一種礦井換熱裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種礦井換熱裝置，包括二次蒸發(fā)室，所述二次蒸發(fā)室前端部連接有礦用換熱風(fēng)機(jī)，礦用換熱風(fēng)機(jī)連接在二次蒸發(fā)室的空氣入口上，空氣入口對(duì)應(yīng)的二次蒸發(fā)室前端設(shè)有與空氣壓縮裝置連接的壓縮空氣噴嘴；所述二次蒸發(fā)室尾端和頂部分別設(shè)有擋水板，所述擋水板外側(cè)設(shè)有濕熱空氣出口；所述二次蒸發(fā)室中設(shè)有蛇形換熱銅管，在蛇形換熱銅管的上端設(shè)有一次蒸發(fā)室，在一次蒸發(fā)室的上端以及蛇形換熱銅管和壓縮空氣噴嘴之間分別設(shè)有連通噴淋水管的噴淋頭，在蛇形換熱銅管的下方設(shè)有冷卻水箱；所述擋水板下端延伸至冷卻水箱水面下方。該裝置換熱效率高、換熱穩(wěn)定，冷量損失小，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，使用壽命長(zhǎng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種礦井換熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦井降溫系統(tǒng)末端裝置，特別是一種礦井換熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦井開(kāi)采深度的不斷增加及開(kāi)采的機(jī)械化程度不斷提高，礦井高溫?zé)岷σ呀?jīng)成為影響和制約開(kāi)采深度的決定性因素?！睹旱V安全規(guī)程》第102條規(guī)定:采掘工作面的空氣溫度超過(guò)30°C、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過(guò)34°C時(shí)，必須停止作業(yè)。礦井內(nèi)出現(xiàn)終年的持續(xù)高溫高濕的危害并影響到采掘工作的正常進(jìn)行，稱(chēng)為礦井熱害。隨著開(kāi)采深度的增力口，國(guó)內(nèi)熱礦數(shù)量在不斷攀升，礦井熱害已經(jīng)不能靠增大礦井通風(fēng)量或采取其他的非人工制冷技術(shù)來(lái)解決，因此目前多采用機(jī)械制冷來(lái)解決礦井熱害問(wèn)題。
[0003]礦井換熱裝置作為礦井制冷系統(tǒng)的末端設(shè)備是必不可少的，隨著國(guó)內(nèi)外礦井制冷技術(shù)的發(fā)展，對(duì)礦井末端設(shè)備提出更高的要求。
[0004]目前的礦井換熱裝置冷卻效率低、在換熱冷卻時(shí)，未預(yù)先對(duì)熱濕空氣進(jìn)行處理，造成對(duì)冷卻水的冷卻效果不佳，冷卻時(shí)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)排出，換熱管不易清洗干凈，影響整個(gè)降溫系統(tǒng)的效率。因此針對(duì)目前現(xiàn)狀，提供一種礦井換熱裝置用于改善我國(guó)熱害礦井下工作環(huán)境成為目前本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種礦井換熱裝置，該裝置換熱效率高、換熱穩(wěn)定，冷量損失小，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，使用壽命長(zhǎng)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—種礦井換熱裝置，包括二次蒸發(fā)室，所述二次蒸發(fā)室前端部連接有礦用換熱風(fēng)機(jī)，礦用換熱風(fēng)機(jī)連接在二次蒸發(fā)室的空氣入口上，空氣入口對(duì)應(yīng)的二次蒸發(fā)室前端設(shè)有與空氣壓縮裝置連接的壓縮空氣噴嘴；所述二次蒸發(fā)室尾端和頂部分別設(shè)有擋水板，所述擋水板外側(cè)設(shè)有濕熱空氣出口 ；所述二次蒸發(fā)室中設(shè)有蛇形換熱銅管，在蛇形換熱銅管的上端設(shè)有一次蒸發(fā)室，在一次蒸發(fā)室的上端以及蛇形換熱銅管和壓縮空氣噴嘴之間分別設(shè)有連通噴淋水管的噴淋頭，在蛇形換熱銅管的下方設(shè)有冷卻水箱；所述擋水板下端延伸至冷卻水箱水面下方。
[0008]進(jìn)一步地，所述空氣入口與礦用換熱風(fēng)機(jī)之間設(shè)有空氣過(guò)濾器。
[0009]進(jìn)一步地，所述一次蒸發(fā)室中設(shè)有不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料。
