礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，包括乏風(fēng)換熱室，乏風(fēng)換熱室內(nèi)安裝有乏風(fēng)通道，乏風(fēng)通道的下方安裝有頂部敞口的集水池，集水池的正上方安裝有噴淋管網(wǎng)，噴淋管網(wǎng)的進(jìn)水口經(jīng)由串聯(lián)有循環(huán)噴淋泵的噴淋取水管與集水池連通，乏風(fēng)通道的進(jìn)風(fēng)口經(jīng)由風(fēng)道與礦井回風(fēng)干道出口連通，乏風(fēng)通道內(nèi)位于集水池的后側(cè)安裝有直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器，乏風(fēng)通道的出風(fēng)口與外界相通，乏風(fēng)換熱器的換熱管路出口經(jīng)由輸送管路與右四通閥的其一接管口連通，乏風(fēng)換熱器的換熱管路的進(jìn)口經(jīng)由連接管路與右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的換熱管路的出口連通。其目的在于提供一種運(yùn)行風(fēng)阻小，能耗低，熱效率高，可節(jié)約大量能源，降低環(huán)境污染的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)礦井乏風(fēng)余熱利用，原有技術(shù)有兩種不同的技術(shù)路線，其一是噴淋式取熱，噴淋式取熱存在水堵、取熱量小的缺陷，乏風(fēng)在12°C以下就無(wú)法取熱；其二是直蒸式取熱，直蒸式取熱雖取熱量大，但由于乏風(fēng)中混有較多的灰塵，運(yùn)行過(guò)程中存在乏風(fēng)換熱器容易被堵塞的問(wèn)題，造成乏風(fēng)換熱器的風(fēng)阻力較大。此外，為了消除礦井回風(fēng)主機(jī)的30?40dB(A)噪音，現(xiàn)有的乏風(fēng)取熱裝置中都設(shè)置消音器，由此也會(huì)進(jìn)一步增大風(fēng)阻，導(dǎo)致能耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)行風(fēng)阻小，能耗低，熱效率高，可節(jié)約大量能源，降低環(huán)境污染的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，包括乏風(fēng)換熱室，乏風(fēng)換熱室內(nèi)設(shè)有乏風(fēng)通道，乏風(fēng)通道中部的下方設(shè)有頂部敞口的集水池，集水池的正上方安裝有噴淋管網(wǎng)，噴淋管網(wǎng)上安裝有多個(gè)可向下噴水的噴頭，噴淋管網(wǎng)的進(jìn)水口經(jīng)由串聯(lián)有循環(huán)噴淋泵的噴淋取水管與集水池連通，所述乏風(fēng)通道的進(jìn)風(fēng)口經(jīng)由風(fēng)道與礦井回風(fēng)干道的出口連通，乏風(fēng)通道內(nèi)位于集水池的后側(cè)安裝有直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器，乏風(fēng)通道的出風(fēng)口與外界相通，所述乏風(fēng)換熱器的換熱管路的出口經(jīng)由輸送管路與右四通閥的其一接管口連通，乏風(fēng)換熱器的換熱管路的進(jìn)口經(jīng)由連接管路與右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的換熱管路的出口連通，右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的換熱管路的進(jìn)口經(jīng)由管路與右四通閥的另一接管口連通，右四通閥的又一接管口經(jīng)由管路與右壓縮機(jī)的出口連通，右四通閥的再一接管口經(jīng)由管路與右壓縮機(jī)的進(jìn)口連通；所述集水池的底部與污泥水源熱泵取水管的進(jìn)口連通，污泥水源熱泵取水管的中部串聯(lián)有污泥水泵，污泥水源熱泵取水管的出口與污泥箱式蒸發(fā)冷凝器的上部連通，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器經(jīng)由污泥水源熱泵回水管與所述集水池連通，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器位于所述集水池的下方，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器的底部與排污管的進(jìn)口連通，排污管的中部串聯(lián)有排污閥，排污管的出口與沉泥池連通，沉泥池位于所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器的下方；所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器的換熱管路的出口經(jīng)由串聯(lián)有左雙向熱力換向閥的管路與左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的換熱管路的進(jìn)口連通，左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的換熱管路的出口經(jīng)由左四通閥分別與左壓縮機(jī)的出口、左壓縮機(jī)的進(jìn)口和所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器的換熱管路的進(jìn)口利用管路連通；所述左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的出水口和所述右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的出水口分別經(jīng)由管路與供熱水管連通，左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的回水口和所述右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器的回水口分別經(jīng)由管路與回水管連通，回水管或所述供熱水管上串聯(lián)有循環(huán)水泵。
[0005]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其噴淋管網(wǎng)的前方安裝有導(dǎo)流板，所述連接管路上串聯(lián)有右雙向熱力換向閥。[0006]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其乏風(fēng)換熱室的下方設(shè)有熱泵主機(jī)房，所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器、所述左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器、所述右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器、所述左壓縮機(jī)、所述右壓縮機(jī)、所述循環(huán)水泵和所述污泥水泵安裝在熱泵主機(jī)房?jī)?nèi)。
