一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)及其運(yùn)行方式的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)及其運(yùn)行方式，包括一擴(kuò)散塔，一礦井回風(fēng)換熱器、一循環(huán)水池、一加料設(shè)備、一溶液濃縮設(shè)備、一熱泵機(jī)組單元、一用戶設(shè)備，其特征在于：擴(kuò)散塔底部設(shè)置的匯水池管道連接循環(huán)水池，循環(huán)水池內(nèi)設(shè)置一噴淋泵和供水泵；噴淋泵通過(guò)兩并聯(lián)管道連接擴(kuò)散塔頂部設(shè)置的礦井回風(fēng)換熱器的噴淋管道，其中一并聯(lián)管道上設(shè)置一溶液濃縮設(shè)備；供水泵通過(guò)管道連接熱泵機(jī)組單元的一側(cè)，同時(shí)熱泵機(jī)組單元的另一側(cè)還通過(guò)管道連接用戶設(shè)備；循環(huán)水池連接加料設(shè)備以實(shí)現(xiàn)防凍液的投加。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于高寒地區(qū)低風(fēng)溫工況條件下礦井回風(fēng)熱能或冷能的回收利用。
【專利說(shuō)明】一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)及其運(yùn)行方式
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱泵系統(tǒng)及其運(yùn)行方式，特別是關(guān)于一種用于回收高寒地區(qū)煤礦礦井回風(fēng)源中低溫?zé)崃炕蚶淞康臒岜孟到y(tǒng)及其運(yùn)行方式。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有的礦井回風(fēng)源熱泵技術(shù)主要應(yīng)用于回風(fēng)溫度>10°C的礦井，對(duì)于回風(fēng)溫度10°C以下的低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)低溫廢熱的回收還處于空白。而具有回風(fēng)溫度≤10°C的礦井主要分布在山西、內(nèi)蒙、陜西等高寒地區(qū)，而這些地區(qū)可回收的礦井回風(fēng)廢熱非常豐富。與此同時(shí)，這些地區(qū)冬季室外最低平均溫度多在-25°C，山西北部、內(nèi)蒙、陜西北部冬季室外最低平均氣溫則達(dá)到了-30°C，導(dǎo)致礦井井筒防凍等用熱負(fù)荷加大，這對(duì)于礦井采用新的供熱方式替代燃煤鍋爐提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
[0003]因此，開發(fā)一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)熱能回收技術(shù)，解決高寒地區(qū)井筒防凍用熱問(wèn)題，對(duì)促進(jìn)這些地區(qū)礦井推廣應(yīng)用供熱新技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、減少霧霾等環(huán)境污染具有重要的戰(zhàn)略意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種用于回收低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)中低溫?zé)崃炕蚶淞?，為煤礦生活生產(chǎn)提供所需熱能或冷量的熱泵系統(tǒng)及其運(yùn)行方式。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，包括一擴(kuò)散塔，一礦井回風(fēng)換熱器、一循環(huán)水池、一加料設(shè)備、一溶液濃縮設(shè)備、一熱泵機(jī)組單元、一用戶設(shè)備，其特征在于:
[0006]所述擴(kuò)散塔底部設(shè)置一匯水池，所述匯水池通過(guò)管道連接所述循環(huán)水池；
[0007]所述循環(huán)水池內(nèi)設(shè)置一噴淋泵和供水泵，所述噴淋泵通過(guò)一回風(fēng)換熱主管道和一噴淋循環(huán)管道連接所述擴(kuò)散塔頂部設(shè)置的所述礦井回風(fēng)換熱器的噴淋管道，從而在循環(huán)水池與礦井回風(fēng)換熱器之間組成一水霧循環(huán)管路；
