[发明专利]井上下联合水环式大温差降温、供暖系统

说明书

本发明提供了一种井上下联合水环式大温差降温、供暖系统，涉及矿井热害治理及供暖的技术领域，包括第一地面循环系统、井下高低压换热器、井下循环系统、井下热泵机组和井下进风机构；在井下循环系统对于空气进行冷却时会将收集的热量输入至井下热泵机组，进一步地地面循环系统通过井下高低压换热器与井下循环系统以及井下热泵机组完成多次换热后，能够将井下的热能更加充分的输送至地面上，能够实现的温差范围为38‑41℃，能够间接消除回水管道的冷损失，缓解了现有技术中存在的能够利用的温差小、造成资源浪费、成本高的技术问题，实现了综合运行费用低，对环境友好，可有效减少对环境的污染，推广使用后的经济效益和社会效益突出。

技术领域

本发明涉及矿井热害治理及供暖技术领域，尤其是涉及一种井上下联合水环式大温差降温、供暖系统。

背景技术

对于深部开采矿井来说，在降温和供暖方面的需求分别为：1.井下降温需求(夏季或全年)；2.地面建筑降温需求(夏季)；3.地面井筒防冻需求(冬季)；4.地面建筑采暖需求(冬季)；5.地面洗浴热水加热需求(全年)。

现有技术中的解决方案为，井下降温与地面降温和地面供暖分别投资单独的系统，独立运行，导致资源的浪费；另外，现有的矿井井下降温系统，冷冻水侧供回水温度分别为3℃/18℃，有效输送温差为15℃，考虑到沿途供回水管道的冷损失实际利用温差在12℃左右，使得现有的矿井井下降温系统能够利用的温差小，为了可以更好的充分利用矿井井下的热能，则需要更大的管道直接输送，更多的循环水量，更大的循环水泵电功率，造成成本大，利用热能小的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井上下联合水环式大温差降温、供暖系统，以缓解现有技术中存在的能够利用的温差小、造成资源浪费、成本高的技术问题。

本发明提供的一种井上下联合水环式大温差降温、供暖系统，应用于矿井降温、地面降温及地面供暖的循环系统，包括：第一地面循环系统、井下高低压换热器、井下循环系统、井下热泵机组和井下进风机构；

所述井下进风机构与所述井下循环系统连通，所述井下循环系统用于对进入的空气进行冷却后送入井下工作面；

所述井下高低压换热器与所述井下循环系统连通，经所述井下高低压换热器流出的第一换热介质与所述井下循环系统进行第一次换热升温；所述井下循环系统还通过所述井下热泵机组与所述井下高低压换热器连通，经所述井下循环系统流出的第一换热介质与所述井下热泵机组进行第二次换热升温，以使经过两次换热后的第一换热介质回流至所述井下高低压换热器；

所述第一地面循环系统与所述井下高低压换热器连通，所述第一地面循环系统流出的第二换热介质能够与所述井下高低压换热器的第一换热介质进行换热，以降低所述井下高低压换热器的第一换热介质温度，所述第一地面循环系统流出的第二换热介质换热后的温差范围为38-41℃。

在本发明较佳的实施例中，还包括井口空气冷却器；

所述井口空气冷却器设置于所述井下进风机构内，所述井口空气冷却器用于与进入所述井下循环系统的空气进行换热。

在本发明较佳的实施例中，所述第一地面循环系统与所述井口空气冷却器连通，所述第一地面循环系统与所述井口空气冷却器的连接管路设置有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和第二阀门能够控制所述第一地面循环系统与所述井口空气冷却器连通或断开，所述第一地面循环系统能够与所述井口空气冷却器进行换热。

在本发明较佳的实施例中，还包括第二地面循环系统；

所述第二地面循环系统与所述井口空气冷却器循环连通，用于与所述井口空气冷却器进行换热。

在本发明较佳的实施例中，所述第二地面循环系统包括第二地面热泵机组、第二地面开式冷却塔、第二地面冷冻水循环水泵和第二地面冷却水循环水泵；