[0010]進(jìn)一步地，所述不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料由多片帶有刺孔且折疊為階梯狀的不銹鋼帶疊加而成，并且階梯狀的不銹鋼帶按照折疊方向相向設(shè)置，均勻分布在不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料框架上；
[0011]所述不銹鋼蒸發(fā)填料階梯折疊的角度為105，折疊寬度為25mm ；
[0012]所述不銹鋼蒸發(fā)填料階梯折疊傾斜角度為52°。
[0013]進(jìn)一步地，所述冷卻水箱的前端設(shè)有補(bǔ)水口，冷卻水箱的后端設(shè)有溢流口，在溢流口的下端設(shè)有排污口。
[0014]進(jìn)一步地，所述噴淋水管通過(guò)噴淋水泵連通冷卻水箱和噴淋頭。
[0015]進(jìn)一步地，所述噴淋頭噴射方向朝向蛇形換熱銅管，噴淋頭的布置密度按照噴淋截面面積0.32-0.4m2/l個(gè)布置。
[0016]進(jìn)一步地,所述壓縮空氣噴嘴的噴氣量為礦用換熱風(fēng)機(jī)風(fēng)量的10%_20%。
[0017]進(jìn)一步地，所述蛇形換熱銅管整體彎管成型，中間無(wú)焊接點(diǎn)，蛇形彎中心距為35-45mm。
[0018]進(jìn)一步地，所述蛇形換熱銅管由多條整體彎管成型的蛇形換熱銅管并列組成。
[0019]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]I)利用壓縮空氣對(duì)進(jìn)入礦井換熱裝置中的空氣先進(jìn)行預(yù)冷，壓縮空氣對(duì)進(jìn)入礦井換熱裝置中的空氣預(yù)冷的同時(shí)降低了進(jìn)入空氣的溫度和濕度，提高了空氣在蛇形換熱銅管上的換熱效率。
[0021]2)在一次蒸發(fā)室中設(shè)有不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料，其比表面積大于500m2/m3，能夠先行蒸發(fā)冷卻噴淋水，將蒸發(fā)產(chǎn)生的濕熱蒸汽由礦用換熱風(fēng)機(jī)帶走，蒸發(fā)冷卻后一次蒸發(fā)室內(nèi)不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料上流下的噴淋水能夠被一次冷卻，并且不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料對(duì)二次蒸發(fā)室的噴淋水起到均勻布水的作用，能夠大大提高二次蒸發(fā)室中的換熱效率，從而提聞礦井換熱裝置的換熱效率。
[0022]3)該礦井換熱裝置中的蛇形換熱銅管屬一體成型加工，中間無(wú)焊接點(diǎn)，安全可靠不存在漏水漏氣，換熱裝置僅兩頭存在焊接點(diǎn)，保證了換熱裝置方便維修的特性。蛇形彎中心距為35_45mm,尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。
[0023]4)該礦井換熱裝置中的換熱管采用蛇形光管銅管，風(fēng)阻小，煤塵不易附著，方便清洗，對(duì)換熱效率影響小，換熱穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。
[0024]5)在蛇形換熱銅管的頂部和前端布置噴淋清洗噴頭，噴淋頭的布置密度按照噴淋截面面積0.32-0.4m2/l個(gè)布置，能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)對(duì)蛇形換熱銅管進(jìn)行冷卻、清洗，并減少了煤塵附著對(duì)換熱效率的影響。
[0025]6)該噴淋水在噴淋到蛇形換熱銅管上之前已經(jīng)過(guò)蒸發(fā)冷卻，噴淋水溫降低，提高了噴淋水在蛇形換熱銅管上的換熱效率。
[0026]7)壓縮空氣噴嘴的噴氣量為礦用換熱風(fēng)機(jī)風(fēng)量的10%_20%，控制混合后的低溫低濕度的空氣在二次蒸發(fā)室中與蛇形換熱銅管充分接觸換熱，能夠達(dá)到更大的換熱效率。
[0027]該礦井換熱裝置結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，符合我國(guó)礦井下安裝現(xiàn)場(chǎng)情況。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中:
[0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為本發(fā)明不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3為本發(fā)明不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料加工示意圖。