[0008]所述噴淋泵還通過(guò)所述回風(fēng)換熱主管道和一溶液濃縮管道連接所述礦井回風(fēng)換熱器的噴淋管道，所述溶液濃縮管道上設(shè)置所述溶液濃縮設(shè)備，從而在循環(huán)水池與礦井回風(fēng)換熱器之間組成一溶液濃縮循環(huán)管路；
[0009]所述循環(huán)水池中設(shè)置的供水泵通過(guò)一在線水處理設(shè)備連接所述熱泵機(jī)組單元，所述熱泵機(jī)組單元再通過(guò)管道連接所述循環(huán)水池，同時(shí)所述熱泵機(jī)組單元還通過(guò)一循環(huán)管路連接所述用戶設(shè)備；
[0010]所述循環(huán)水池的一側(cè)通過(guò)一加料閥連接所述加料設(shè)備；
[0011]所述噴淋循環(huán)管道和所述溶液濃縮管道上均設(shè)置一調(diào)節(jié)閥；
[0012] 所述礦井回風(fēng)換熱器的噴淋管道處設(shè)置一溫度傳感器和一濃度傳感器。
[0013]所述循環(huán)水池封閉設(shè)置。[0014]所述加料設(shè)備配備攪拌器。
[0015]所述熱泵機(jī)組單元可以是I臺(tái)或I臺(tái)以上并聯(lián)的熱泵機(jī)組。
[0016]所述溶液濃縮設(shè)備為膜濃縮設(shè)備。
[0017]所述加料設(shè)備中填充的防凍液可以由鹵素鹽溶液和緩蝕劑組成。
[0018]所述防凍液為氯化鈣溶液時(shí)，當(dāng)管路水溫< 2°C時(shí)，氯化鈣溶液控制濃度范圍:5% -10%。
[0019]一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行方式，包括以下兩種模式:
[0020]I)夏季制冷運(yùn)行模式，包括以下步驟:
[0021]①關(guān)閉加料設(shè)備及加料閥，關(guān)閉溶液濃縮管道上的調(diào)節(jié)閥和溶液濃縮設(shè)備，最后關(guān)閉溫度傳感器和濃度傳感器，并且打開噴淋循環(huán)管道上的調(diào)節(jié)閥；
[0022]②其他設(shè)備開啟運(yùn)行，礦井回風(fēng)換熱器噴淋霧化水滴，霧化水滴與礦井主通風(fēng)機(jī)從井下抽出的礦井總回風(fēng)在擴(kuò)散塔中進(jìn)行換熱，換熱后霧化水滴經(jīng)匯水池收集進(jìn)入循環(huán)水池，供水泵泵送循環(huán)水通過(guò)在線水處理設(shè)備過(guò)濾并進(jìn)入熱泵機(jī)組吸收熱量后，流回循環(huán)水池，再通過(guò)噴淋循環(huán)管道返回礦井回風(fēng)換熱器繼續(xù)換熱；
[0023]③熱泵機(jī)組將從循環(huán)水中提取的冷量傳遞給用戶設(shè)備，完成用戶端循環(huán)制冷過(guò)程，滿足用戶設(shè)備的用冷需求；
[0024]2)冬季制熱運(yùn)行模式，包括以下步驟:
[0025]①關(guān)閉加料設(shè)備及加料閥，關(guān)閉溶液濃縮管道上的調(diào)節(jié)閥和溶液濃縮設(shè)備，開啟溫度傳感器和濃度傳感器；
[0026]②啟動(dòng)其他設(shè)備后，通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)管路水溫:
[0027]a)當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到管路水溫高于2°C時(shí)，保持通過(guò)噴淋循環(huán)管道使循環(huán)水池與礦井回風(fēng)換熱器相連通；
[0028]b)當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到管路水溫低于2°C時(shí)，開啟加料閥及加料設(shè)備，并通過(guò)加料設(shè)備向循環(huán)水池中投入防凍液，通過(guò)噴淋循環(huán)管道向礦井回風(fēng)換熱器泵送防凍液，并通過(guò)濃度傳感器監(jiān)測(cè)管路內(nèi)的溶液濃度；
[0029]當(dāng)防凍劑濃度達(dá)到管路防凍需求時(shí)，關(guān)閉加料閥停止加料，同時(shí)開啟調(diào)節(jié)閥和溶液濃縮設(shè)備，通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥的大小，調(diào)節(jié)進(jìn)入噴淋循環(huán)管道和溶液濃縮管道的防凍液的流量，使防凍液濃度穩(wěn)定在有效的工作范圍內(nèi)；
[0030]運(yùn)行過(guò)程中，如果監(jiān)測(cè)到防凍液濃度仍無(wú)法滿足需求，則打開加料閥和加料設(shè)備，通過(guò)加料設(shè)備往循環(huán)水池追加投入防凍液；
