[实用新型]一种用于矿井救生舱的降温除湿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于空调制冷技术领域，具体涉及一种用于矿井救生舱的降温除湿装置。

背景技术

救生舱是矿井紧急避险系统中的重要技术装备之一，在发生矿难时能够为被困人员提供一个安全、密闭的避难空间，等待外界的救援。可移动式救生舱应能够持续承受外界环境的高温，并具有温度和湿度调节功能，在舱内维持一个适合人生存的热环境。

一些救生舱使用电力驱动的空调设备降温，但空调压缩机需要外置，且需要大容量蓄电池或外接大功率电源。当煤矿井下发生灾变时，外接大功率电源将会停电。由于煤矿井下防爆的需要，大容量蓄电池和空调压缩机电机在瓦斯爆炸、透水事故矿井中不允许工作。而且空调设备采用的氟利昂制冷剂遇明火和高温会分解出对人体有害的气体。可见，采用电力驱动的空调设备不符合煤矿井下的防爆要求。有的救生舱生产厂家开始采用非电力驱动的降温除湿方式。在专利号为201020590657.5的专利公开的技术中，直接将高压液态二氧化碳经膨胀阀节流降压后蒸发制冷。节流前液态二氧化碳的压力较高（7MPa左右），直接用膨胀阀节流会造成很大的节流损失，降低了单位质量制冷剂的制冷量。为了满足降温除湿的需求，舱内要储备更多的液态二氧化碳，占用了更多的舱内空间，增加了救生舱的制造成本。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述技术问题，提供一种非电力驱动的矿井救生舱的降温除湿装置。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该用于矿井救生舱的降温除湿装置，它包括安装于救生舱内的喷射式二氧化碳制冷装置和风机；所述喷射式二氧化碳制冷装置包括数个二氧化碳储液罐，二氧化碳储液罐通过管路依次与干燥器、喷嘴及喷射器连接；喷射器出口与气液分离器的入口连接，气液分离器的排液口依次与膨胀阀、蒸发器连接，蒸发器的出口再与喷射器的引射口连接；所述气液分离器的排气口与风机连接。

具体地说，所述膨胀阀的感温包安装在蒸发器的出口处。

本实用新型的降温除湿装置，二氧化碳制冷剂在其中经过两次膨胀过程，利用喷射器回收制冷剂一次膨胀过程的动能，膨胀阀只用于二次膨胀。由于减少了液态二氧化碳的节流损失，该装置可提高单位质量制冷剂的制冷量。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）可减少液态二氧化碳的节流损失，提高单位质量制冷剂的制冷量，减少了液态二氧化碳的储备量，减小了救生舱的体积和制造成本。

（2）充分利用排出的制冷剂蒸气的动能，驱动风机用于空调送风和舱内空气净化。

（3）在外部电源切断和内部蓄电池耗尽的情况下，仍然能够运行，为救生舱内部空气降温除湿。

（4）满足发生矿难时井下的防爆要求，可以在煤矿及存在爆炸危险的矿井中使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的原理结构示意图。

图2是本实用新型用“压力-比焓”图表示出的制冷剂状态变化过程曲线图，图中各点对应图1中相应的状态点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

参见图1和图2，本实施例包括蒸发器1、膨胀阀2、二氧化碳储液罐3、干燥器4、喷嘴5、喷射器6、气液分离器7和风机8。二氧化碳储液罐3有多个（图1中只画出1个），并且通过包有隔热层的管路依次与干燥器4、喷嘴5及喷射器6相连接。喷射器6的出口与气液分离器7的入口相连接；气液分离器7的排液口依次与膨胀阀2、蒸发器1相连接；蒸发器1的出口与喷射器6的引射口相连接；气液分离器7的排气口与风机8相连接；膨胀阀2的感温包安装在蒸发器1的出口处。上述各部件均安装在矿井救生舱的设备舱内。

该装置工作时，从二氧化碳储液罐3流出的液态二氧化碳进入干燥器3，除去其中的水分（状态点A），经喷嘴5进入喷射器6中，在喷射器6的喷管内膨胀降压加速至状态点B。同时,来自蒸发器1的低压蒸气（状态点K）被引射进入喷射器6的喷管内,与状态点B的流体混合成状态点C，然后在喷射器6的扩压管内升压减速，流入气液分离器7（状态点D）。经气液分离器7分离出的饱和液体（状态点F）通过膨胀阀2节流降压后（状态点G）进入蒸发器1蒸发制冷,吸热制冷后形成的过热蒸气（状态点K）被引射进入喷射器6。经气液分离器7分离出的饱和蒸气（状态点E）驱动送风和空气净化用风机8，降压后排至舱外。膨胀阀2根据蒸发器1出口过热度的大小调节液态二氧化碳的流量。