[实用新型]一种适用于矿井救生舱的制冷系统

说明书

本实用新型公开的一种适用于矿井救生舱的制冷系统，包括汇流管及若干个二氧化碳高压气瓶，每个二氧化碳高压气瓶的出口均设有连接管，连接管均与汇流管相连，每个连接管上均设有截止阀，汇流管还依次连接有节流阀、换热器、膨胀机及气动风机，气动风机上设有风道，风道位于气动风机的出风口与换热器的迎风面之间，膨胀机与气动风机连接的管道上还设有流量计及旁通管，旁通管上还设有球阀，膨胀机的外部转轴连接有齿轮箱，齿轮箱还依次连接有液力变矩器及发电机。本实用新型使用的膨胀机能够输出机械功，再将机械功转化为电能用以应急供电，能够充分利用高温高压二氧化碳的过热蒸汽的能量。

技术领域

本实用新型属于制冷系统设备技术领域，具体涉及一种适用于矿井救生舱的制冷系统。

背景技术

我国年均能源需求量和能源消耗量巨大，其中煤炭资源占能源消费总量的比重达70.1％，其中90％的煤炭出自地下开采，地下作业有许多不安全的自然因素，如水、火、瓦斯、矿尘和冒顶等。煤炭量的高需求也使得煤矿事故频发，有数据显示，我国每年约有6000余人死于煤矿事故，超过全国安全事故死亡人数的三分之一。

目前世界主要产煤国已建立相对完善的标准来规范矿井用救生舱的生产与使用，目前也有部分设备厂及科研院所对矿井用救生舱及相关产品进行研发，矿井救生舱的功能为，在井下发生透水、瓦斯煤尘爆炸、冒顶等安全事故后，在逃生路径被阻和逃生不能的情况下，为无法及时撤离的人员提供一个安全的密闭空间。由于被困人员的呼吸热、人体产热、舱内仪器发热及外界环境向舱内的传热，均会导致舱内温度的持续升高，威胁舱内人员的生命安全，因而制冷系统成为救生舱生命保障系统的重要组成之一。

以现有资料来看矿井救生舱空气冷却装置可分为两类，一类为分体式空调，空调主机置于救生舱内部，制冷压缩机置于舱外，发生瓦斯爆炸或透水事故时，需考虑制冷压缩机等部件的防爆问题。另一类为蓄冷式防爆空调，该系统包括舱外防爆制冷机组和舱内空调装置。这两类空调设备均需要提供外部电力以维持空调系统正常运行，当发生矿井安全事故时，外部电力被切断，若只依靠蓄电池供电或蓄冷供冷，且需要空调系统维持较长时间运行，则需要储备大量的电能和蓄冰容量，进而使得救生舱空调设备占用体积过大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于矿井救生舱的制冷系统，能够在外界断电和无蓄电及蓄冰装置的情况下依旧能正常向舱内提供必要冷量，解决分体式空调断电下无法正常工作以及蓄冰空调制冷量随时长的延长制冷量下降的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种适用于矿井救生舱的制冷系统，包括汇流管及若干个二氧化碳高压气瓶，每个二氧化碳高压气瓶的出口均设有连接管，连接管均与汇流管相连，每个连接管上均设有截止阀，汇流管还依次连接有节流阀、换热器、膨胀机及气动风机，气动风机上设有风道，风道位于气动风机的出风口与换热器的迎风面之间，膨胀机与气动风机连接的管道上还设有流量计及旁通管，旁通管上还设有球阀，膨胀机的外部转轴连接有齿轮箱，齿轮箱还依次连接有液力变矩器及发电机。

本实用新型的特点还在于，

汇流管与节流阀之间的管道上设有压力表。

换热器底部设有凝水盘，凝水盘上设有排水管。

气动风机包括气动马达，气动马达连接有风扇，风扇的上风口处设有二氧化碳吸收剂。

二氧化碳吸收剂为过氧化钠。

换热器为翅片式不锈钢换热器。

膨胀机为双缸滚动活塞式单级膨胀机。

本实用新型的有益效果是：

(1)与分体式空调和蓄冷式制冷相比，此制冷系统在救生舱外部无需设置任何部件，因此无需做任何防爆处理，使其可在矿井等易发生安全事故的危险场所中使用，无需外部供电，其排放至舱外的二氧化碳气体亦可隔绝瓦斯靠近舱体；