[实用新型]一种在深部热害矿井中应用的冷热水压力交换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿井冷、热水交换系统，特别涉及一种在深部热害矿井应用的冷热水压力交换系统。

背景技术

随着矿井开采深度加大，导致矿井地面集中制冷机组的冷水输送到井下时，水的静压就已经远远超过了末端空冷器的承压范围，这种高低压交换装置可以使高压冷水压力降低到能够满足空冷器使用要求，并且冷损失极小。这种装置利用U型管原理，进水管道、回水管道构成一个U型管，实现高压冷水将低压的热水推送地面上，从而实现能量交换，就不需要用泵直接将热水输送到地面，降低运行费用。但是对整个降温系统而言，如何将高压冷水高效的降成低压冷水；如何提高转换阀门的使用寿命；如何减少冷水和热水之间的掺混。

因此需要一种能够高效降压，并减少冷损失的装置，实现高压冷水降压成低压冷水的目的冷热水压力交换系统。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种在深部热害矿井应用的冷热水压力交换系统，该系统能够高效的达到高压冷水降压成低压冷沙水的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，一种在深部热害矿井中应用的冷热水压力交换系统，包括地面制冷机组、冷却塔、水箱、井上循环水泵、压力交换装置、井下循环水泵和空冷器；所述冷却塔与地面制冷机组连接，所述地面制冷机组与井上循环水泵连接，所述循环水泵将高压冷水输送到压力交换装置，降压之后的冷水通过低压保温管道被输送至降温区域供给空冷器使用，经降温之后的热水通过回水管道输送回压力交换装置；所述压力交换装置与井下循环水泵连接，所述井下循环水泵与水箱连接，所述水箱与地面制冷机组连接。

进一步，还包括液压站和井下集中控制中心单元，所述液压站与压力交换装置连接，所述井下集中控制中心单元包括监控与报警系统、工控机、信号采集卡；所述信号采集卡、监控与报警系统分别与工控机连接，所述工控机分别与液压站、地面制冷机组连接。

进一步，还包括回水超泄放单元和循环水处理单元，经过空冷器的水依次经过回水超压泄放单元、循环水处理单元流入到压力交换装置中，所述回水超泄放单元包括压力传感器、先导式电磁阀和安全阀，所述空冷器通过两路管道与水循环处理单元，所述压力传感器和先导式电磁阀依次设置在其中一路管道上，所述安全阀设置在另一路管道上；所述水循环处理单元包括预过滤器和自动过滤器，所述预过滤器设置于低压循环管道出水端；所述自动过滤器设置于预过滤器的出水端与井下循环水泵入口之间。

进一步，所述压力交换装置包括设置在高压冷水进水管端的三通水分配器，从地面制冷站达到压力交换装置进水管端的高压冷水通过三通水分配器流入压力交换装置的腔体内形成低压冷水，所述低压冷水经过三通水分配器送往空冷器，所述压力交换装置的高压冷水进水管与三通水分配器之间设置有阀门，所述三通水位分配器与空冷器之间设置有阀门，所述液压站包括液压缸，所述阀门与液压缸的推杆连接；所述液压缸缸体上设置有两个位置传感器，通过位置传感器感知液压推杆的行程位置。

进一步，所述空冷器包括过滤器、矿用局部通风机、入风口、换热组件和出风口，所述过滤器、矿用局部通风机、入风口、换热组件和出风口由前至后依次连通，所述换热组件包括至少两个以可拆卸的方式串接的换热室和与换热室一一对应设置于换热室内用于空气与冷冻水换热的换热盘管，相邻换热室之间相互连通，相邻换热室内的换热盘管之间以可拆卸的方式相互连通；所述换热盘管内冷冻水的输送方向为由后至前。

进一步，所述液压缸与双点控电磁阀通过液压油管连接，通过双点控电磁阀控制液压缸内液压的进出。

有益技术效果：

本实用新型通过集中监控系统对降温系统进行监控，对各个控制对象的控制和设备工作状态及工作面环境状况进行监控；并且，可以实现集中控制中心与地面制冷站控制中心进行实时的数据交换，根据井下制冷负荷来控制地面制冷站的工况，使地面制冷站的工况和实际制冷负荷相匹配，降低制冷站的运行能耗；根据各个工作面总的制冷量负荷，使冷冻水与工作面制冷需求相匹配，实现了制冷环节的节能，并且降低了系统水循环的运行费用，对液压阀门的开启和关闭进行动态控制；同时实现对系统关键设备进行故障监测。

本实用新型中所述空冷器中的换热室设计为可拆卸式，可根据制冷量的大小确定换热室数量，使用灵活便于运输、安装和维修；该空冷器具有自动清洗功能，换热性能稳定、使用寿命长。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：