[发明专利]高温矿井巷道壁面贴附水膜板热换器降温系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿井降温技术领域，具体是一种高温矿井巷道壁面贴附水膜板热换器降温系统。

背景技术

我国是世界第一产煤大国，随着煤矿开采深度的不断增大，矿井热害成为影响煤矿开采效率的主要因素。矿井降温技术的研究也日趋深入，多种降温系统及设备已在煤矿生产中投入使用。一般高温矿井的热源有40%以上来自高温围岩和煤体。

目前井下降温技术种类较多，对于矿井热害严重的煤矿需要采取人工制冷降温，如冷水降温、制冰降温和空气压缩制冷降温等。制冷站制出冷源，经专用的输冷管输送到工作面，同工作面的湿热空气进行热交换，从而降低工作面的环境温度、湿度，热交换后的冷却水带出工作面。冷水降温和制冰降温需要管道输送，以及特定的换热器与高温巷道壁面进行热量交换，达到降低巷道内温度的要求。

换热器以传热过程可分为直接接触式与间接接触式换热器。目前井下降温多采用直接接触式换热器，制冷时以冷水或冷冰与通风空气在空冷器中换热，通过矿井通风将低温空气送到工作面上；而间接接触式换热器，以冷水或冷空气通过管道输送到工作面，各流体与巷道高温壁面隔离，流体通过管道壁面与巷道进行热量传递，但该种换热器研究使用较少。

虽然以通冷风方式对高温巷道降低温度具有一定的效果，但是常规的通风技术对于深井长距离的掘进面很难达到满意的效果，当进风距离过长，围岩温度过高，有高温水涌出时效果往往不佳。因此部分高温矿井需要其它制冷降温系统来缓解高温矿井工作环境，解决矿井降温的高温问题，提高开采效率对于煤矿安全开采具有积极的意义。

发明内容

为了改变部分高温矿井通冷风降温效果不明显，不能达到降低到井下人员舒适的温度，本发明提供了一种在巷道壁面贴附可拆卸流动水膜板热换器组的制冷降温系统，减少高温壁面对巷道内散发的热量，降低巷道内温度。

本发明是以如下技术方案实现的：一种高温矿井巷道壁面贴附水膜板热换器降温系统，包括水膜板热换器组降温系统；

所述的水膜板热换器组降温系统由制冷装置、排热装置和传冷装置组成；

所述的制冷装置包括水冷塔、制冷站以及地面冷水源；地面冷水源通过进水管连接水冷塔，所述的水冷塔通过出水管连接制冷站；

所述的排热装置包括热水集中池和回水管，热水集中池通过回水管连接制冷装置中的水冷塔；

所述的传冷装置包括多组水膜板热换器组，每组水膜板热换器组包括多个水膜板热换器，多个水膜板热换器通过管道串联；

制冷站中的水通过管道的进口输送至各个水膜板热换器中，管道的出口连接至热水集中池；所述的水膜板热换器贴附在巷道壁面上。

本发明的有益效果是：各水膜板热换器为单独组件，拆卸组装方便，水膜板热换器中通以流动的冷水，利用流动冷水带走巷道壁面散发的热量，降温效果明显，突出优点是节能环保，对设备要求低，对于高温矿井安全开采具有积极的意义。

附图说明

图1 是本发明的实施例系统图；

图2 是实施例中水膜板热换器串联结构示意图；

图3 是水膜板热换器结构构造图。

图中:1、减压阀；2、制冷站；3、通风机；4、空冷器；5、风管；6、热水集中池；7、止回阀；8、流量控制阀；9、巷道围岩；10、出水管；11、回水管道；12、水膜换热器；12-1、蛇形盘管；12-2、排气阀；12-3、侧面保温层；12-4、外保温层；12-5、防腐层；12-6、气泡混凝土层；13、水冷塔；14、水泵；15、地面冷水源；16、进水管；17、分水器； 18、温度计；19、压力表； 20、过滤器。

具体实施方式

如图1所示，一种高温矿井巷道壁面贴附水膜板热换器降温系统，包括水膜板热换器组降温系统；水膜板热换器组降温系统由制冷装置、排热装置和传冷装置组成。制冷装置包括水冷塔13、制冷站2以及地面冷水源15；地面冷水源15通过进水管16连接水冷塔13，所述的水冷塔13通过出水管10连接制冷站2。排热装置包括热水集中池6和回水管，热水集中池6通过回水管11连接制冷装置中的水冷塔13；传冷装置包括多组水膜板热换器组，每组水膜板热换器组包括多个水膜板热换器12，多个水膜板热换器12通过管道串联；制冷站2中的水通过管道的进口输送至各个水膜板热换器中，管道的出口连接至热水集中池6。