[发明专利]矿井井下降温与废热回收利用系统

权利要求书

1.一种矿井井下降温与废热回收利用系统，其特征在于：它包括设置在矿井井下的空气冷却器单元、降温机组单元和气液换热器单元，以及设置在矿井井上的矿井回风热泵系统；所述降温机组单元包括蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀；

所述空气冷却器单元包括一个以上的空气冷却器，每一所述空气冷却器的换热管道中填充载冷剂，各所述换热管道并联在与所述降温机组单元蒸发器壳体连接的主管路上，形成载冷剂循环回路，所述载冷剂循环回路中设置循环泵；

所述降温机组单元中，所述蒸发器的换热管道中填充制冷剂，且其两端通过一制冷剂输出管道和一制冷剂输回管道连接所述冷凝器的壳体，所述压缩机设置在所述制冷剂输出管道上，所述膨胀阀设置在所述制冷剂输回管道上，形成制冷剂循环回路；

所述气液换热器单元设置在矿井回风巷上，其换热管道中填充冷却介质，所述气液换热器单元的换热管道的两端连接所述降温机组单元冷凝器的换热管道的两端，形成冷却介质循环回路，所述冷却介质循环回路中设置循环泵；

所述矿井回风热泵系统包括设置在所述矿井回风巷出风口处的扩散塔，将从矿井回风巷排出的矿井回风中的热量回收并传递给用户使用。

2.如权利要求1所述的矿井井下降温与废热回收利用系统，其特征在于：所述矿井回风热泵系统为矿井回风源热泵系统，它还包括有设置在所述扩散塔出风口上部的回风换热器，设置在所述扩散塔下部的汇水池，与所述回风换热器和所述汇水池管道连通的集水池，与所述集水池构成低温热源循环回路的热泵机组单元和与所述热泵机组单元构成用户供热循环回路的用户设备单元，所述热泵机组单元包括蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀。

3.如权利要求1所述的矿井井下降温与废热回收利用系统，其特征在于：所述矿井回风热泵系统为直接膨胀式矿井回风源热泵系统，它还包括有设置在所述扩散塔出风口上部的外置气液热交换器，与所述外置气液热交换器构成低温热源循环回路的热泵机组单元和与所述热泵机组单元构成用户供热循环回路的用户设备单元，所述热泵机组单元包括压缩机、内置气液热交换器和膨胀阀。

4.一种矿井井下降温与废热回收利用系统，其特征在于：它是由空气冷却器单元、高低压换热器单元、降温机组单元、冷却塔、热泵机组单元和用户设备单元构成的多重换热循环回路；

所述空气冷却器单元包括一个以上的空气冷却器，每一所述空气冷却器的换热管道中填充载冷剂；

所述降温机组单元和所述热泵机组单元中均包括蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀；每一所述蒸发器的换热管道中填充制冷剂，且其两端通过一制冷剂输出管道和一制冷剂输回管道连接所在机组单元中所述冷凝器的壳体，每一所述制冷剂输出管道上设置一所述压缩机，每一所述制冷剂输回管道上设置一所述膨胀阀，形成制冷剂循环回路；

所述用户设备单元两端通过管道连接所述热泵机组单元冷凝器换热管道的两端，形成用户供热循环回路。

5.如权利要求4所述的矿井井下降温与废热回收利用系统，其特征在于：所述空气冷却器单元、所述高低压换热器单元和所述降温机组单元设置在矿井井下，所述冷却塔、所述热泵机组单元和所述用户设备单元设置在矿井井上；

每一所述空气冷却器的换热管道并联在与所述降温机组单元蒸发器壳体连接的主管路上，形成载冷剂循环回路，所述载冷剂循环回路中设置循环泵；

所述降温机组单元冷凝器的换热管道中填充有冷却介质，且两端连接所述高低压换热器单元低压侧的输入输出端，形成一次冷却介质循环回路，所述一次冷却介质循环回路中设置循环泵；

所述高低压换热器单元的高压侧设置有两并联端口：一对端口通过管道连接所述冷却塔的输入输出端，形成二次冷却介质循环回路，所述二次冷却介质循环回路上设置循环泵；另一对端口通过管道连接所述热泵机组单元蒸发器的壳体，形成低温热源循环回路，所述低温热源循环回路设置循环泵。

6.如权利要求4所述的矿井井下降温与废热回收利用系统，其特征在于：所述空气冷却器单元和所述高低压换热器单元设置在矿井井下，所述降温机组单元、所述冷却塔、所述热泵机组单元和所述用户设备单元设置在矿井井上；

每一所述空气冷却器的换热管道并联连接所述高低压换热器单元低压侧的输入输出端，形成一次载冷剂循环回路，所述一次载冷剂循环回路中设置循环泵；

所述高低压换热器单元高压侧的输入输出端通过管道连接所述降温机组单元蒸发器的壳体，形成二次载冷剂循环回路，所述二次载冷剂循环回路中设置循环泵；

所述降温机组单元冷凝器的换热管道中填充冷却介质，且两端设置两并联端口：一对端口通过管道连接所述冷却塔的输入输出端，形成冷却介质循环回路，所述冷却介质循环回路中设置循环泵；另一对端口通过管道连接所述热泵机组单元蒸发器的壳体，形成低温热源循环回路，所述低温热源循环回路中设置循环泵。