[0031]③礦井回風(fēng)換熱器噴淋霧化水滴，霧化水滴與礦井主通風(fēng)機(jī)從井下抽出的礦井回風(fēng)在擴(kuò)散塔內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱后的霧化水經(jīng)匯水池收集進(jìn)入循環(huán)水池，通過(guò)供水泵將水經(jīng)過(guò)在線水處理設(shè)備過(guò)濾進(jìn)入熱泵機(jī)組釋放熱量后，再回流到循環(huán)水池，然后通過(guò)噴淋循環(huán)管道或溶液濃縮管道返回礦井回風(fēng)換熱器繼續(xù)換熱；
[0032]④熱泵機(jī)組通過(guò)循環(huán)管路將水霧循環(huán)中提取的熱量傳遞給用戶設(shè)備，完成用戶端循環(huán)供熱過(guò)程，滿足用戶設(shè)備的用熱需求。
[0033]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明中循環(huán)水池配備有加料設(shè)備，在冬季低溫工況下，通過(guò)加入防凍液使管路中的載熱流體即使在低溫工況下也不會(huì)凍結(jié)，并且通過(guò)配備攪拌器的加料設(shè)備能使防凍液濃度均勻，不會(huì)產(chǎn)生局部防凍劑濃度過(guò)高產(chǎn)生結(jié)晶使管路堵塞的情況。2、本發(fā)明載熱流體輸送管路上設(shè)置有溶液濃縮設(shè)備，能穩(wěn)定管路中的溶液濃度，能夠有效地避免因?yàn)椤帮h水”等損耗使防凍液濃度下降而導(dǎo)致管路凍結(jié)的情況，并且能夠減少防凍液的持續(xù)投入，能有效地節(jié)約成本。3、本發(fā)明由于在噴淋管路處設(shè)置溫度傳感器和濃度傳感器，在冬季低溫工況下，通過(guò)監(jiān)測(cè)進(jìn)入礦井回風(fēng)換熱器之前的管內(nèi)流體的溫度和濃度，調(diào)控防凍液的投加量，適應(yīng)冬季環(huán)境氣溫變化，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于高寒地區(qū)低風(fēng)溫工況條件下礦井回風(fēng)熱能或冷能的回收利用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0036]如圖1所不,本發(fā)明包括一與礦井主通風(fēng)機(jī)I相連的擴(kuò)散塔2,—礦井回風(fēng)換熱器
3、一循環(huán)水池4、一加料設(shè)備5、一溶液濃縮設(shè)備6、一熱泵機(jī)組單兀7、一用戶設(shè)備8。
[0037]擴(kuò)散塔2頂部設(shè)置礦井回風(fēng)換熱器3，礦井回風(fēng)換熱器3采用噴淋換熱方式，擴(kuò)散塔2底部設(shè)置一匯水池21，匯水池21通過(guò)一管道連接循環(huán)水池4的頂部。
[0038]循環(huán)水池4內(nèi)設(shè)置一噴淋泵41和一供水泵42。噴淋泵41連接一回風(fēng)換熱主管道9，回風(fēng)換熱主管道9分為兩分支管道；其中一分支管道為噴淋循環(huán)管道91，噴淋循環(huán)管道91通過(guò)一調(diào)節(jié)閥93連接礦井回風(fēng)換熱器3的噴淋管道31，從而在循環(huán)水池4與礦井回風(fēng)換熱器3之間組成一水霧循環(huán)管路；回風(fēng)換熱主管道9的另一分支管道為溶液濃縮管道92，溶液濃縮管道92通過(guò)一調(diào)節(jié)閥94和一溶液濃縮設(shè)備6連接礦井回風(fēng)換熱器3的噴淋管道31，從而在循環(huán)水池4與礦井回風(fēng)換熱器3之間組成一溶液濃縮循環(huán)管路。礦井回風(fēng)換熱器3的噴淋管道31處設(shè)置一溫度傳感器32和一濃度傳感器33，監(jiān)測(cè)進(jìn)入礦井回風(fēng)換熱器之前的管道內(nèi)流體的溫度和濃度。
[0039]循環(huán)水池4中設(shè)置的供水泵42通過(guò)一在線水處理設(shè)備43連接熱泵機(jī)組單元7 —側(cè)的進(jìn)水端，熱泵機(jī)組單元7同側(cè)的回水端通過(guò)一管路連接回循環(huán)水池4。
[0040]同時(shí)，在循環(huán)水池4的一側(cè)通過(guò)一加料閥51連接加料設(shè)備5，并且通過(guò)控制加料閥51的開啟實(shí)現(xiàn)由加料設(shè)備5向循環(huán)水池4中加入防凍液。
[0041 ] 熱泵機(jī)組單元7另一側(cè)通過(guò)一循環(huán)管道連接用戶設(shè)備8，用戶設(shè)備8可以是采暖空調(diào)設(shè)備、洗浴設(shè)備、煤礦井口防凍設(shè)備等。
