[实用新型]矿井水换热装置和利用矿井水供热的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿井水换热装置，特别是涉及一种针对不同水质矿井排水中的热能进行回收利用的装置和包括该装置的利用矿井水供热的系统。

背景技术

煤矿矿井水是指煤炭开采过程中产生的地下涌水。煤矿矿井水在开采过程中排放量较大，且相对稳定，矿井排水水温一年四季变化不大，一般在1～20℃左右，可见，矿井水中蕴藏着丰富的低温热能。在煤矿生产过程中，煤矿建筑采暖、井筒防冻及职工浴室的洗浴热水需要大量热能，它们均是通过燃煤锅炉提供，这种供热方式不仅消耗大量的不可再生能源，同时还会排放大量的温室气体等不利于环境保护的污染物。如何能使这些潜在的能源加以利用，以减少锅炉煤耗或完全替代锅炉，是广大工程技术人员需要思考的一个问题。矿井水热能回收利用成为解决这一问题的必要技术手段。

在现有技术中有通过热泵技术回收利用矿井水中的热能，但存在一些不足。矿井水的水量、水质和矿山地理位置、气候、地质构造等水文地质条件及充水因素有关，各个地区矿井水水质存在较大差异，加之有些矿井水经过井下水处理后排到地面。这样导致有些排到地面的矿井水较为清洁，可以直接进入热泵机组进水热能的提取和置换，如果进行设置板式换热器或水处理净化装置后再进入机组，可能引起热能的散失；有些矿井水悬浮物含量较大，直接进入热泵机组，可能一起机组管路堵塞，影响换热效果，矿井水需要通过在线水处理后再进入热泵机组换热。因此，需要提供一种能够满足不同矿井水水质需求，实现矿井水热能的高效回收利用的一种矿井水换热装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以满足不同矿井水水质要求并能高效回收矿井排水中低温热能的矿井水换热装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种矿井水换热装置，该矿井水换热装置包括矿井水池、矿井水过滤器、热泵机组及管路，矿井水池中设置有用于通过管路泵送矿井水池内的矿井水的矿井水循环泵，管路包括用于使矿井水流经矿井水过滤器、热泵机组并回到矿井水池的污水换热循环管路和用于使矿井水流经热泵机组并回到矿井水池的清水换热循环管路，在污水换热循环管路中，在矿井水池和矿井水过滤器之间设置有污水供水阀门，在清水换热循环管路中，在矿井水池和热泵机组之间设置有清水供水阀门。

优选地，所述管路包括从矿井水池延伸至矿井水过滤器的入口的第一管路、从矿井水过滤器的出口延伸至热泵机组能量采集侧的进水口的第二管路、从热泵机组能量采集侧的出水口延伸至矿井水池的第三管路以及两端分别连接于第一管路和第二管路且并联于矿井水过滤器的第四管路。

优选地，所述矿井水过滤器包括多个并联的矿井水过滤单元。

典型地，每个矿井水过滤单元的并联支路中，在矿井水过滤单元的上游设置有阀门。

还可优选地，所述矿井水池中设置有用于连接排污管道的潜污泵，在排污管道上设置有排污阀门。

另外，所述热泵机组包括蒸发器、压缩机和冷凝器，热泵机组能量采集侧的进水口和出水口分别设置在蒸发器的壳体上，压缩机的入口和出口分别连接于蒸发器的换热管道的出口和冷凝器的壳体入口，冷凝器的壳体出口连接于蒸发器的换热管道的入口。

优选地，在所述冷凝器的壳体出口和所述蒸发器的换热管道的入口之间设置有节流阀。

另外，本实用新型提供一种利用矿井水供热的系统，所述系统包括如上所述的矿井水换热装置和热用户，热用户通过供热管道与热泵机组能量使用侧形成供热循环管路。

其中，所述热泵机组包括蒸发器、压缩机和冷凝器，热泵机组能量采集侧的进水口和出水口分别设置在蒸发器的壳体上，压缩机的入口和出口分别连接于蒸发器的换热管道的出口和冷凝器的壳体入口，冷凝器的壳体出口连接于蒸发器的换热管道的入口，供热管道包括供热管和回水管，供热管连接于冷凝器的换热管道的出口并且供热管上设置有热水循环泵，回水管连接于冷凝器的换热管道的入口。

本实用新型的矿井水换热装置能够满足不同矿井水水质要求，从而实现矿井水热能的高效回收利用。

另外，通过并联多个矿井水废水过滤器，实现了一个矿井水过滤器处于清洗排污时使矿井水换热装置始终处于不断流的状态，从而保障了矿井水在线净化处理的连续性和稳定性。

此外，本实用新型的矿井水换热装置还可以取代传统低效率的燃煤锅炉，为煤矿生产生活提供所需热源，具有显著的社会效益和经济效益，实现了节能减排的目的。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式的矿井水换热装置的结构示意图。

附图标记说明