[实用新型]煤矿井下水源热泵机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可以设置在采掘工作面的用于煤矿井下的防爆型水源热泵机组。

背景技术

随着煤矿矿井开采深度的增加，高温热害问题越来越严重。随着矿井开采深度和强度的逐渐增大，机械化程度的不断提高，井下作业场所的温度大幅度提高，工作环境逐渐恶化，导致工人工作效率大大降低，并且大大增加了发生事故的几率。建立井下适宜的掘进作业环境，保护矿工的身体健康，是保证矿井安全、稳定、高效生产的重要保障。因此需要降低井下工作面温度和湿度。

为了降低井下工作面的工作温度，通常使用增大通风量、地面制冰站等方法。工作面风量加大后，采面绝对热分量分配到单位风量上的热量减少，风温下降，并且风量加大随之风速提高，有利于人员散热，但随着井下围岩温度进一步升高，增风降温受到采面最高风速4m/s的限制，靠增风降温难以满足要求。地面制冰站具有降温效果明显等优点，但其设备复杂，需要制冷机组、片冰机、冷却塔、融冰池等多套设备配合使用，因此具有基建投资大，操作复杂、运行成本高等缺点。采用地面制冰站降温时，其COP(能效比)值一般在1∶2以下，因此其能源利用率较低。

水源热泵机组又称水源中央空调，是以水为热源或冷源，可以进行制冷/制热循环的热泵型整体式空调装置。通常，水源热泵机组的COP可达到1∶5或更高，因此水源热泵机组具有节约能源、节省投资、运行成本低等优点。因此，近来水源热泵机组已经开始得到广泛的应用。第CN201043829Y号实用新型专利公开了一种矿井水源热泵空调装置，该装置包含水泵、水处理设备、水源热泵机组、循环泵、热交换器等，可以用于冬季矿井井口采暖及夏季井下降温。然而该空调装置主要用于冬季矿井井口采暖，并且由于没有防爆设计，因此只能在矿井井上设置主机，在夏季降温时需要将冷风从井口送至工作面，因此其管网的输配距离长，在输送冷风的过程中，冷风被井下围岩加热，导致制冷效果下降。

因此，需要提供一种能够应用于井下的水源热泵机组。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种用于煤矿井下的水源热泵机组，该机组包括：由冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀顺序连接形成的制冷回路、电控部分和表冷器，所述表冷器通过冷冻水循环泵与蒸发器连接，所述冷凝器通过管路与矿井排水系统连接，并且所述机组的构成制冷回路的部件以及电控部分、表冷器和冷冻水循环泵均为防爆设计，以保证机组在使用过程中不会引起环境中的可燃性气体发生燃烧或爆炸。其中，所述电控部分具有防爆外壳，所述防爆外壳分为设备腔和接线腔，设备腔用来容纳控制电路和控制元件，控制电路与外部设备通过接线腔彼此连接。

蒸发器中产生的冷冻水经冷冻水循环泵输送至表冷器，通过表冷器产生的冷空气被输送至井下采掘工作面附近，以进行降温。

与冷凝器进行热交换后的井下水由矿井排水系统排放至地面。

该水源热泵机组还可包括行走装置，以使其能够随工作面的推移而方便地移动。

因此，本实用新型的优点在于：由于使用了防爆设计，因此可以将机组设置在采掘工作面附近，从而可以降低管网的输配距离，可以改善制冷效果、节省电耗并降低基建投资。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本实用新型的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本实用新型的煤矿井下水源热泵机组的示意图。

图2是根据本实用新型的煤矿井下水源热泵机组的电控部分的示意图。

具体实施方式

下面通过参照实施例对本实用新型进行详细的描述。

参照图1，根据本实用新型的煤矿井下水源热泵机组可包括：冷凝器1、蒸发器2、压缩机3、膨胀阀4、电控部分(在图1中未示出)、冷冻水循环泵5、表冷器6等部分。其中，冷凝器1、压缩机3、蒸发器2、膨胀阀4顺序连接形成制冷回路。表冷器6通过冷冻水循环泵5与蒸发器2连接，冷凝器1通过管路与矿井排水系统连接。