[0042]本發(fā)明工作時(shí)分為兩種運(yùn)行模式，一種是在夏季提取礦井回風(fēng)中的冷量滿足用戶供冷需求的制冷運(yùn)行模式；另一種則是在冬季提取礦井回風(fēng)中的熱能滿足用戶供熱需求的制熱運(yùn)行模式。
[0043]當(dāng)處于夏季制冷運(yùn)行模式時(shí)，包括以下步驟:
[0044]I)關(guān)閉加料設(shè)備5及加料閥51，關(guān)閉溶液濃縮管道92上的調(diào)節(jié)閥94和溶液濃縮設(shè)備6，最后關(guān)閉溫度傳感器32和濃度傳感器33，并且打開調(diào)節(jié)閥93，確保僅通過(guò)噴淋循環(huán)管道91使循環(huán)水池4與礦井回風(fēng)換熱器3相連通；
[0045]2)其他設(shè)備開啟運(yùn)行，礦井回風(fēng)換熱器3噴淋霧化水滴，霧化水滴與礦井主通風(fēng)機(jī)I從井下抽出的礦井總回風(fēng)在擴(kuò)散塔2中進(jìn)行換熱，換熱后霧化水滴經(jīng)匯水池21收集進(jìn)入循環(huán)水池4，供水泵42泵送循環(huán)水通過(guò)在線水處理設(shè)備43過(guò)濾并進(jìn)入熱泵機(jī)組7吸收熱量后，流回循環(huán)水池4，再通過(guò)噴淋循環(huán)管道91返回礦井回風(fēng)換熱器3繼續(xù)換熱，循環(huán)往復(fù)；
[0046]3)熱泵機(jī)組7將從循環(huán)水中提取的冷量傳遞給用戶設(shè)備8，完成用戶端循環(huán)制冷過(guò)程，滿足用戶設(shè)備8的用冷需求。
[0047]當(dāng)處于冬季制熱運(yùn)行模式時(shí)，包括以下步驟:
[0048]I)首先，關(guān)閉加料設(shè)備5及加料閥51，關(guān)閉溶液濃縮管道92上的調(diào)節(jié)閥94和溶液濃縮設(shè)備6，開啟溫度傳感器32和濃度傳感器33，通過(guò)噴淋循環(huán)管道91使循環(huán)水池4與礦井回風(fēng)換熱器3相連通。
[0049]2)啟動(dòng)其他設(shè)備后，通過(guò)溫度傳感器32監(jiān)測(cè)管路水溫:
[0050]①當(dāng)溫度傳感器32監(jiān)測(cè)到管路水溫高于2°C時(shí)，管路系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保持通過(guò)噴淋循環(huán)管道91使循環(huán)水池4與礦井回風(fēng)換熱器3相連通。礦井回風(fēng)換熱器3噴淋霧化水滴，霧化水滴與礦井主通風(fēng)機(jī)I從井下抽出的礦井回風(fēng)在擴(kuò)散塔2內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱后的霧化水經(jīng)匯水池21收集進(jìn)入循環(huán)水池4，通過(guò)供水泵42將水經(jīng)過(guò)在線水處理設(shè)備43過(guò)濾進(jìn)入熱泵機(jī)組7釋放熱量后，再回流到循環(huán)水池4，然后通過(guò)噴淋循環(huán)管道91返回礦井回風(fēng)換熱器3繼續(xù)換熱，循環(huán)往復(fù)；
[0051]②當(dāng)溫度傳感器32監(jiān)測(cè)到管路水溫低于2°C時(shí)，管路系統(tǒng)有凍結(jié)危險(xiǎn)。此時(shí)開啟加料閥51及加料設(shè)備5，并通過(guò)加料設(shè)備5向循環(huán)水池4中投入防凍液，通過(guò)噴淋循環(huán)管道91向礦井回風(fēng)換熱器3泵送防凍液，并通過(guò)濃度傳感器33監(jiān)測(cè)管路內(nèi)的溶液濃度；
[0052]當(dāng)防凍劑濃度達(dá)到管路防凍需求時(shí)，關(guān)閉加料閥51停止加料，同時(shí)開啟調(diào)節(jié)閥94和溶液濃縮設(shè)備6，通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥93和調(diào)節(jié)閥94的大小，調(diào)節(jié)進(jìn)入噴淋循環(huán)管道91和溶液濃縮管道92的防凍液的流量，從而使防凍液濃度穩(wěn)定在有效的工作范圍內(nèi)；
[0053]運(yùn)行過(guò)程中，如果監(jiān)測(cè)到防凍液濃度仍無(wú)法滿足需求，則打開加料閥51和加料設(shè)備5，通過(guò)加料設(shè)備5往循環(huán)水池追加投入防凍液；
