅减少了机组的冷量损失，也可为地下矿井工作区域引入新风，且在环境温度较低时，引入新风自然冷却，减少机组能耗。同时从地面引入低温水，对制冷机组和新风进行冷却，大大提高了制冷量。

实施例2

在本实用新型优选的实施例2中提供了一种矿用空调机组控制方法，应用于上述实施例1中的矿用空调机组。具体来说，图3示出该方法的一种可选的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤S302-S306：

S302：检测地面的环境温度；地面环境温度相当于新风温度；

S304：在环境温度满足预设条件时，调节新风风筒和冷水管道的运行；

S306：否则，调节制冷机组的运行。

在上述实施方式中，提供了一种矿用空调机组，不仅包括制冷机组，制取冷风，为矿井工作区制冷，还设置有新风风筒和冷水管道，从地面引入新风与低温水，低温水对新风进行预冷，提高矿用空调机组的冷量，有效解决了现有技术中矿用空调机组制冷量不足的问题，对地下矿井进行高效冷却，减少了机组的能耗。

其中，环境温度满足预设条件为环境温度大于预设最大地面温度；调节新风风筒和冷水管道的运行，包括：检测矿井工作区的送风温度T；根据地面的环境温度T1、送风温度T调节风阀和喷淋阀的开度。

具体地，根据地面的环境温度T1、送风温度T调节风阀和喷淋阀的开度，包括：获取风阀的初始开度M0和喷淋阀的初始开度L0；通过如下公式确定风阀的开度M和喷淋阀的开度L：风阀的开度M＝M0-t1*(T1-T)；喷淋阀的开度L＝L0+t2*(T1-T)；其中，t1、t2为经验系数。t1、t2为正数，在环境温度大于预设最大地面温度时，即环境温度较高，新风温度也高，为了达到有效降低矿井工作区温度的效果，需要减少风阀开度，从而增大制冷机组的进风量。同时，增大喷淋阀的开度，以提供足够的冷量。

调节制冷机组的运行，包括：检测矿井工作区的送风温度T；根据地面的环境温度T1、送风温度T调节制冷机组的风机的运行频率。

具体地，根据地面的环境温度T1、送风温度T调节制冷机组的风机的运行频率，包括：获取风机的初始运行频率P0；通过如下公式确定风机的运行频率P：风机的运行频率P＝P0-t3*(T1-T)；其中，t3为经验系数。t3为正数，在环境温度小于等于预设最大地面温度时，即环境温度较低，新风温度也低，因此可以降低风机的运行频率，以实现节能环保。优选地，在环境温度较低时，还可以增大风阀开度，有效利用自然新风中的冷量，减少机械制冷，进一步实现节能。

在本实用新型优选的实施例2中还提供了另一种矿用空调机组控制方法，具体来说，图4示出该方法的一种可选的流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤S401-S407：

S401：开始；

S402：机组开始运行，喷淋阀、风阀、风机按默认值开启，开始检测各个温度；各个温度至少包括环境温度T1、送风温度T；

S403：地面温度T1是否满足：T1≤B；如果是，则进入步骤S406，否则，进入步骤S404；

S404：风阀开度M＝M0-t1*(T1-T)；t1、t2为正数，在环境温度大于预设最大地面温度时，即环境温度较高，新风温度也高，为了达到有效降低矿井工作区温度的效果，需要减少风阀开度，从而增大制冷机组的进风量；

S405：喷淋阀开度L＝L0+t2*(T1-T)；同时，增大喷淋阀的开度，以提供足够的冷量；

S406：风机频率P＝P0-t3*(T1-T)；t3为正数，在环境温度小于等于预设最大地面温度时，即环境温度较低，新风温度也低，因此可以降低风机的运行频率，以实现节能环保。优选地，在环境温度较低时，还可以增大风阀开度，有效利用自然新风中的冷量，减少机械制冷，进一步实现节能；

S407：结束。

在上述实施方式中，通过调节风阀开度改变新风使用百分比量，并通过喷淋阀开度和风机频率的调节，实现节能环保，同时满足矿井所需的冷量。

实施例3

基于上述实施例2中提供的矿用空调机组控制方法，在本实用新型优选的实施例3中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的矿用空调机组控制方法。

在上述实施方式中，提供了一种矿用空调机组，不仅包括制冷机为矿井工作区制冷，还设置有新风风筒和冷水管道，从地面引入新风与低温水，低温水对新风进行预冷，提高矿用空调机组的冷量，有效解决了现有技术中矿用空调机组制冷量不足的问题，对地下矿井进行高效冷却，减少了机组的能耗。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种矿用空调机组，其特征在于，包括：

新风风筒(1)，用于从地面引入新风；

制冷机组(2)，所述制冷机组(2)的进风口与所述新风风筒(1)连接，所述制冷机组(2)的出风口与矿井工作区连接，用于制取冷风，为所述矿井工作区制冷；

冷水管道(3)，用于从地面引入冷水，对进入所述制冷机组(2)的新风进行预冷。

2.根据权利要求1所述的矿用空调机组，其特征在于，

所述新风风筒(1)包括：第一出风口(4)，与所述制冷机组(2)的进风口连接；

所述冷水管道(3)包括：第一冷水支路(5)，所述第一冷水支路(5)上设置有喷淋阀(11)，用于对所述第一出风口(4)的新风进行预冷。

3.根据权利要求1所述的矿用空调机组，其特征在于，

所述新风风筒(1)还包括：第二出风口(6)；

矿井工作区风筒(7)，一端与所述第二出风口(6)连接，另一端与所述矿井工作区连接，用于将新风输送至所述矿井工作区。

4.根据权利要求3所述的矿用空调机组，其特征在于，还包括：

风阀(8)，位于所述第二出风口(6)，用于调节所述第二出风口(6)的出风量。

5.根据权利要求3所述的矿用空调机组，其特征在于，还包括：

冷风风筒(9)，一端与所述制冷机组(2)的出风口连接，另一端与所述矿井工作区连接。

6.根据权利要求5所述的矿用空调机组，其特征在于，所述冷风风筒(9)位于所述矿井工作区风筒(7)内部。

7.根据权利要求2所述的矿用空调机组，其特征在于，所述冷水管道(3)还包括：第二冷水支路(10)，依次经过所述制冷机组(2)的冷凝器和压缩机，对所述冷凝器和所述压缩机进行散热。

8.根据权利要求7所述的矿用空调机组，其特征在于，所述第一冷水支路(5)的进水端与所述冷水管道(3)的入水口连接，所述第一冷水支路(5)的出水端与所述第二冷水支路(10)的第一连接点连接；其中，所述第一连接点位于所述第二冷水支路(10)进入所述冷凝器之前的管路上。

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