專利名稱：礦井工作面降溫系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及礦井工作面降溫領域,特別是一種適用于超深井采掘工作面高 溫熱害環境中降溫用的礦井工作面降溫系統。
背景技術：
"實用新型專利公報"公開了 "礦井冰冷降溫系統中的井下融冰池"、申
請號200420002465的專利。該礦井工作面降溫工藝采用地面集中式制冷站 制造冰雪混合物，通過冰雪在井下融化吸熱作用冷卻空氣，再將冷空氣輸送到 工作面達到為工作面降溫目的。因增加了冰雪制造及冰雪融化兩個中間過程， 使系統效率大大下降，同時增大了設備與資金的投入，經濟性下降；另外冰雪 融化的實際吸熱能力因缺乏理論依據，降低了用于工程的可靠性。
發明內容
為了克服已有礦井工作面降溫系統投資大、效率低、可靠性低的不足，本 發明提供一種礦井工作面降溫系統,它能滿足礦井降溫需要的大風量、大溫差、 大焓差制冷要求，簡化中間過程實現節能增效，提高應用的可靠性。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
備、稱冷風制備裝置、將冷風送至井下工作面的送風管路等組成。制冷機組及 其冷卻水循環設備由壓縮機、冷凝器、節流閥、換熱器、冷卻水池、清水泵等 組成。其冷風制備裝置是利用制冷機組制取的冷媒水噴淋冷卻空氣的噴淋風 室。噴淋風室由進風柵、出風口、噴水排管、噴嘴、擋水板、風室落水池、進 水總管、出水總管等組成。進風柵位于噴淋風室進風口處，出風口位于與進風 口相對的一側。噴水排管是位于進出風口之間成排并聯的立管，立管至少為四 排、即兩級，每級為兩排。各噴水排管與進水總管連接，進水總管與制冷機組 換熱器的冷媒水出口連接。噴嘴裝在噴水排管上。風室落水池位于噴淋風室的 底部，風室落水池內有出水總管。出水總管通過冷媒水泵、過濾器與換熱器的 冷媒水入口連接。擋水板位于出風口一側。噴淋風室的出風口通過風機與送風 管路連接。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案還可以是
礦井工作面降溫系統的制冷機組用的制冷劑為氨或氟里昂。噴水排管采用 八排，即四級；每級的兩排的噴嘴為對噴布置。制備冷媒水的換熱器為板式換 熱器或盤管式蒸發器。風室落水池內設有補水管、溢水管、排污管。該系統的 冷風制備裝置也可用多級串聯的表面式冷卻器，串聯級數至少三級。
本發明的有益效果是 可滿足礦井降溫工程所需要的大風量、大溫差、大焓差空氣制冷的特殊技 術要求。通過減少熱交換過程次數，降低傳熱溫差，提高系統整體效率，減少 中間過程的冷量損失。有效降低深井井下工作面高溫熱害環境的溫度，達到國 家規范標準。工程應用的可靠性高。
圖l:本發明礦井工作面降溫系統的示意圖。 圖2:圖l中噴淋風室ll的主剖視圖。 圖3:圖1中的A-A剖視圖。
圖中1-冷卻水池、2-清水泵、3-蒸發式冷凝器、4-虹吸罐、5-髙壓儲
液罐、6-氨油分離器、7-壓縮機、8-節流閥、9-氨液分離器、10-板式換熱器、 ll-噴淋風室、12-冷媒水泵、13-過濾器、14-風機、15-送風管路、16-進風 柵、17-噴水排管、18-離心噴嘴、19-擋水板、20-出風口、 21-風室落水池、 22-進水總管、23-出水總管、24-補水管、25-溢水管、26-排污管。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳述
實施例1:
本發明礦井工作面降溫系統、又稱井下工作面噴淋風冷式降溫系統，通過 地面集中式機房的氨制冷機組制取冷媒水,使冷媒水于噴淋風室中噴淋風流制 備冷風，再用風機將冷風經送風管路送入礦井工作面降溫。