[0054]礦井回風(fēng)換熱器3噴淋霧化水滴，霧化水滴與礦井主通風(fēng)機(jī)I從井下抽出的礦井回風(fēng)在擴(kuò)散塔2內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱后的霧化水經(jīng)匯水池21收集進(jìn)入循環(huán)水池4，通過(guò)供水泵42將水經(jīng)過(guò)在線水處理設(shè)備43過(guò)濾進(jìn)入熱泵機(jī)組7釋放熱量后，再回流到循環(huán)水池4，然后通過(guò)噴淋循環(huán)管道91和溶液濃縮管道92返回礦井回風(fēng)換熱器3繼續(xù)換熱，循環(huán)往復(fù)；
[0055]3)熱泵機(jī)組7通過(guò)循環(huán)管路將水霧循環(huán)中提取的熱量傳遞給用戶設(shè)備8，完成用戶端循環(huán)供熱過(guò)程，滿足用戶設(shè)備8的用熱需求。
[0056]上述實(shí)施例中，循環(huán)水池4密封設(shè)置，防止熱能散失以及投加防凍液后溶質(zhì)的揮發(fā)損失。
[0057]上述實(shí)施例中，加料設(shè)備5配備攪拌器，使防凍液濃度均勻。
[0058]上述實(shí)施例中，加料設(shè)備5中填充的防凍液可以由鹵素鹽溶液和緩蝕劑組成。防凍液為氯化鈣溶液時(shí)，當(dāng)管路水溫< 2°C時(shí)，氯化鈣溶液控制濃度范圍:5% -10%。
[0059]上述實(shí)施例中，熱泵機(jī)組單元7可以為I臺(tái)或I臺(tái)以上并聯(lián)的熱泵機(jī)組。
[0060]上述實(shí)施例中，溶液濃縮設(shè)備6可以為膜濃縮設(shè)備。
[0061]上述實(shí)施例中，可以通過(guò)PLC控制模塊，監(jiān)控溫度傳感器和濃度傳感器，并根據(jù)信號(hào)反饋控制設(shè)備啟停和閥門開關(guān)、大小，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)控制。
[0062]上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，包括一擴(kuò)散塔，一礦井回風(fēng)換熱器、一循環(huán)水池、一加料設(shè)備、一溶液濃縮設(shè)備、一熱泵機(jī)組單兀、一用戶設(shè)備，其特征在于: 所述擴(kuò)散塔底部設(shè)置一匯水池，所述匯水池通過(guò)管道連接所述循環(huán)水池； 所述循環(huán)水池內(nèi)設(shè)置一噴淋泵和供水泵，所述噴淋泵通過(guò)一回風(fēng)換熱主管道和一噴淋循環(huán)管道連接所述擴(kuò)散塔頂部設(shè)置的所述礦井回風(fēng)換熱器的噴淋管道，從而在循環(huán)水池與礦井回風(fēng)換熱器之間組成一水霧循環(huán)管路； 所述噴淋泵還通過(guò)所述回風(fēng)換熱主管道和一溶液濃縮管道連接所述礦井回風(fēng)換熱器的噴淋管道，所述溶液濃縮管道上設(shè)置所述溶液濃縮設(shè)備，從而在循環(huán)水池與礦井回風(fēng)換熱器之間組成一溶液濃縮循環(huán)管路； 所述循環(huán)水池中設(shè)置的供水泵通過(guò)一在線水處理設(shè)備連接所述熱泵機(jī)組單元，所述熱泵機(jī)組單元再通過(guò)管道連接所述循環(huán)水池，同時(shí)所述熱泵機(jī)組單元還通過(guò)一循環(huán)管路連接所述用戶設(shè)備； 所述循環(huán)水池的一側(cè)通過(guò)一加料閥連接所述加料設(shè)備； 所述噴淋循環(huán)管道和所述溶液濃縮管道上均設(shè)置一調(diào)節(jié)閥； 所述礦井回風(fēng)換熱器的噴淋管道處設(shè)置一溫度傳感器和一濃度傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)水池封閉設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述加料設(shè)備配備攪拌器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述熱泵機(jī)組單元可以是I臺(tái)或I臺(tái)以上并聯(lián)的熱泵機(jī)組。
5.如權(quán)利要求1所述的一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述溶液濃縮設(shè)備為膜濃縮設(shè)備。
6.如權(quán)利要求1所述的一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述加料設(shè)備中填充的防凍液可以由鹵素鹽溶液和緩蝕劑組成。