[0007]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其風(fēng)道包括引風(fēng)彎頭段和擴(kuò)散塔，引風(fēng)彎頭段的出口與所述乏風(fēng)換熱室的進(jìn)風(fēng)口連通，引風(fēng)彎頭段的進(jìn)口與所述擴(kuò)散塔的出口連通，擴(kuò)散塔的進(jìn)口與回風(fēng)風(fēng)機(jī)的出口連通，回風(fēng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)口與所述礦井回風(fēng)干道的出口連通。
[0008]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其沉泥池設(shè)置在所述熱泵主機(jī)房的下方。
[0009]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其噴淋管網(wǎng)安裝在乏風(fēng)通道內(nèi)的上部，噴淋管網(wǎng)沿水平方向設(shè)置。
[0010]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，采用兩級(jí)取熱，其第一級(jí)利用噴淋取熱清洗乏風(fēng)，為后級(jí)直蒸式取熱創(chuàng)造較清潔乏風(fēng)，第二級(jí)利用直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器深焓取熱，可將第一級(jí)水分蒸發(fā)的潛熱與乏風(fēng)中顯熱與潛熱完全取回，大大提高了礦井乏風(fēng)余熱資源的利用率，并可消除礦井回風(fēng)主機(jī)的30-40dB噪音，無(wú)需設(shè)置消音器，整個(gè)乏風(fēng)取熱系統(tǒng)不增加回風(fēng)主風(fēng)機(jī)的阻力，可謂一舉三得，而兩級(jí)混合式取熱，可保障極高的熱泵效率。因此，本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)阻小，能耗低，熱效率高，造價(jià)低，可節(jié)約大量能源，并且運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)環(huán)境友好，可有效減少對(duì)環(huán)境的污染，推廣使用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都極其突出。
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，包括乏風(fēng)換熱室5，乏風(fēng)換熱室5內(nèi)設(shè)有讓乏風(fēng)經(jīng)由的乏風(fēng)通道32，乏風(fēng)通道32內(nèi)中部的下方設(shè)有頂部敞口的、用于收集上面噴淋下來(lái)的水的集水池9，集水池9的正上方安裝有噴淋管網(wǎng)6，噴淋管網(wǎng)6上安裝有多個(gè)可向下噴水的噴頭，噴下的水在穿過(guò)乏風(fēng)通道32時(shí)，會(huì)與乏風(fēng)進(jìn)行熱交換，從而將乏風(fēng)中的熱能提取出來(lái)，并將提取出來(lái)的熱能帶入集水池9，噴淋管網(wǎng)6的進(jìn)水口經(jīng)由串聯(lián)有循環(huán)噴淋泵7的噴淋取水管8與集水池9連通，循環(huán)噴淋泵7可不斷的將集水池9經(jīng)由噴淋取水管8輸送到噴淋管網(wǎng)6進(jìn)行循環(huán)，提取乏風(fēng)中的熱能，并可清除掉乏風(fēng)中的灰塵，清洗干凈乏風(fēng)，防止乏風(fēng)中的灰塵向后運(yùn)動(dòng)堵塞直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器12，造成能耗增力口，避免直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器12的換熱效率急劇下降。
[0014]乏風(fēng)通道32的進(jìn)風(fēng)口經(jīng)由風(fēng)道與礦井回風(fēng)干道I的出口連通，乏風(fēng)通道32內(nèi)位于集水池9的后側(cè)安裝有直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器12，乏風(fēng)通道32的出風(fēng)口與外界相通，乏風(fēng)換熱器12的換熱管路的出口經(jīng)由輸送管路30與右四通閥22的其一接管口連通，乏風(fēng)換熱器12的換熱管路的進(jìn)口經(jīng)由連接管路31與右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23的換熱管路的出口連通，右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23的換熱管路的進(jìn)口經(jīng)由管路與右四通閥22的另一接管口連通，右四通閥22的又一接管口經(jīng)由管路與右壓縮機(jī)24的出口連通，右四通閥22的再一接管口經(jīng)由管路與右壓縮機(jī)24的進(jìn)口連通；在使用時(shí)，啟動(dòng)右壓縮機(jī)24，直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器12的換熱管路中的流體介質(zhì)提取的熱能就可經(jīng)由右四通閥22經(jīng)右壓縮機(jī)24輸送至右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23的換熱管路中，在此右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23的換熱管路中的流體介質(zhì)將熱能傳遞給右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23內(nèi)的水介質(zhì)，然后右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23內(nèi)的水介質(zhì)再經(jīng)由供熱水管26將熱能輸送出去。
