[发明专利]一种沸腾冷凝式矿井热湿环境模拟实验平台

说明书

本发明公开了一种沸腾冷凝式矿井热湿环境模拟实验平台，包括控制单元、空气预处理单元、空气降温除湿单元、巷道控温单元、空气工况测控单元和喷雾加湿单元；控制单元包括中央控制器、预处理控制器、除湿控制器、温控器和喷水控制器；空气预处理单元用于对外部空气进行预处理。空气降温除湿单元，用于对空气预处理单元输出的空气进行降温除湿。巷道控温单元，用于对掘进巷道壁面进行加热和温度控制。空气工况测控单元用于检测掘进巷道内的温湿度和风速。喷雾加湿单元，用于对掘进巷道内的空气进行加湿。本发明的沸腾冷凝式矿井热湿环境模拟实验平台，具有能够在分别在夏季和冬季对掘进巷道的夏季工况进行模拟、模拟效果好等优点。

技术领域

本发明涉及一种模拟实验平台，尤其是一种沸腾冷凝式矿井热湿环境模拟实验平台。

背景技术

环境模拟，是应用系统分析原理，建立环境系统的理论或实体模型，在人为控制条件下通过改变特定的参数来观察模型的响应，预测实际系统的行为和特点。环境模拟试验，将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用，运输和贮存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。进行环境实验的前提是，建立起一个模拟真实环境的平台，对真实环境的体系进行仿真模拟，获得一个与真实环境完全相同或者基本接近的仿真环境。

随着矿井开采深度的逐步增加，综采工作面围岩散热及散湿愈来愈大，使得矿井内综采工作面的高温高湿的问题越来越严重。尤其是深度超过500米的深井中，存在着围岩壁、物料、机具设备等各种复杂的热源放热、热交换和热扩散过程，使得深井中的空气环境发生很大的变化，温度场也在不断的变化，使深井的热湿环境存在不稳定的特点。

申请号为201521105837.9的中国实用新型公开了一种矿井综采工作面热湿环境模拟实验装置，包括模型主体、热源模拟装置、湿源模拟装置、空气处理装置及数据采集系统。热源及湿源模拟装置设置在模型主体内部，模拟主体入口通过变径管连接空气处理设备，模型主体内等间隔的设有环境测试点，由数据采集系统采集各环境测试点的风速、温度及湿度。通过测定模拟综采工作面内的相关数据，可完成在不同通风及降温方式下，综采工作面内风流速度、温度及湿度的分布规律以及获取风流对流传热及传湿的准则关联式。但是，该实验装置，结构比较简单，模拟方式单一，不能实现夏季或冬季环境的不同工况模拟。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种沸腾冷凝式矿井热湿环境模拟实验平台，以降低施工工程量、降低成本并提高环保性能。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

一种沸腾冷凝式矿井热湿环境模拟实验平台，其结构特点是，包括控制单元、空气预处理单元、空气降温除湿单元、巷道控温单元、空气工况测控单元和喷雾加湿单元；

所述控制单元包括中央控制器、预处理控制器、除湿控制器、温控器和喷水控制器，用于控制空气预处理单元、空气降温除湿单元、巷道控温单元、空气工况测控单元和喷雾加湿单元；

所述空气预处理单元，用于对外部空气进行预处理，并输出达到预设目标温度的空气；

所述空气降温除湿单元，包括冷凝器、压缩机和抽汽泵，用于对空气预处理单元输出的空气进行降温除湿，使得输出至局部风机的空气的温湿度达到掘进巷道的送风含湿量；

所述巷道控温单元，用于对掘进巷道壁面进行加热和温度控制，使得掘进巷道壁面的温度达到稳定的预设温度值；

所述空气工况测控单元，用于检测掘进巷道内的温湿度和风速并发送给控制单元；

所述喷雾加湿单元，用于对掘进巷道内的空气进行加湿，使得空气的湿度达到预设的湿度。

本发明的一种沸腾冷凝式矿井热湿环境模拟实验平台的结构特点也在于：