[0032]圖中:1、礦用換熱風(fēng)機(jī)，2、空氣過(guò)濾器，3、空氣入口，4、空氣壓縮裝置，5、壓縮空氣進(jìn)氣管道，6、壓縮空氣噴嘴，7、一次蒸發(fā)室，8、不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料，8-1、階梯狀的不銹鋼帶，8-2、刺孔，9、噴淋水泵，10、噴淋頭，11、二次蒸發(fā)室，12、蛇形換熱銅管，13、冷卻水箱，14、溢流口，15、排污口，16、補(bǔ)水口，17、擋水板，18、濕熱空氣出口，19、噴淋水管。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明礦井換熱裝置，包括設(shè)在二次蒸發(fā)室11端部的礦用換熱風(fēng)機(jī)1，其中，礦用換熱風(fēng)機(jī)I連接在二次蒸發(fā)室11端部的空氣入口 3上，在空氣入口 3與礦用換熱風(fēng)機(jī)I之間設(shè)有空氣過(guò)濾器2，空氣入口 3對(duì)應(yīng)的二次蒸發(fā)室11前端設(shè)有壓縮空氣噴嘴6，壓縮空氣噴嘴6通過(guò)壓縮空氣進(jìn)氣管道5與空氣壓縮裝置4連接。二次蒸發(fā)室11尾端和頂部分別設(shè)有擋水板17，擋水板17外側(cè)設(shè)有濕熱空氣出口 18 ;二次蒸發(fā)室11中設(shè)有蛇形換熱銅管12，在蛇形換熱銅管12的上端設(shè)有一次蒸發(fā)室7，一次蒸發(fā)室7中設(shè)有不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料8。在一次蒸發(fā)室7的上端以及蛇形換熱銅管12和壓縮空氣噴嘴6之間分別設(shè)有連通噴淋水管19的噴淋頭10，在蛇形換熱銅管12的下方設(shè)有冷卻水箱13 ;擋水板17下端延伸至冷卻水箱13水面下方。
[0035]在本裝置中，冷卻水箱13的前端設(shè)有補(bǔ)水口 16，冷卻水箱13的后端設(shè)有溢流口14，在溢流口 14的下端設(shè)有排污口 15。噴淋水泵9 一端通過(guò)噴淋水管19與冷卻水箱13連接，噴淋水泵9的另一端通過(guò)噴淋水管19與噴淋頭10連接。噴淋頭10噴射方向朝向蛇形換熱銅管12，噴淋頭10的布置密度按照噴淋截面面積0.32-0.4m2/1個(gè)布置，壓縮空氣噴嘴6的噴氣量為礦用換熱風(fēng)機(jī)I風(fēng)量的10%-20%。蛇形換熱銅管12整體彎管成型，中間無(wú)焊接點(diǎn)，蛇形彎中心距為35-45mm，并且蛇形換熱銅管12由多條整體彎管成型的蛇形換熱銅管并列組成。
[0036]圖2出示了不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料8的一片不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料的結(jié)構(gòu)示意圖，不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料包括折疊為階梯狀的不銹鋼帶8-1，在每個(gè)不銹鋼帶上均勻布置有刺孔8-2。圖3出示了圖2中不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料8的正面結(jié)構(gòu)示意圖，在折疊為階梯狀的不銹鋼帶8-1上均勻布置有多個(gè)刺孔8-2。不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料折疊的角度為105°，折疊寬度為25mm。單片不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料加工時(shí)，將一片不銹鋼帶沖均布孔后，按照折疊角度為52°、折疊寬度為25mm進(jìn)行階梯狀折疊。本發(fā)明的不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料8由多片折疊為階梯狀的刺孔不銹鋼帶疊加而成，并且階梯狀的不銹鋼片(圖
2、圖3)按照折疊方向相向設(shè)置，均勻分布在不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料框架上。
[0037]本發(fā)明采用的技術(shù)方案及其工作原理為:
[0038]礦井下回風(fēng)巷的排風(fēng)在礦用換熱風(fēng)機(jī)I的動(dòng)力下，經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器2在空氣入口 3處與壓縮空氣噴嘴6噴出的壓縮空氣進(jìn)行混合，混合后的低溫低濕度的空氣在二次蒸發(fā)室11中與蛇形換熱銅管12充分接觸換熱，同時(shí)噴淋水泵9將冷卻水箱13中的水通過(guò)噴淋水管19輸送至噴淋頭10，在一次蒸發(fā)室7內(nèi)的噴淋頭10噴出的水落在不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料8上，先行蒸發(fā)冷卻，在礦用換熱風(fēng)機(jī)I的動(dòng)力下，將蒸發(fā)產(chǎn)生濕熱蒸汽從一次蒸發(fā)室7上面的濕熱空氣出口 