在圖1中示出本發明礦井工作面降溫系統的組成。該系統主要由地面氨制 冷機組及其冷卻水循環設備、利用冷媒水制備冷風的裝置一一噴淋風室、冷風 輸送風機和送風管路組成。亦即，包括氨循環系統、冷卻水循環系統、冷媒水 循環系統、冷風輸送設施。圖中的單箭頭、空心單箭頭、空心雙箭頭、雙箭頭， 分別表示氨、冷卻水、冷媒水、冷風的流向。
氨制冷機組由螺桿式壓縮機7、油氨分離器6、蒸發式冷凝器3、虹吸罐4、 高壓儲液罐5、節流閥8、氨液分離器9、板式換熱器10等組成。制冷機組的 冷卻水循環設備由冷卻水池1、清水泵2、蒸發式冷凝器3等組成。在氨循環 系統中，通過氨液在板式換熱器10中的汽化吸熱作用，將板式換熱器10另 通道中的冷媒水進行冷卻降溫，氨吸收的熱量通過由冷卻水池1、清水泵2、 蒸發式冷凝器3組成的冷卻水循環釋放到大氣中。
在圖2、 3中示出本礦井工作面降溫系統噴淋風室11的結構。由進風柵 16、噴水排管17、離心噴嘴18、擋水板19、天圓地方出風口 20、風室落水 池21、進水總管22、出水總管23、補水管24、溢水管25、排污管26構成。
進風柵16位于噴淋風室進風口處，出風口 20位于與進風口相對的一側。 噴水排管17是位于進、出風口之間成排并聯的立管，立管為八排、即四級，
每級為兩排。噴嘴18裝在噴水排管17上，每一級的兩排的噴嘴18采用對噴 方式。每排噴水排管包括六根噴水立管，每排共均勻布置噴嘴127個，八排噴 水排管共計噴嘴1016個。各噴水排管17與引進冷媒水的進水總管22連接， 進水總管22與制冷機組的板式換熱器10的冷媒水側的出口連接。
風室落水池21位于噴淋風室底部，風室落水池21內有出水總管23、補 水管24、溢水管25、排污管26等。出水總管23通過冷媒水泵12、過濾器 13與換熱器10的冷媒水側的入口連接。擋水板19位于出風口 20 —側。噴淋 風室11通過天圓地方出風口 20與風機14、送風管路15連接。
進風柵16、過濾器13,為16目左右的細鋼絲過濾網。擋水板19由一組 縱向排列的鋸齒狀薄板組成，形成曲折的出風風流通道，增加出風風流中水霧 微粒與板壁的碰撞，降低冷風的含水率。板式換熱器可采用BHBR-0.6型， 南京高捷輕工設備有限公司產品。噴嘴可采用Y-l型尼龍離心噴嘴。
噴淋風室ll是本系統用冷媒水噴淋風流、為風流降溫、制備冷風的關鍵 設備，可稱冷風制備裝置或空氣制冷裝置。它要求地面制冷機組提供5 9'C 的冷媒水。板式換熱器10的氨側通道通過液態氨的汽化作用，將水側通道的 冷媒水降溫至設計溫度。在噴淋風室ll內冷媒水在水壓作用下通過噴水排管 17離心噴嘴18，噴淋成水霧散開，與風流直接接觸，通過密布于風室內的噴 嘴的噴淋，依次經四級噴水排管17的一 四級冷卻降溫后，空氣與冷媒水充 分接觸換熱。空氣通過這一降溫除濕減焓過程，由35 40。C降至5 9-C，變 成冷風，達到設計的冷風溫度、濕度要求，從而實現了井下降溫所需要的大風 量、大溫差、大焓差空氣制冷的技術要求。經擋水板19除濕，從天圓地方出 風口 20被風機吸走。風機14使噴淋風室形成負壓、產生風流，并將制備的 冷風經送風管路15通過壓入式長距離送風，送至礦井井下，將冷量傳遞給采掘 工作面，使工作面降溫達到國家規范標準，改善礦井工作面高溫熱害環境。本 降溫系統不僅可用于井筒，而且可以延伸到采掘工作面。
冷媒水噴淋后，落入噴水風室下部的風室落水池21中，流入帶過濾網的 兩路回水總管23中，通過冷媒水泵12、過濾器13后，流回制冷機組板式換 熱器10的冷媒水側，形成冷媒水循環。該噴水風室11的補水管24、溢水管 25，能實現自動補水、溢水的功能。排污管26實現排污功能。
制冷機組也可采用氟利昂制冷設備。噴水排管17采用四級為優選，可以 根據需要增減。板式換熱器10也可以采用盤管式蒸發器代替。
實施例2:
