[实用新型]矿用低温制冷降温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对矿井进行降温，创造出低温环境的装置。

背景技术

我国探明的煤炭储量中，1000～2000m深处的煤炭储量占总储量的53.2％，故矿井开采的深度在不断增加，随着矿井开采深度的不断增加，矿井工作地点工作环境越来越热，即热害越来越严重。据统计我国有多对矿井的采掘工作面风流温度超过30℃。如此多的热害矿井，如果不研究出成熟的降温技术和装备，煤炭资源的开采和利用就会很困难，影响整个国民经济的可持续发展，因此矿井高温热害已经成为一个不容忽视且急需解决的问题。

总结国内外矿用制冷装置，主要有以下几种：

第一种  冷水机组制冷：即采用离心、螺杆、活塞制冷机组制取5℃左右的冷水向工作面供应，通过喷淋或表冷设备实现工作地点的降温。它分为地面、井下或地面-井下联合三种。其主要缺点是：煤矿工作地点分散，要求的供冷距离较长，一般为5000～10000m，甚至更长，由于制冷装置制取的冷水温度为5℃左右，当冷水到达工作面时，由于长距离输送水温上升，升幅会超过10℃，降温效果较差，降温幅度只有3～4℃。

第二种  移动空调(或称冷风机)：主流设备以德国Herco公司、WAT公司生产的移动设备为主，其原理类似于家用分体空调，压缩机、冷凝器、蒸发器分离。其主要缺点是：降温效果差、投资大。如河北梧桐庄煤矿投资1300万元，服务一个工作面，温度降幅为1.5℃，淮南潘三矿投资4000万元，工作面降温幅度为2℃左右。对于35℃以上工作面而言，降温后的温度仍然超过国家规定。

第三种  制冰设备：目前有三种装置，一是德国产的流冰设备，另一种是以色列产的真空制冰机，最后一种是国产的片冰机或板冰机。制冰设备的共同缺点是：在配足制冰量的前提下可以确保井下工作地点的降温效果，但运行成本高。如平煤六矿，一套日产360吨冰/日的制冰装置，服务一个工作面，日耗电量32000kWh。以色列产的真空制冰设备，也可利用电厂余热，但引进该设备的费用高，如单台日产冰400吨/日的制冰机约需人民币1600万元。德产流冰设备也是采用电作为驱动力，运行成本与国产片冰机或板冰机的运行成本相差不大。

现有《一种矿井冰冷低温辐射降温系统》(专利号200420002466)，该降温系统中设置地面制冰设备、输冰设施、通过输冰设施与地面制冰设备相连通的井下融冰池，通过冷水输送管路与井下融冰池相连通的工作面吸热装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种运行成本低、降温性能稳定、降温效果好的矿用低温制冷降温装置。

本实用新型目的的实现方式为，矿用低温制冷降温装置，溴化锂吸收式冷水机组1和/或乙二醇制冷机组2、地面回水箱3、冷冻水泵4依次通过管道连接，溴化锂吸收式冷水机组1有蒸汽或燃气连接管13、凝结水连接管或烟气连接管14、冷却水供、回水管15、16及供配电源连接件，乙二醇制冷机组2有冷却水供、回水管道17、18及供配电源连接件，冷冻水泵4通过供液管道9与井下高低压换冷器5的高压入口相联，井下高低压换冷器5的高压出口通过乙二醇溶液回水管10与溴化锂吸收式冷水机组1的蒸发器相联，高低压换冷器5的低压侧通过供冷管道11与工作地点的矿用高压组合式空冷器8的入水口相连，矿用高压组合式空冷器8的出水口通过回水管12与井下回水箱7的顶部相连，井下冷水泵6吸水口与7的底部相连，出口通过管道12与井下高低压换冷器5的低压侧相连接，

本实用新型的矿井低温制冷降温装置是把溴化锂吸收式冷水机组1、乙二醇制冷机组2安装在地面，利用瓦斯电站及矸石电厂余热作为溴化锂吸收式冷水机组的动力，制出的低温乙二醇溶液通过管道输送至乙二醇制冷机组，进行二级冷却，并将乙二醇溶液的温度降低至-1～-5℃，然后通过乙二醇溶液供液管道9输送至井下高低压换冷器5的高压侧，经过冷热交换后返回地面溴化锂吸收式冷水机组1的蒸发器入口进行循环降温。同时来自工作地点的矿用高压组合式空冷器8，水温为13～20℃的热水通过回水管12，进入高低压换冷器5的低压入口，与高压、低温乙二醇溶液进行热交换后温度降为1～3℃，通过井下冷水泵6输送至工作地点的矿用高压组合式空冷器8，循环降温。矿用高压组合式空冷器的入风温度为33～35℃，出风温度为13～18℃，将冷风通过风筒送至工作地点，实现矿井降温。

本实用新型与上述三种矿井制冷装置相比具有如下特点：

充分利用瓦斯电站及矸石电厂余热，节能减排，运行成本只有电制冰降温的1/3～1/4，并比冷水机组制冷的运行成本节省20％以上；