一種基于原有擴散塔的礦井回風熱能利用裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術涉及一種基于原有擴散塔的礦井回風熱能利用裝置，它是由擴散塔、導流裝置、回風換熱裝置、蓄水池組成。擴散塔底部設置集水槽，集水槽連接蓄水池，擴散塔頂部連接導流裝置進風口，導流殼體采用漸擴式結構，導流裝置出風口連接回風換熱裝置，回風換熱裝置噴淋主管道一端穿出換熱殼體連接蓄水池，噴淋主管道另一端并聯(lián)多排噴淋支管道，在回風換熱裝置與蓄水池之間構成回風換熱一次循環(huán)管路；蓄水池通過管道連接一熱泵機組蒸發(fā)器殼體，構成回風換熱二次循環(huán)管路，蒸發(fā)器換熱管道通過壓縮機和節(jié)流閥連接冷凝器殼體，構成制冷工質循環(huán)管路；冷凝器換熱管道通過管道連接用戶設備，構成熱水循環(huán)管路。本發(fā)明專利技術可用于礦井回風熱能的回收利用。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種熱能利用裝置，特別是關于一種基于原有擴散塔的回收利用煤礦礦井回風中熱能的裝置。
技術介紹
能源與環(huán)境是影響經濟社會發(fā)展的重要因素。煤炭行業(yè)作為資源開發(fā)型產業(yè)，其在不斷為我國社會發(fā)展提供能源的同時，也消耗了一定的能源，對礦區(qū)環(huán)境造成污染。目前，我國大部分煤礦建筑供暖、井筒防凍以及職工浴室生活熱水等都是通過傳統(tǒng)燃煤鍋爐提供熱源，這種供熱方式不僅消耗大量煤炭，而且煤炭燃燒時還會排放大量有毒有害的氣體，損害了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，危害礦區(qū)人民的健康。為了響應國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，煤炭行業(yè)全面推進發(fā)展循環(huán)經濟，促進節(jié)能減排，煤礦現(xiàn)有廢熱資源的回收利用成為重要研究課題。礦井通風是井工開采煤礦必不可少的環(huán)節(jié)，礦井回風由于攜帶井下圍巖散熱、機電設備放熱而溫度較高，蘊含著大量熱能，回收利用潛力巨大。現(xiàn)有技術中也有對礦井回風熱能利用的研究。有的技術人員在礦井回風主風道或旁通風道上安裝間壁式換熱器，這種方式礦井回風與換熱流體不直接接觸，通過換熱器間接換熱，換熱器體積較大，加之礦井回風濕度大，含塵量較大，容易造成換熱器表面積塵、腐蝕，影響換熱效果。為了適應礦井回風的特點，有的技術人員采用在礦井回風擴散塔上安設單排噴淋管，采用噴淋換熱形式，利用“氣-水”直接接觸在擴散塔內部進行熱交換。這種方式能夠避免換熱器表面積塵現(xiàn)象。但是，當礦井回風風速較高時，換熱時間不充分，且水滴極易被回風流帶走造成飛水損失，并且為了保證足夠的“氣-水”換熱空間，往往需要設計相匹配的擴散塔，有些工程需要重新建設擴散塔，這就增大了基建投資。因此，如何在不改變擴散塔原有形式的基礎上，實現(xiàn)礦井回風熱能的全部回收利用是我們亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種在不改變擴散塔原有形式的基礎上，實現(xiàn)礦井回風熱能高效回收利用的礦井回風熱能利用裝置。