[实用新型]矿用薄膜式高低压转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿井制冷机械技术领域，特别涉及一种采用高压冷水将低压热水推送至地面的矿井冷、热水高低压转换装置。

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散热器的承压范围，这种高低转换装置可以使高压冷水压力降低到能够满足散热器使用要求，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，现有的降压装置存在冷损失大的情况，如何克服有效的降低冷水的冷量损失，如何确保末端冷量需求与实际供给之间的平衡，是矿井降温系统中亟待解决技术难题。

因此需要一种能够实现冷损失小、制冷量与末端需求相符合的高低压转换装置；同时要保证系统连续稳定运行的大落差的矿井冷、热水高低压转换装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的是一种能够实现冷损失小、制冷量与末端需求相符合；同时要保证系统连续稳定运行的大落差的矿井冷、热水高低压转换装置。

本实用新型矿用薄膜式高低压转换装置，包括设置在矿井外的制冷站、和设置在矿井内的散热器，还包括设置在矿井内的容器Ⅰ和容器Ⅱ；

所述容器Ⅰ内设置弹性薄膜Ⅰ，所述弹性薄膜Ⅰ将容器Ⅰ分隔成冷水侧和热水侧，所述容器Ⅰ的冷水侧分别与制冷站的出水口和散热器的进水口联通，所述容器Ⅰ的热水侧分别与制冷站的回水口和散热器的出水口联通；

所述容器Ⅱ内设置弹性薄膜Ⅱ，所述弹性薄膜Ⅱ将容器Ⅱ也分隔成冷水侧和热水侧，所述容器Ⅱ的冷水侧分别与制冷站的出水口和散热器的进水口联通，所述容器Ⅱ的热水侧分别与制冷站的回水口和散热器的出水口联通；

所述容器Ⅰ和容器Ⅱ与制冷站和散热器联通的管路上均设置有控制阀门；

所述制冷站的出水口端或者回水口端设置有水泵Ⅰ，所述散热器进水口端或者出水口端设置有水泵Ⅱ。

进一步，包括对所述控制阀门的开闭进行控制的控制单元。

进一步，所述弹性薄膜Ⅰ和弹性薄膜Ⅱ均采用具有弹性的隔热材料制成。

进一步，所述制冷站的出水口端和散热器的进水口端均设置有确保制冷站和散热器各自压力处于正常的设定值区间内的超压泄放单元。

进一步，所述散热器的出水口端还设置有确保散热器的流量与制冷站的流量相当的补水单元。

进一步，所述制冷站的回水口端还设置有对热水回水进行净化处理的循环水处理单元。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型矿用薄膜式高低压转换装置通过设置两个带弹性薄膜的容器I和容器II，将制冷站的高压冷水转化为低压冷水并进入散热器进行吸热，并将散热器的低压热水转化为高压热水排出地面进行放热，实现了将制冷站的高压冷水和散热器的低压热水之间的势能和热能的转换，冷损失小、且制冷量与末端需求相匹配，可更高效的降低矿井内局部区域的温度和减少能源的耗费，同时由于高压冷水在容器I或容器II内进行势能转换，避免了对散热器的直接冲击，避免了现有技术中高压冷水压力过高对散热器的直接冲击而影响其使用寿命的问题，可有效延长散热器的使用寿命。

2、设置控制单元对降温系统进行监控，通过CAN工业总线方式实现对高低压转换系统的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。

3、本实用新型通过温度传感器、流量传感器采集的温度、流量的信号来控制电动调节阀的开度，对冷水流量进行调节使之与末端负荷相匹配，井下循环水处理单元保证了热水的回水质量，确保流经阀门的水质，提高了阀门的使用寿命。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型矿用薄膜式高低压转换装置的实施结构示意图；

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。