[0015]集水池9的底部與污泥水源熱泵取水管11的進(jìn)口連通，污泥水源熱泵取水管11的中部串聯(lián)有污泥水泵16，污泥水源熱泵取水管11的出口與污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19的上部連通，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19經(jīng)由污泥水源熱泵回水管10與集水池9連通，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19位于集水池9的下方，啟動(dòng)污泥水泵16，集水池9中的具有熱能的水就會(huì)經(jīng)污泥水源熱泵取水管11被輸送到污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19中，同時(shí)污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19中原有的、已經(jīng)進(jìn)行過(guò)熱交換的水則會(huì)經(jīng)回水管10回流到集水池9。
[0016]污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19的底部與排污管21的進(jìn)口連通，排污管21的中部串聯(lián)有排污閥20，排污管21的出口與沉泥池29連通，沉泥池29位于污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19的下方；當(dāng)污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19的底部沉積有較多的泥沙時(shí)，可打開(kāi)排污閥20，讓泥沙水經(jīng)排污管21流入沉泥池29。
[0017]污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19的換熱管路的出口經(jīng)由串聯(lián)有左雙向熱力換向閥15的管路與左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14的換熱管路的進(jìn)口連通，左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14的換熱管路的出口經(jīng)由左四通閥17分別與左壓縮機(jī)18的出口、左壓縮機(jī)18的進(jìn)口和污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19的換熱管路的進(jìn)口利用管路連通；在使用過(guò)程中，啟動(dòng)左壓縮機(jī)18，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19的換熱管路中的流體介質(zhì)就會(huì)將從污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19內(nèi)來(lái)自集水池9的水中提取出來(lái)的熱能，經(jīng)左壓縮機(jī)18輸送到左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14的換熱管路中，在此左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14的換熱管路中的流體介質(zhì)將熱能傳遞給左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14內(nèi)的水介質(zhì)，然后左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14內(nèi)的水介質(zhì)再經(jīng)由供熱水管26將熱能輸送出去。
[0018]左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14的出水口和右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23的出水口分別經(jīng)由管路與供熱水管26連通，左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14的回水口和右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23的回水口分別經(jīng)由管路與回水管27連通，回水管27或供熱水管26上串聯(lián)有循環(huán)水泵25。
[0019]上述噴淋管網(wǎng)6的前方優(yōu)選安裝有導(dǎo)流板33，連接管路31上串聯(lián)有右雙向熱力換向閥13。
[0020]上述乏風(fēng)換熱室5的下方優(yōu)選設(shè)有熱泵主機(jī)房28，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器19、左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器14、右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器23、左壓縮機(jī)18、右壓縮機(jī)24、循環(huán)水泵25和污泥水泵16安裝在熱泵主機(jī)房28內(nèi)。上述風(fēng)道包括引風(fēng)彎頭段4和擴(kuò)散塔3，引風(fēng)彎頭段4的出口與乏風(fēng)換熱室5的進(jìn)風(fēng)口連通，引風(fēng)彎頭段4的進(jìn)口與擴(kuò)散塔3的出口連通，擴(kuò)散塔3的進(jìn)口與回風(fēng)風(fēng)機(jī)2的出口連通，回風(fēng)風(fēng)機(jī)2的進(jìn)口與礦井回風(fēng)干道I的出口連通。沉泥池29設(shè)置在熱泵主機(jī)房28的下方。噴淋管網(wǎng)6優(yōu)選安裝在乏風(fēng)通道32內(nèi)的上部，噴淋管網(wǎng)6沿水平方向設(shè)置。
[0021]本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，在冬季可讓左四通閥17、右四通閥22換向至冬季工作狀態(tài)進(jìn)行工作，在炎熱的夏季，則可讓左四通閥17、右四通閥22換向至夏季工作狀態(tài)進(jìn)行工作。由于是經(jīng)由提取礦井回風(fēng)干道中出來(lái)的乏風(fēng)中連續(xù)、穩(wěn)定的巨量熱能資源加熱煤礦礦井進(jìn)風(fēng)干道的供風(fēng)，不需要使用額外的能源。因此，本發(fā)明的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)可節(jié)約大量能源，并且運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)環(huán)境友好，可有效減少對(duì)環(huán)境的污染。
【權(quán)利要求】