7.如權(quán)利要求6所述的一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述防凍液為氯化鈣溶液時(shí)，當(dāng)管路水溫< 2°C時(shí)，氯化鈣溶液控制濃度范圍:5% -10%。
8.一種低風(fēng)溫工況礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行方式，包括以下兩種模式: 1)夏季制冷運(yùn)行模式，包括以下步驟: ①關(guān)閉加料設(shè)備及加料閥，關(guān)閉溶液濃縮管道上的調(diào)節(jié)閥和溶液濃縮設(shè)備，最后關(guān)閉溫度傳感器和濃度傳感器，并且打開噴淋循環(huán)管道上的調(diào)節(jié)閥； ②其他設(shè)備開啟運(yùn)行，礦井回風(fēng)換熱器噴淋霧化水滴，霧化水滴與礦井主通風(fēng)機(jī)從井下抽出的礦井總回風(fēng)在擴(kuò)散塔中進(jìn)行換熱，換熱后霧化水滴經(jīng)匯水池收集進(jìn)入循環(huán)水池，供水泵泵送循環(huán)水通過(guò)在線水處理設(shè)備過(guò)濾并進(jìn)入熱泵機(jī)組吸收熱量后，流回循環(huán)水池，再通過(guò)噴淋循環(huán)管道返回礦井回風(fēng)換熱器繼續(xù)換熱； ③熱泵機(jī)組將從循環(huán)水中提取的冷量傳遞給用戶設(shè)備，完成用戶端循環(huán)制冷過(guò)程，滿足用戶設(shè)備的用冷需求； 2)冬季制熱運(yùn)行模式，包括以下步驟: ①關(guān)閉加料設(shè)備及加料閥，關(guān)閉溶液濃縮管道上的調(diào)節(jié)閥和溶液濃縮設(shè)備，開啟溫度傳感器和濃度傳感器； ②啟動(dòng)其他設(shè)備后，通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)管路水溫: a)當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到管路水溫高于2°C時(shí)，保持通過(guò)噴淋循環(huán)管道使循環(huán)水池與礦井回風(fēng)換熱器相連通； b)當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到管路水溫低于2°C時(shí)，開啟加料閥及加料設(shè)備，并通過(guò)加料設(shè)備向循環(huán)水池中投入防凍液，通過(guò)噴淋循環(huán)管道向礦井回風(fēng)換熱器泵送防凍液，并通過(guò)濃度傳感器監(jiān)測(cè)管路內(nèi)的溶液濃度； 當(dāng)防凍劑濃度達(dá)到管路防凍需求時(shí)，關(guān)閉加料閥停止加料，同時(shí)開啟調(diào)節(jié)閥和溶液濃縮設(shè)備，通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥的大小，調(diào)節(jié)進(jìn)入噴淋循環(huán)管道和溶液濃縮管道的防凍液的流量，使防凍液濃度穩(wěn)定在有效的工作范圍內(nèi)； 運(yùn)行過(guò)程中，如果監(jiān)測(cè)到防凍液濃度仍無(wú)法滿足需求，則打開加料閥和加料設(shè)備，通過(guò)加料設(shè)備往循環(huán)水池追加投入防凍液； ③礦井回風(fēng)換熱器噴淋霧化水滴，霧化水滴與礦井主通風(fēng)機(jī)從井下抽出的礦井回風(fēng)在擴(kuò)散塔內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱后的霧化水經(jīng)匯水池收集進(jìn)入循環(huán)水池，通過(guò)供水泵將水經(jīng)過(guò)在線水處理設(shè)備過(guò)濾進(jìn)入熱泵機(jī)組釋放熱量后，再回流到循環(huán)水池，然后通過(guò)噴淋循環(huán)管道或溶液濃縮管道返回礦井回風(fēng)換熱器繼續(xù)換熱； ④熱泵機(jī)組通過(guò)循環(huán)管路將水霧循環(huán)中提取的熱量傳遞給用戶設(shè)備，完成用戶端循環(huán)供熱過(guò)程，滿足用戶設(shè) 備的用熱需求。
【文檔編號(hào)】F25B49/00GK104019580SQ201410198662
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】王建學(xué), 牛永勝, 孟杰 申請(qǐng)人:北京礦大節(jié)能科技有限公司