[实用新型]一种基于原有扩散塔的矿井回风热能利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热能利用装置，特别是关于一种基于原有扩散塔的回收利用煤矿矿井回风中热能的装置。

背景技术

能源与环境是影响经济社会发展的重要因素。煤炭行业作为资源开发型产业，其在不断为我国社会发展提供能源的同时，也消耗了一定的能源，对矿区环境造成污染。目前，我国大部分煤矿建筑供暖、井筒防冻以及职工浴室生活热水等都是通过传统燃煤锅炉提供热源，这种供热方式不仅消耗大量煤炭，而且煤炭燃烧时还会排放大量有毒有害的气体，损害了矿区生态环境，危害矿区人民的健康。

为了响应国家可持续发展战略目标，煤炭行业全面推进发展循环经济，促进节能减排，煤矿现有废热资源的回收利用成为重要研究课题。矿井通风是井工开采煤矿必不可少的环节，矿井回风由于携带井下围岩散热、机电设备放热而温度较高，蕴含着大量热能，回收利用潜力巨大。

现有技术中也有对矿井回风热能利用的研究。有的技术人员在矿井回风主风道或旁通风道上安装间壁式换热器，这种方式矿井回风与换热流体不直接接触，通过换热器间接换热，换热器体积较大，加之矿井回风湿度大，含尘量较大，容易造成换热器表面积尘、腐蚀，影响换热效果。

为了适应矿井回风的特点，有的技术人员采用在矿井回风扩散塔上安设单排喷淋管，采用喷淋换热形式，利用“气-水”直接接触在扩散塔内部进行热交换。这种方式能够避免换热器表面积尘现象。但是，当矿井回风风速较高时，换热时间不充分，且水滴极易被回风流带走造成飞水损失，并且为了保证足够的“气-水”换热空间，往往需要设计相匹配的扩散塔，有些工程需要重新建设扩散塔，这就增大了基建投资。因此，如何在不改变扩散塔原有形式的基础上，实现矿井回风热能的全部回收利用是我们亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种在不改变扩散塔原有形式的基础上，实现矿井回风热能高效回收利用的矿井回风热能利用装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种基于原有扩散塔的矿井回风热能利用装置，它是由与矿井回风出风口连接的扩散塔、导流装置、回风换热装置、蓄水池组成，其特征在于：扩散塔底部设置集水槽，集水槽通过管道连接蓄水池，扩散塔内部设置若干挡水板，扩散塔顶部依次连接导流装置和回风换热装置；导流装置包括导流壳体、进风口、出风口，导流壳体采用渐扩式结构，出风口面积大于所述进风口面积；回风换热装置包括换热壳体、喷淋主管道、喷淋支管道、喷淋装置、挡水装置，喷淋主管道的一端穿出换热壳体并连接蓄水池，喷淋主管道的另一端并联多排喷淋支管道，喷淋支管道上设置若干喷淋装置；蓄水池还通过管路连接热泵机组，同时热泵机组连接用户设备。

上述导流壳体采用钢板材质，钢板厚度为6-10mm，导流壳体外部为岩棉板保温层。

上述回风换热装置内的风流过流速度为2-3m/s。

上述扩散塔与挡水板采用螺栓连接。

上述扩散塔出口与导流装置进风口采用法兰连接。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于在扩散塔和回风换热装置之间配套设置了导流装置，导流装置采用渐扩式结构，减小了进入回风换热装置矿井回风风速，延长了换热时间，解决了在不改变扩散塔原有形式的基础上，实现矿井回风热能的高效回收利用的难题。2、本实用新型的导流壳体内部做防腐、防水、防锈处理，外部设置有岩棉板保温层，可以有效减少矿井回风源热量散失。3、本实用新型扩散塔内部设置若干挡水板，有效的防止喷淋水倒流入矿井回风出风口，同时保障了喷淋水的汇集，安全可靠。4、本实用新型中的回风换热装置采用多排喷淋形式，喷淋装置产生高密度高压水雾，顶部设挡水装置，保证喷淋水雾与矿井回风的充分换热，可以广泛用于矿井回风的热能回收利用中。

附图说明

图1是本实用新型的结构及工作原理示意图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型包括与矿井回风出风口1相连接的扩散塔2、设置在扩散塔2顶部的导流装置3和回风换热装置4、蓄水池5。

扩散塔2底部设置集水槽21，用于收集与矿井回风换热后的喷淋水，集水槽21通过集水管道与蓄水池5相连，扩散塔2内部与矿井回风出风口连接处设置有若干挡水板22，防止喷淋水倒流入矿井回风出风口1。