本礦井工作面降溫系統也可采用多級串聯的表面式冷卻器,取代噴淋風室 作冷風制備裝置。串聯級數至少為三級。表面式冷卻器可采用KL-2-6X22 X1500型，上海新中冷暖設備有限公司產品。
權利要求
1.一種礦井工作面降溫系統，包括用制冷劑制冷的地面制冷機組及其冷卻水循環設備、冷風制備裝置、將冷風送至井下工作面的送風管路；制冷機組及其冷卻水循環設備，包括壓縮機(7)、冷凝器(3)、節流閥(8)、換熱器(10)、冷卻水池(1)、清水泵(2)；其特征在于所說的冷風制備裝置是利用制冷機組制取的冷媒水噴淋冷卻空氣的噴淋風室(11)；噴淋風室(11)包括進風柵(16)、出風口(20)、噴水排管(17)、噴嘴(18)、擋水板(19)、風室落水池(21)、進水總管(22)、出水總管(23)；進風柵(16)位于噴淋風室進風口處，出風口(20)位于與進風口相對的一側；噴水排管(17)是位于進、出風口之間成排并聯的立管，立管至少為四排、即兩級；各噴水排管(17)與引入冷媒水的進水總管(22)連接，進水總管(22)與制冷機組的換熱器(10)的冷媒水出口連接；噴嘴(18)裝在噴水排管(17)上；風室落水池(21)位于噴淋風室底部，其內有出水總管(23)；出水總管(23)經冷媒水泵(12)、過濾器(13)與換熱器(10)的冷媒水側的入口連接；擋水板(19)位于出風口(20)一側；噴淋風室的出風口(20)通過風機(14)與所說的送風管路(15)連接。
2. 根據權利要求1所述的礦井工作面降溫系統，其特征在于所說的制冷 劑為氨。
3. 根據權利要求1所述的礦井工作面降溫系統，其特征在于所說的制冷劑為氟里昂。
4. 根據權利要求1所述的礦井工作面降溫系統，其特征在于所說的噴嘴 (18)在每級的兩排噴水排管(17)上為對噴布置。
5. 根據權利要求1所述的礦井工作面降溫系統，其特征在于所說的噴水 排管(17)有八排，即為四級。
6. 根據權利要求1所述的礦井工作面降溫系統，其特征在于所說的制備冷媒水的換熱器(io)為板式換熱器。
7. 根據權利要求1所述的礦井工作面降溫系統，其特征在于所說的制備冷媒水的換熱器(10)為盤管式蒸發器。
8. 根據權利要求1所述的礦井工作面降溫系統，其特征在于所說的風室 落水池(21)內有自動補水管(24)、溢水管(25)、排污管(26)。
9. 一種礦井工作面降溫系統，包括用制冷劑制冷的地面制冷機組及其冷卻 水循環系統、冷風制備裝置、將冷風送至井下工作面的送風管路；制冷機組及 其冷卻水循環系統，包括壓縮機(7)、冷凝器(3)、節流閥(8)、換熱器(IO)、 冷卻水池(l)、清水泵(2);其特征在于所說的冷風制備裝置是多級串聯的表面式冷卻器，串聯級數至少為三級。
全文摘要
一種礦井工作面降溫系統，由地面制冷機組及冷卻水循環設備、冷風制備裝置、冷風輸送管路組成。制冷機組及冷卻水循環由壓縮機(7)、冷凝器(3)、節流閥(8)、換熱器(10)、冷卻水池(1)、清水泵(2)等組成。冷風制備裝置是噴淋風室(11)，用制冷機組制取的冷媒水噴淋風流；由進風柵(16)、出風口(20)、噴水排管(17)、噴嘴(18)、擋水板(19)、風室落水池(21)、進水總管(22)、出水總管(23)等構成。進風柵與進風口間裝有數排豎立的噴水排管，其上裝噴嘴，進水總管引入制冷機組冷媒水。利用冷媒水噴淋實現大風量、大溫差、大焓差處理制備冷風，可減少熱交換過程次數，降低傳熱溫差，提高整體效率，減少中間過程冷量浪費。適于深井工作面高溫熱害環境降溫處理。
文檔編號E21F3/00GK101169040SQ20061006937
公開日2008年4月30日 申請日期2006年10月23日 優先權日2006年10月23日
發明者張全亮, 戴華東, 王念強, 王素芬, 齊吉龍 申請人:兗礦新陸建設發展有限公司