專利名稱：礦用外融冰式降溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井降溫技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種礦用外融冰式降溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，煤礦的采掘深度正在逐漸增加，地?zé)釣?zāi)害越來越明顯，與安全生產(chǎn)
的矛盾越來越突出。我國《礦山安全條例》第53條規(guī)定，"井下作業(yè)地點的空 氣溫度不得超過28'C";《煤礦安全規(guī)程》第102條規(guī)定"生產(chǎn)礦井采掘工作 面的空氣溫度不得超過26"C，機(jī)電設(shè)備硐室的溫度不得超過3(TC"。因此，隨 著采掘深度的增加，礦井的降溫系統(tǒng)研究顯得更加重要。從目前的礦井降溫方 式看，主要分井下集中式、地面集中式和井下分散式等幾種，但各存在著一些 不足。
井下集中式降溫系統(tǒng)將主要的制冷系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置于井下，通過排風(fēng)或冷卻 水排除冷凝熱。該種系統(tǒng)存在冷凝熱排放困難，所有的設(shè)備必須采取防爆措施， 可靠性較低，造價較高，運(yùn)行管理復(fù)雜，維修安裝條件較差，而且隨著掘井面 前行，輸送冷量更加困難，并且冷耗増加。
地面集中式降溫系統(tǒng)主要制冷系統(tǒng)設(shè)置于地面。將冷風(fēng)或冷水或冰塊輸送 到井下進(jìn)行降溫。該種系統(tǒng)輸送冷風(fēng)導(dǎo)致需要將多的送風(fēng)設(shè)備，同時空氣的比 熱較小，沿途損耗較大，降溫效果不明顯；輸送冷水由于井下與地面高差較大， 需要較大的承壓設(shè)備，或多級換熱，也導(dǎo)致冷耗大、管道敷設(shè)投入大的缺點； 輸送冰塊降溫需要輸冰設(shè)施、融冰池、輸水管道、噴淋裝置等等，同時也得將 升溫的水輸送出礦井，也產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)雜、耗能大、投資大、管理不便的缺點。
井下分散式降溫系統(tǒng)主要將制冷系統(tǒng)做成小模塊，隨掘井工作面一起前進(jìn) 給工作面局部降溫，該系統(tǒng)存在冷凝熱排放困難，對設(shè)備必須采取防爆措施， 維護(hù)條件差等缺點
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有礦井降溫系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種礦用外融 冰式降溫系統(tǒng)，
為了達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn) 一種礦用外 融冰式降溫系統(tǒng)，它主要由制冰模塊、蓄冰槽模塊和冷卻模塊組成；其中，所 述制冰模塊與蓄冰槽模塊相連組成制冰系統(tǒng)，所述冷卻模塊與蓄冰槽模塊連接 組成冷卻系統(tǒng)。
進(jìn)一步地，所述制冰模塊主要由載冷劑定壓裝置、載冷劑泵、制冷機(jī)依次 連接組成。制冷機(jī)出口連接蓄冰槽的蓄冰槽載冷劑進(jìn)口，載冷劑泵的進(jìn)口與蓄 冰槽模塊的蓄冰槽載冷劑出口連接，組成制冰系統(tǒng)。所述各設(shè)備間通過管道連 接。
進(jìn)一步地，所述冷卻模塊主要由冷凍水泵、冷卻器和電動調(diào)節(jié)閥依次相連 組成。電動調(diào)節(jié)閥連接蓄冰槽融冰進(jìn)口，蓄冰槽融冰出口連接冷凍水泵進(jìn)口， 組成冷卻系統(tǒng)。所述各設(shè)備間通過管道連接。