18排出，通過(guò)蒸發(fā)冷卻，一次蒸發(fā)室7內(nèi)不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料8上的水被冷卻，水的溫度被降低，水溫被降低的噴淋水通過(guò)不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料8落在二次蒸發(fā)室11內(nèi)的蛇形換熱銅管12上，對(duì)蛇形換熱銅管12內(nèi)的高溫水進(jìn)行冷卻降溫，在降溫過(guò)程中所產(chǎn)生的一部分濕熱蒸汽從二次蒸發(fā)室11蛇形換熱銅管12后面的濕熱空氣出口 18排出，另一部分從一次蒸發(fā)室7上面的濕熱空氣出口 18排出。濕熱蒸汽在排放過(guò)程中通過(guò)一次蒸發(fā)室7上面的擋水板17和二次蒸發(fā)室11內(nèi)蛇形換熱銅管12后面的擋水板17將濕熱蒸汽中的水滴分離出來(lái)，回流到二次蒸發(fā)室11下面的冷卻水箱13中去，再次循環(huán)利用。通過(guò)補(bǔ)水口 16對(duì)冷卻水箱13補(bǔ)水，通過(guò)排污口 15定期對(duì)冷卻水箱13中的冷卻污水進(jìn)行排水更新。
[0039]以上實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的參考說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的任何限制，顯然在本發(fā)明的思想下，可做出不同形式的結(jié)構(gòu)變更，但這些均在本發(fā)明的保護(hù)之列。
【權(quán)利要求】
1.一種礦井換熱裝置，包括二次蒸發(fā)室，其特征在于:所述二次蒸發(fā)室前端部連接有礦用換熱風(fēng)機(jī)，礦用換熱風(fēng)機(jī)連接在二次蒸發(fā)室的空氣入口上，空氣入口對(duì)應(yīng)的二次蒸發(fā)室前端設(shè)有與空氣壓縮裝置連接的壓縮空氣噴嘴；所述二次蒸發(fā)室尾端和頂部分別設(shè)有擋水板，所述擋水板外側(cè)設(shè)有濕熱空氣出口 ；所述二次蒸發(fā)室中設(shè)有蛇形換熱銅管，在蛇形換熱銅管的上端設(shè)有一次蒸發(fā)室，在一次蒸發(fā)室的上端以及蛇形換熱銅管和壓縮空氣噴嘴之間分別設(shè)有連通噴淋水管的噴淋頭，在蛇形換熱銅管的下方設(shè)有冷卻水箱；所述擋水板下端延伸至冷卻水箱水面下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述空氣入口與礦用換熱風(fēng)機(jī)之間設(shè)有空氣過(guò)濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述一次蒸發(fā)室中設(shè)有不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料由多片帶有刺孔且折疊為階梯狀的不銹鋼帶疊加而成，并且階梯狀的不銹鋼帶按照折疊方向相向設(shè)置，均勻分布在不銹鋼多折刺孔蒸發(fā)填料框架上； 所述不銹鋼蒸發(fā)填料階梯折疊的角度為105，折疊寬度為25mm ； 所述不銹鋼蒸發(fā)填料階梯折疊傾斜角度為52°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述冷卻水箱的前端設(shè)有補(bǔ)水口，冷卻水箱的后端設(shè)有溢流口，在溢流口的下端設(shè)有排污口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述噴淋水管通過(guò)噴淋水泵連通冷卻水禮和嗔淋頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述噴淋頭噴射方向朝向蛇形換熱銅管，噴淋頭的布置密度按照噴淋截面面積0.32-0.4m2/1個(gè)布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述壓縮空氣噴嘴的噴氣量為礦用換熱風(fēng)機(jī)風(fēng)量的10%-20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述蛇形換熱銅管整體彎管成型，中間無(wú)焊接點(diǎn)，蛇形彎中心距為35-45mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦井換熱裝置，其特征在于:所述蛇形換熱銅管由多條整體彎管成型的蛇形換熱銅管并列組成。
【文檔編號(hào)】E21F3/00GK103912301SQ201410143085
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】王學(xué)立, 馬濤, 薛小寧, 胡釗, 熊高軍 申請(qǐng)人:西安博深煤礦安全科技有限公司