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術采取以下技術方案一種基于原有擴散塔的礦井回風熱能利用裝置，它是由與礦井回風出風口連接的擴散塔、導流裝置、回風換熱裝置、蓄水池組成，其特征在于擴散塔底部設置集水槽，集水槽通過管道連接蓄水池，擴散塔內部設置若干擋水板，擴散塔頂部依次連接導流裝置和回風換熱裝置；導流裝置包括導流殼體、進風口、出風口，導流殼體采用漸擴式結構，出風口面積大于所述進風口面積；回風換熱裝置包括換熱殼體、噴淋主管道、噴淋支管道、噴淋裝置、擋水裝置，噴淋主管道的一端穿出換熱殼體并連接蓄水池，噴淋主管道的另一端并聯(lián)多排噴淋支管道，噴淋支管道上設置若干噴淋裝置；蓄水池還通過管路連接熱泵機組，同時熱泵機組連接用戶設備。上述導流殼體采用鋼板材質，鋼板厚度為6-10mm，導流殼體外部為巖棉板保溫層。上述回風換熱裝置內的風流過流速度為2-3m/s。上述擴散塔與擋水板采用螺栓連接。上述擴散塔出口與導流裝置進風口采用法蘭連接。本專利技術由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、本專利技術由于在擴散塔和回風換熱裝置之間配套設置了導流裝置，導流裝置采用漸擴式結構，減小了進入回風換熱裝置礦井回風風速，延長了換熱時間，解決了在不改變擴散塔原有形式的基礎上，實現(xiàn)礦井回風熱能的高效回收利用的難題。2、本專利技術的導流殼體內部做防腐、防水、防銹處理，外部設置有巖棉板保溫層，可以有效減少礦井回風源熱量散失。3、本專利技術擴散塔內部設置若干擋水板，有效的防止噴淋水倒流入礦井回風出風口，同時保障了噴淋水的匯集，安全可靠。4、本專利技術中的回風換熱裝置采用多排噴淋形式，噴淋裝置產生高密度高壓水霧，頂部設擋水裝置，保證噴淋水霧與礦井回風的充分換熱，可以廣泛用于礦井回風的熱能回收利用中。附圖說明圖1是本專利技術的結構及工作原理示意圖具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，對本專利技術進行詳細的描述。如圖1所示，本專利技術包括與礦井回風出風口 I相連接的擴散塔2、設置在擴散塔2頂部的導流裝置3和回風換熱裝置4、蓄水池5。擴散塔2底部設置集水槽21，用于收集與礦井回風換熱后的噴淋水，集水槽21通過集水管道與蓄水池5相連，擴散塔2內部與礦井回風出風口連接處設置有若干擋水板22，防止噴淋水倒流入礦井回風出風口 I。豎直設置在擴散塔2頂部的導流裝置3包括導流殼體31、設置在導流殼體31底部的進風口 32、和設置在導流殼體31頂部的出風口 33，導流裝置3的進風口 31與擴散塔2出口通過法蘭連接，導流裝置3的出風口 33上部設置回風換熱裝置4，導流殼體31采用自下而上的漸擴式結構，出風口 33的面積大于進風口 32的面積，從而在增大換熱空間的同時減小進入回風換熱裝置4的礦井回風風速，延長換熱時間。導流殼體31采用厚鋼板制成，內部進行防腐、防水、防銹處理.外部進行保溫處理。回風換熱裝置4是由換熱殼體41、噴淋主管道42、噴淋支管道43、噴淋裝置44和擋水裝置45組成。噴淋主管道42 —端穿出換熱殼體41與蓄水池5相連，蓄水池5中設置噴淋循環(huán)水泵01將蓄水池5中的水引入回風換熱裝置4的噴淋主管道41內，噴淋主管道41的另一端并聯(lián)多排噴淋支管道42，噴淋支管道42上設置有若干噴淋裝置44，噴淋裝置44產生向下的高壓噴淋水霧，回風換熱裝置4頂部設置擋水裝置45以阻擋水霧被回風帶出，與礦井回風接觸換熱后的噴淋水霧在導流裝置3和擴散塔2內部設置的若干擋水板22的引流作用下匯集到擴散塔3底部設置的集水槽21中，從而在回風換熱裝置4與蓄水池5之間構成回風換熱一次循環(huán)管路，實現(xiàn)礦井回風中熱能的提取。蓄水池5的另一端還設置有熱源循環(huán)水泵02，熱源循環(huán)水泵02通過熱源進水管道連接煤礦礦井回風源廢熱回收利用系統(tǒng)中熱泵機組6的蒸發(fā)器61殼體的進水端，熱泵機組6的蒸發(fā)器61殼體的出水端通過熱源回水管道連接回蓄水池5，構成回風換熱二次循環(huán)管路。