進(jìn)一步地，所述蓄冰槽模塊主要由帶保溫的槽體、盤管、蓄冰槽載冷劑進(jìn) 口、蓄冰槽載冷劑出口、蓄冰槽融冰進(jìn)口、蓄冰槽融冰出口、布水器、礦車底 盤組成。所述蓄冰槽載冷劑進(jìn)口、蓄冰槽載冷劑出口、蓄冰槽融冰進(jìn)口和蓄冰 槽融冰出口均帶閥門。盤管安裝在帶保溫的槽體內(nèi)，其進(jìn)出口分別為蓄冰槽載 冷劑進(jìn)口和蓄冰槽載冷劑出口 ；蓄冰槽融冰進(jìn)口和蓄冰槽融冰出口分別安裝在 帶保溫的槽體的兩側(cè)；蓄冰槽融冰進(jìn)口和蓄冰槽融冰出口正對帶保溫的槽體的 內(nèi)側(cè)分別安裝布水器；整個帶保溫的槽體安裝在礦車底盤上。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是它將地面集中式降溫系統(tǒng) 與井下分散式降溫系統(tǒng)結(jié)合起來，通過蓄冰槽模塊的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)降溫。此發(fā)明有 效利用了冰的大潛熱蓄冷量，'解決冷凝熱排放難和制冷機(jī)防爆的問題，避免了 輸送冷量的復(fù)雜系統(tǒng)，使設(shè)備維護(hù)簡單化，減少了礦井降溫系統(tǒng)的投資。
1、 摒除現(xiàn)有井下集中降溫系統(tǒng)冷凝熱排放困難，所有的設(shè)備必須采取防爆措 施，可靠性較低，造價較高，運(yùn)行管理復(fù)雜，維修安裝條件較差的缺點，礦用 外融冰式降溫系統(tǒng)將主要設(shè)備放置在礦井地面，冷凝熱排放方便，地面設(shè)備無 需防爆，維修管理方便。
2、 改變了地面集中式降溫系統(tǒng)冷耗大、設(shè)備多，投資大的不足。礦用外融冰式 降溫系統(tǒng)將主要設(shè)備放置在礦井地面，降溫面是局部的，減少了冷耗，減少輸 送冷量管道的投資。
3、 避免了井下分散式降溫系統(tǒng)所有設(shè)備采取防爆措施、冷凝熱排放困難和設(shè)備 維護(hù)條件差的缺點，本發(fā)明只對小部分設(shè)備采取防爆，不存在冷凝熱排放困難問題。
4、本發(fā)明融合現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點，具有無需全部設(shè)備防爆、冷凝器排放方便、局 部降溫冷耗少，通過冰載冷，蓄冷量大，投入少、設(shè)備管理方便等特點。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明制冰模塊與蓄冰槽模塊連接組成制冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；. 圖2是本發(fā)明冷卻模塊與蓄冰槽模塊連接組成冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；' 圖3是本發(fā)明蓄冰槽模塊結(jié)構(gòu)示意圖中1、制冰模塊，2、蓄冰槽模塊，3、冷卻模塊，4、冷凍水泵，5、 冷卻器，6、電動調(diào)節(jié)闊，7、載冷劑泵，8、載冷劑定壓裝置，9、蓄冰槽， 1 0、制冷機(jī)，91、蓄冰槽載冷劑進(jìn)口， 92、蓄冰槽載冷劑出口， 93、蓄冰槽 融冰進(jìn)口， 94、蓄冰槽融冰出口， 95、帶保溫的槽體，96、盤管，97、布水器， 98、礦車底盤。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。 本發(fā)明的礦用外融冰式降溫系統(tǒng)主要由制冰模塊1、蓄冰槽模塊2和冷卻模 塊3組成，其中，制冰模塊1與蓄冰槽模塊2相連組成制冰系統(tǒng)，冷卻模塊3 與蓄冰槽模塊2連接組成冷卻系統(tǒng)。