1.礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其特征是:包括乏風(fēng)換熱室(5)，乏風(fēng)換熱室(5)內(nèi)設(shè)有乏風(fēng)通道(32)，乏風(fēng)通道(32)內(nèi)的下方設(shè)有頂部敞口的集水池(9)，集水池(9)的正上方安裝有噴淋管網(wǎng)(6),噴淋管網(wǎng)(6)上安裝有多個(gè)可向下噴水的噴頭，噴淋管網(wǎng)(6)的進(jìn)水口經(jīng)由串聯(lián)有循環(huán)噴淋泵(7)的噴淋取水管(8)與集水池(9)連通，所述乏風(fēng)通道(32)的進(jìn)風(fēng)口經(jīng)由風(fēng)道與礦井回風(fēng)干道(I)的出口連通，乏風(fēng)通道(32)內(nèi)位于集水池(9)的后側(cè)安裝有直接蒸發(fā)式乏風(fēng)換熱器(12)，乏風(fēng)通道(32)的出風(fēng)口與外界相通，所述乏風(fēng)換熱器(12)的換熱管路的出口經(jīng)由輸送管路(30)與右四通閥(22)的其一接管口連通，乏風(fēng)換熱器(12)的換熱管路的進(jìn)口經(jīng)由連接管路(31)與右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(23)的換熱管路的出口連通，右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(23)的換熱管路的進(jìn)口經(jīng)由管路與右四通閥(22)的另一接管口連通，右四通閥(22)的又一接管口經(jīng)由管路與右壓縮機(jī)(24)的出口連通，右四通閥(22)的再一接管口經(jīng)由管路與右壓縮機(jī)(24)的進(jìn)口連通；所述集水池(9)的底部與污泥水源熱泵取水管(11)的進(jìn)口連通，污泥水源熱泵取水管(11)的中部串聯(lián)有污泥水泵(16)，污泥水源熱泵取水管(11)的出口與污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)的上部連通，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)經(jīng)由污泥水源熱泵回水管(10)與所述集水池(9)連通，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)位于集水池(9)的下方，污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)的底部與排污管(21)的進(jìn)口連通,排污管(21)的中部串聯(lián)有排污閥(20),排污管(21)的出口與沉泥池(29)連通，沉泥池(29)位于所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)的下方；所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)的換熱管路的出口經(jīng)由串聯(lián)有左雙向熱力換向閥(15)的管路與左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(14)的換熱管路的進(jìn)口連通，左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(14)的換熱管路的出口經(jīng)由左四通閥(17)分別與左壓縮機(jī)(18)的出口、左壓縮機(jī)(18)的進(jìn)口和所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)的換熱管路的進(jìn)口利用管路連通；所述左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(14)的出水口和所述右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(23)的出水口分別經(jīng)由管路與供熱水管(26)連通，左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(14)的回水口和所述右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(23)的回水口分別經(jīng)由管路與回水管(27)連通，回水管(27)或所述供熱水管(26)上串聯(lián)有循環(huán)水泵(25)。
2.如權(quán)利要求1所述的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其特征是:所述噴淋管網(wǎng)(6)的前方安裝有導(dǎo)流板(33)，所述連接管路(31)上串聯(lián)有右雙向熱力換向閥(13)。
3.如權(quán)利要求2所述的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其特征是:所述乏風(fēng)換熱室(5)的下方設(shè)有熱泵主機(jī)房(28)，所述污泥箱式蒸發(fā)冷凝器(19)、所述左殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(14)、所述右殼管滿液式冷凝蒸發(fā)器(23)、所述左壓縮機(jī)(18)、所述右壓縮機(jī)(24)、所述循環(huán)水泵(25)和所述污泥水泵(16)安裝在熱泵主機(jī)房(28)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其特征是:所述風(fēng)道包括引風(fēng)彎頭段(4)和擴(kuò)散塔(3)，引風(fēng)彎頭段(4)的出口與所述乏風(fēng)換熱室(5)的進(jìn)風(fēng)口連通，引風(fēng)彎頭段(4)的進(jìn)口與所述擴(kuò)散塔(3)的出口連通，擴(kuò)散塔(3)的進(jìn)口與回風(fēng)風(fēng)機(jī)(2)的出口連通，回風(fēng)風(fēng)機(jī)(2)的進(jìn)口與所述礦井回風(fēng)干道(I)的出口連通。
5.如權(quán)利要求4所述的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其特征是:所述沉泥池(29)設(shè)置在所述熱泵主機(jī)房(28)的下方。
6.如權(quán)利要求5所述的礦井乏風(fēng)余熱混合式取熱熱泵系統(tǒng)，其特征是:所述噴淋管網(wǎng)(6)安裝在乏風(fēng)通道(32)內(nèi)的上部，噴淋管網(wǎng)(6)沿水平方向設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F25B30/06GK103697628SQ201310703758
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】宋世果, 謝嶠, 李丁丁, 于力仲, 劉成, 朱長(zhǎng)印 申請(qǐng)人:北京中礦博能節(jié)能科技有限公司