[发明专利]深井热交换系统压力转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力转换技术，尤其涉及一种涉及在矿井热交换系统中降低设备及管道压力的压力转换系统，属于降低设备及管道压力处理领域。

背景技术

能源是推动社会经济快速运转的动力，能源的可持续开发与利用是实现社会经济、人口、资源、环境协调发展的重要基础与物质保障。进入21世纪，随着我国经济规模的迅速扩大和人民生活水平的不断提高，能源的总体需求量和人均消费量逐年增长。目前，我国已成为世界上仅次于美国的第二大能源消费国。我国是一个富煤、少气、缺油的国家。长期以来，煤炭一直是我国的主要能源资源，在我国一次性能源结构中占70％左右，已探明的煤炭资源量占世界总量的11.1％，而石油和天然气仅占总量的2.4％和1.2％，煤炭在我国一次性能源生产和消费构成中均占2/3以上。可见，煤资源条件决定了今后相当长的时间内，煤炭在中国一次性能源结构中占据不可替代的重要地位。随着国民经济的高速发展，煤炭需求将不断增加，煤炭作为我国主体能源的地位在今后50年内不会有改变

由于长期开采，浅部资源日趋枯竭，大部分煤矿不得不转入深部开采，根据目前资源开采状况，我国煤矿开采深度以每年8～12m的速度增加，东部矿井正以每10年100～250m的速度发展。近年已有一批矿山进入深部开采，其中，在煤炭开采方面，沈阳采屯矿开采深度为1197m、开滦赵各庄矿开采深度为1159m、北票冠山矿开采深度为1059m、新汶孙村矿开采深度为1055m、北京门头沟开采深度为1008m、长广矿开采深度为1000m。可以预计在未来20年我国很多煤矿将进入到1000m到1500m的深度。虽然我国西部地区浅部煤炭资源量很大，但水资源缺乏、生态环境脆弱，同时受交通运输等外部条件制约，煤炭开发重心西移的方案在近期内难以实现。因此，作为一次性能源消费的主体，为保证煤炭资源在我国矿产资源中的主体地位，进行深部开采是必然趋势。

随着开采深度的增加，在深部开采的条件下，地温的升高是工作条件恶化的重要原因，持续的高温将对人体的健康和工作能力造成极大的伤害，使劳动生产率大大下降。我国《煤矿安全规程》第102条规定：“生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃”，“当空气温度超过时，必须缩短超温点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇”，“采掘工作面的空气温度超过30℃，必须停止作业”，“新建、改扩建矿井设计时，必须进行矿井风温预测计算，超温地点必须有制冷降温设计，配齐降温设施”。

而以往的深井降温系统只有制冷系统和降温系统两部分组成，但随着矿井深度的不断加大，制冷系统和降温系统之间的设备及管道要承受的压力不断增大。压力的增大不但会导致不安全生产系数的提高，同时也会为了保证设备及管道承受高压而增加造价投资

发明人发现在现有的深井热交换系统中还没有进行压力转换的系统，用于在深井降温系统中降低降温系统的设备及制冷系统与降温系统之间的管道所承受的压力，同时实现热交换的功能。

发明内容

本发明提供了一种深井热交换系统压力转换系统，该系统设置在深井热交换系统的制冷系统和降温系统之间，可有效降低设备及管道所承受的压力，保证深井热交换系统设备及管道运行于可以承受的安全压力范围内。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供了一种深井热交换系统压力转换系统，该系统包括：

压力转换器、冷冻水泵及排污过滤器，压力转换器上设有冷却水进水口、冷却水回水口、冷冻水出水口和冷冻水回水口，压力转换器的冷却水进水口上设有与制冷系统冷冻水出水口连接的管路，压力转换器的冷却水回水口上设有与制冷系统连接的管路，压力转换器的冷冻水出水口上设有与降温系统的冷冻水进水管连接的管路，压力转换器的冷冻水回水口通过管路、排污过滤器及冷冻水泵与用于连接降温系统的冷冻水回水管的管路连接。

所述压力转换器为多个，多个压力转换器并联连接。

所述并联后的多个压力转换器为各个压力转换器的冷冻水出水口相互连接，冷冻水回水口相互连接，冷却水进水口相互连接，冷却水回水口相互连接。

所述多个压力转换器构成的压力转换系统设在制冷系统与降温系统之间，与制冷系统构成低压闭路上循环系统，与降温系统构成低压闭路下循环系统。

所述冷冻水泵为两个，两个冷冻水泵并联连接，并联后的两个冷冻水泵一端通过管路与压力转换器的冷冻水回水口连接，另一端通过排污过滤器与用于连接降温系统的冷冻水回水管的管路连接。