如圖l、 3所示，制冰模塊1與蓄冰槽模塊2連接組成制冰系統(tǒng)，整個制冰 系統(tǒng)放置在礦井地面工作運(yùn)行，制冰模塊1主要由載冷劑定壓裝置8、載冷劑泵 7、制冷機(jī)10依次連接組成。載冷劑定壓裝置8接載冷劑泵7入口 ，載冷劑泵7 出口接制冷機(jī)10的入口.端，制冷機(jī)10出口連接蓄冰槽9的蓄冰槽載冷劑進(jìn)口 91，載冷劑泵7的進(jìn)口與蓄冰槽模塊的蓄冰槽載冷劑出口92連接，各設(shè)備間通 過管道連接。
制冰時，打開蓄冰槽模塊載冷劑進(jìn)出口闊和制冷機(jī)出口閥、載冷劑泵進(jìn)口 閥。通過蓄冰槽9冰量指示制完冰時，關(guān)閉運(yùn)行設(shè)備和蓄冰槽載冷劑進(jìn)出口閥 和制冷機(jī)出口閥、載冷劑泵進(jìn)口閥。蓄冰槽模塊2就可脫離此制冰系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn) 輸。蓄冰槽融冰進(jìn)口 93和蓄冰槽融冰出口 94閥門在制冰時是關(guān)閉的。
如圖2、 3所示，冷卻模塊3與蓄冰槽模塊2連接組成冷卻系統(tǒng)，冷卻模塊3主要由冷凍水泵4、冷卻器5和電動調(diào)節(jié)閥6依次相連組成，電動調(diào)節(jié)閥6連 接蓄冰槽融冰進(jìn)口 93，蓄冰槽融冰出口 94連接冷凍水泵4進(jìn)口。各設(shè)備間用管 道連接。
當(dāng)外融冰降溫工作時，打開蓄冰槽融冰進(jìn)出口閥和電動調(diào)節(jié)閥6出口閥、 冷凍水泵4進(jìn)口閥。通過電動調(diào)節(jié)閥6調(diào)節(jié)冷卻器5的出口溫度，當(dāng)冷卻系統(tǒng) 中冰水溫度不能滿足降溫要求時。關(guān)閉運(yùn)行設(shè)備和冷凍水泵4進(jìn)口閥、電動調(diào) 節(jié)閥出口閥門和蓄冰槽的融冰進(jìn)出口閥門。此時該冷卻系統(tǒng)就可更換其他蓄冰 槽來降溫運(yùn)行了。載冷劑進(jìn)出口在冷卻系統(tǒng)運(yùn)行時是關(guān)閉的。
如圖3所示為本發(fā)明的蓄冰槽模塊，其主要由帶保溫的槽體95、盤管96、 蓄冰槽載冷劑進(jìn)口 91、蓄冰槽載冷劑出口 92、蓄冰槽融冰進(jìn)口 93、蓄冰槽融冰 出口94、布水器97、礦車底盤98組成。所述蓄冰槽載冷劑進(jìn)口 91、蓄冰槽載 冷劑出口 92、蓄冰槽融冰進(jìn)口 93和蓄冰槽融冰出口 94均帶閥門。盤管96安裝 在帶保溫的槽體95內(nèi)，其進(jìn)出口分別為蓄冰槽載冷劑進(jìn)口 91和蓄冰槽載冷劑 出口 92;蓄冰槽融冰進(jìn)口 93和蓄冰槽融冰出口 94分別安裝在帶保溫的槽體95 的兩側(cè)；蓄冰槽融冰進(jìn)口 93和蓄冰槽融冰出口 94正對帶保溫的槽體95的內(nèi)側(cè) 分別安裝了布水器97;整個帶保溫的槽體95安裝在礦車底盤98上。其中蓄冰 槽載冷劑進(jìn)口 91與蓄冰槽載冷劑出口 92可以互換，蓄冰槽融冰進(jìn)口 93與蓄冰 槽融冰出口94可以互換。蓄冰槽內(nèi)部的盤管96可為采用金屬或塑料材料，采 用塑料材料的盤管減輕了蓄冰槽模塊的重量，便于其運(yùn)輸，盤管96內(nèi)為載冷劑， 外為水。布水器97起到分布融冰過程中均布進(jìn)出水流。
整個蓄冰槽9安裝在^^車底盤98上，可以隨礦車一起進(jìn)出礦井也可單獨(dú)運(yùn) 輸，蓄冰槽模塊2在地面與制冰模塊相連組成制冰系統(tǒng)，將蓄冰槽9中的水制 成冰，然后脫離制冰模塊進(jìn)入礦井與在礦井工作面工作的冷卻模塊3連接組成 冷卻系統(tǒng)進(jìn)行外融冰降溫。當(dāng)蓄冰槽的冰融化并上升到一定溫度，就可更換其 他制成冰的蓄冰槽模塊2來替換降溫運(yùn)行。通過多臺蓄冰槽模塊2在制冰模塊1 與冷卻模塊3切換制冰和融冰實現(xiàn)礦井的連續(xù)降溫。