熱泵機組6的蒸發(fā)器61換熱管道通過壓縮機63和節(jié)流閥64連接冷凝器62殼體，構成制冷工質循環(huán)管路。熱泵機組6的冷凝器62換熱管道輸出端通過熱水循環(huán)水泵03和熱水輸出管道連接用戶設備7進水端，用戶設備7出水端通過熱水輸回管道連接冷凝器62換熱管道輸入端，構成熱水循環(huán)管路。上述實施例中，擴散塔2與擋水板22之間可以采用螺栓連接，以便于擋水板22的安裝與拆卸。上述實施例中，回風換熱裝置4內風流過流速度為2_3m/s。上述實施例中，導流殼體31采用鋼板厚度為6-10mm，導流殼體31外部保溫層為巖棉板。本專利技術可以實現(xiàn)回收礦井回風中的熱能滿足用戶設備供熱需求，其具體工作原理如下礦井回風出風口 I排出的礦井回風依次進入擴散塔2和導流裝置3，因為導流裝置3出風口 33面積大于進風口 32面積，礦井回風經過導流裝置3時風流速度降低，礦井回風轉變?yōu)榈退俚姆€(wěn)定氣流流入回風換熱裝置4內，與多排噴淋支管道43上設置的噴淋裝置44向下噴出的高壓噴霧接觸換熱后排出，換熱后的噴淋水霧被回風換熱裝置4頂部的擋水裝置45阻流，在導流裝置5和擴散塔2內擋水板22的引流作用下匯集到集水槽21中，之后通過集水管道進入到蓄水池5中，噴淋循環(huán)水泵01不斷將蓄水池5的噴淋循環(huán)水通過噴淋主管道41壓入到回風換熱裝置4中，與礦井回風循環(huán)換熱。蓄水池5另一端的熱源循環(huán)水泵02將取熱后的噴淋水送入到熱泵機組6中蒸發(fā)器61，蒸發(fā)器61中的噴淋水與蒸發(fā)器61中的制冷工質換熱降溫后返回蓄水池5，而蒸發(fā)器61中的制冷工質吸熱后本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于原有擴散塔的礦井回風熱能利用裝置，它是由與礦井回風出風口連接的擴散塔、導流裝置、回風換熱裝置、蓄水池組成，其特征在于：所述擴散塔底部設置集水槽，所述集水槽通過管道連接所述蓄水池，所述擴散塔內部設置若干擋水板，所述擴散塔頂部依次連接所述導流裝置和所述回風換熱裝置；所述導流裝置包括導流殼體、進風口、出風口，所述導流殼體采用漸擴式結構，所述出風口面積大于所述進風口面積；所述回風換熱裝置包括換熱殼體、噴淋主管道、噴淋支管道、噴淋裝置、擋水裝置，所述噴淋主管道的一端穿出所述換熱殼體并連接所述蓄水池，所述噴淋主管道的另一端并聯(lián)多排所述噴淋支管道，所述噴淋支管道上設置若干噴淋裝置；所述蓄水池還通過管路連接熱泵機組，同時所述熱泵機組連接用戶設備。

【技術特征摘要】
1.一種基于原有擴散塔的礦井回風熱能利用裝置，它是由與礦井回風出風口連接的擴散塔、導流裝置、回風換熱裝置、蓄水池組成，其特征在于:所述擴散塔底部設置集水槽，所述集水槽通過管道連接所述蓄水池，所述擴散塔內部設置若干擋水板，所述擴散塔頂部依次連接所述導流裝置和所述回風換熱裝置；所述導流裝置包括導流殼體、進風口、出風口，所述導流殼體采用漸擴式結構，所述出風口面積大于所述進風口面積；所述回風換熱裝置包括換熱殼體、噴淋主管道、噴淋支管道、噴淋裝置、擋水裝置，所述噴淋主管道的一端穿出所述換熱殼體并連接所述蓄水池，所述噴淋主管道的另一端并聯(lián)多排所述噴淋支管道，所述噴淋支管道上設置若干噴淋裝置；所述蓄水池還通過管路連接熱泵機組，同時所述熱泵機組連接用戶設備。...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王建學，裴偉，牛永勝，李忙力，孟杰，趙光明，
申請(專利權)人：北京礦大節(jié)能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：