[实用新型]井下空调用螺杆式冷水机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于井下集中式降温的制冷设备，具体地指一种井下空调螺杆式冷水机组。

背景技术

由于受地热的影响，随着矿井开采深度的增加，矿井温度也越来越高，许多500m以下的矿井温度高达40℃以上，我国《矿山安全条例》规定：“井下工人作业地点的空气温度不得高于28℃”。根据实践经验，当采用隔绝热源和加强通风措施不能将矿井温度降低到28℃以下时，需要采用人工制冷方式进行降温。目前，针对矿井的人工制冷降温措施主要有井下局部降温系统、地面制冰系统和地面冷水系统等。

井下局部降温系统是利用小型可移动式制冷机组对井下工作面实施局部降温。该方式的特点是：制冷机组外形尺寸小、结构简单、安装移动方便，但制冷量小，且制冷机组的冷凝热不能及时排出矿井，仅适用于对小型矿井的工作面进行局部降温。

地面制冰系统是利用制冷机组在地面制取片冰，再将片冰输送到井下，利用冰融化为冷水后对工作面降温。该方式的特点是：制冷机组在地面，外形尺寸不受井下条件限制，便于机组安装维修，但制冷机组在制冰工况下运行，能效比低。并且，冰水为开放式循环，不能重复利用，水源浪费较为严重。

地面冷水系统是利用制冷机组在地面制取冷水，再将冷水输送到井下，冷水输送到井下后压力升高，需要通过高低压换热器将高压冷水转换为低压冷水，再输送到工作面降温。该方式的特点是：制冷机组在地面，外形尺寸不受井下条件限制，便于机组安装维修，制冷机组在冷水工况下比在制冰工况下能效比提高了很多，但需要通过管道将冷水输送到井下，输送距离远，冷损失较大。

以上三种井下降温系统在不同的矿井均发挥了重要的作用，但它们分别存在制冷量小、能效比低和冷损失大的不足，越来越不能满足当今对制冷设备节能、环保、经济、高效发展的要求。如何有效解决传统井下降温系统的固有弊端，一直是本领域技术人员需要努力探索的难题。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种不仅制冷量大、冷损耗小、能效比高，而且结构简单紧凑、便于井下运输安装和维修的井下空调用螺杆式冷水机组。

为实现上述目的，本实用新型所设计的井下空调用螺杆式冷水机组，包括通过管路和阀门相连的压缩机、油分离器、油冷却器、冷凝器、经济器和蒸发器，还包括用于驱动压缩机工作的电动机，其特殊之处在于：所述电动机通过电动机支座安装在公共底座的一侧，所述压缩机通过压缩机支座安装在公共底座的另一侧，所述电动机与压缩机之间通过联轴器相连，由此构成压缩机模块I。所述油分离器安装在一对油分离器支座上，所述油冷却器通过油冷却器支座固定在其中一个油分离器支座上，所述经济器通过经济器支座固定在另一个油分离器支座上，由此构成油分离器模块II。所述蒸发器通过蒸发器支座安装在冷凝器上，所述冷凝器安装在冷凝器支座上，由此构成蒸发冷凝模块III。所述压缩机模块I、油分离器模块II和蒸发冷凝模块III在整体上呈直线形布局，且各个所述模块之间的连接管路为可拆装式结构。本实用新型采用上述模块化设计后，各模块均符合井下安装及运输的尺寸要求，可以根据井下通道狭窄的实际状况拆分运输、现场拆装，使用和维修都极为方便。

进一步地，所述冷凝器的进出水管口采用法兰焊接在冷凝器管箱的端部封头上，所述蒸发器的进出水管口采用法兰焊接在蒸发器管箱的端部封头上。与传统的连接管及法兰结构相比，可大幅缩短机组的总体长度，节省井下安装空间，也方便井下部件运输。

更进一步地，所述冷凝器的进出水管路的设计压力大于等于12Mpa。这样，冷凝器进出水管路的承压高，至少能够承受地面冷却水输送到井下1000m深的静压力，从而满足将机组安装在井下、将冷却塔安装在地面的井下降温系统的要求。

与传统的井下局部降温系统、地面制冰系统和地面冷水系统相比，本实用新型具有如下几方面的优点：

其一，该机组制冷量大，尺寸规格能够满足大、中型矿井的安装及运输要求，具有广泛的适用性。

其二，该机组采用模块化设计，模块间的管路以可拆卸的方式连接，结构简单紧凑，便于井下运输、安装和维修。

其三，该机组放置在井下，极大地缩短了冷却水向工作面输送的距离、可将冷损耗降低到最小。

其四，该机组在冷水工况下运行，保留了能效比高的特点，符合节能、环保、经济、高效的发展趋势。

附图说明

图1为一种井下空调用螺杆式冷水机组的主视结构示意图。

图2为图1中压缩机模块I的主视放大结构示意图。

图3为图1中油分离器模块II的主视放大结构示意图。