上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的 精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種礦用外融冰式降溫系統(tǒng)，其特征在于，它主要由制冰模塊、蓄冰槽模塊和冷卻模塊組成。其中，所述制冰模塊與蓄冰槽模塊相連組成制冰系統(tǒng)，所述冷卻模塊與蓄冰槽模塊連接組成冷卻系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用外融冰式降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述制冰模塊 主要由載冷劑定壓裝置、載冷劑泵、制冷機(jī)依次連接組成。制冷機(jī)出口連接蓄 冰槽的蓄冰槽載冷劑進(jìn)口，載冷劑泵的進(jìn)口與蓄冰槽模塊的蓄冰槽載冷劑出口 連接，組成制冰系統(tǒng)。所述各設(shè)備間通過管道連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用外融冰式降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻模塊 主要由冷凍水泵、冷卻器和電動調(diào)節(jié)閥依次相連組成。電動調(diào)節(jié)閥連接蓄冰槽 融冰進(jìn)口，蓄冰槽融冰出口連接冷凍水泵進(jìn)口，組成冷卻系統(tǒng)。所述各設(shè)備間 通過管道連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用外融冰式降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄冰槽模 塊主要由帶保溫的槽體、盤管、蓄冰槽載冷劑進(jìn)口、蓄冰槽載冷劑出口、蓄冰 槽融冰進(jìn)口、蓄冰槽融冰出口、布水器、礦車底盤組成。所述蓄冰槽載冷劑進(jìn) 口、蓄冰槽載冷劑出口、蓄冰槽融冰進(jìn)口和蓄冰槽融冰出口均帶閥門。盤管安 裝在帶保溫的槽體內(nèi)，其進(jìn)出口分別為蓄冰槽載冷劑進(jìn)口和蓄冰槽載冷劑出口 ； 蓄冰槽融冰進(jìn)口和蓄冰槽融冰出口分別安裝在帶保溫的槽體的兩側(cè)；蓄冰槽融 冰進(jìn)口和蓄冰槽融冰出口正對帶保溫的槽體的內(nèi)側(cè)分別安裝布水器；整個帶保 溫的槽體安裝在礦車底盤上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用外融冰式降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述盤管的材 料為金屬或塑料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦用外融冰式降溫系統(tǒng)，它主要由制冰模塊、蓄冰槽模塊和冷卻模塊組成；其中，制冰模塊與蓄冰槽模塊相連組成制冰系統(tǒng)，冷卻模塊與蓄冰槽模塊連接組成冷卻系統(tǒng)。制冷模塊安裝在礦井地面，當(dāng)與蓄冰槽連接時進(jìn)行制冰；當(dāng)蓄冰槽制完冰隨礦車轉(zhuǎn)移到礦井掘井工作面，與在工作面的冷卻模塊連接進(jìn)行冷卻工作面的溫度。蓄冰槽內(nèi)有盤管結(jié)構(gòu)，在制冰過程中盤管內(nèi)通載冷劑將盤管外的水制成冰，當(dāng)在礦井與冷卻模塊連接運(yùn)行時，冷卻模塊中的水直接融解盤管外的冰，進(jìn)行外融冰降溫。這種外融冰式降溫系統(tǒng)融合了礦井集中降溫與分散降溫的優(yōu)點，使礦井降溫系統(tǒng)具有降低能耗、運(yùn)行費(fèi)用低、系統(tǒng)安全簡單，操作方便等特點。
文檔編號E21F3/00GK101424191SQ200810163158
公開日2009年5月6日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者陳建偉 申請人:杭州華源環(huán)境設(shè)備有限公司