[实用新型]一种井下降温及地上供暖联合系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿井热害治理及热能利用。

背景技术

据统计，全国现有煤矿平均采深每年增加9m，采深大于700m的矿井有50多处，最深矿井已经超过1500m，预计煤炭资源总量的53％埋深于1000m的地下。随着开采深度的增加，机械化程度的提高，由此出现的地热、机械散热也越来越大。高温高湿等热害问题开始突出，井下作业人员的工作效率、人身安全和身体健康受到极大的影响，所以，为保证井下有适宜的作业环境，很需要对井下工作面进行降温。

另外，在煤矿地面厂区冬季需要供暖、职工四季需要热水洗浴等，供暖、洗浴均为锅炉燃烧提供热量，消耗了大量煤炭资源。

以上看出，煤矿一方面是燃耗煤炭或取热量，另一方面还需要对井下进行降温，两者如独立运行会造成能源的大量浪费。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种井下降温及地上供暖联合系统，利用在为井下制冷过程中产生的热量用于厂区供暖和洗浴。

本实用新型的技术方案是：一种井下降温及地上供暖联合系统，其特征在于，它是在煤矿地面设置制冷机组、备用冷却塔和地面供热管路，在煤矿井下设置井下换热器、空冷器和风机；其中：

制冷机组的冷凝器侧通过冷却循环泵和管路与备用冷却塔连通，在冷却循环泵加压下实现循环；制冷机组的冷凝器侧还通过热水循环泵和管路与地面供热管路连通，在热水循环泵加压下实现取暖循环供热或为洗浴提供热水；

制冷机组的蒸发器侧通过冷液循环泵、冷液输送管、冷液回流管与井下换热器管程连通，井下换热器壳程通过井下换热循环泵、换热管路与空冷器连通形成循环，空冷器在风机作用下为井下工作面提供冷风。

工作原理是，由于煤矿井下一年四季需要降温，所以制冷机组四季都在运行。制冷机组蒸发器产生的-3℃冷媒液送到井下换热器，经换热成为12℃左右的温水返回蒸发器进而制冷循环，井下换热器置换的5～6℃的冷水送到井下工作面空冷器，空冷器的冷量在风机作用下被吹送至井下工作面，将工作面温度由30℃以上降低至22℃左右的适宜温度，满足矿井降温要求。空冷器温度吸热升高到15～16℃后，再回到井下换热器的低压侧，完成井下输冷循环。制冷机组在运行中从冷凝器中产生高温热水，该高温热水一年四季可供给洗浴热水，当然需要为冷凝器补充同量的冷水。当冬季取暖时该高温热水切换到供暖系统中，经供暖循环为冷凝器降温。当夏季停止供暖、制冷机组产生的热水满足洗浴有余时，可根据矿区热负荷变化调整冷却塔开启量，由冷却塔为冷凝器降温。

本实用新型一套系统起到了井下降温、井上供热双作用，减少矿井供暖系统投资，降低运行费用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图例说明，1-制冷机组，2-备用冷却塔，3-供热管路，4-井下换热器，5-空冷器，6-风机，7-冷却循环泵，8-供热循环泵，9-冷液循环泵，10-换热循环泵，11-冷却塔进水管，12-冷却塔回水管，13-供热进水管道，14-供热回水管道，15-冷液输送管，16-冷液回流管，17-井下换热送水管，18-井下换热回水管，19-冷却塔进水阀门，20-冷却塔回水阀门，21-供热进水阀门，22-供热回水阀门。

具体实施方式

参照附图，对技术方案进一步说明。

一种井下降温及地上供暖联合系统，它是在煤矿地面设置制冷机组1、备用冷却塔2和地面供热管路3，在煤矿井下设置井下换热器4、空冷器5和风机6；制冷机组1的冷凝器侧通过冷却循环泵7和冷却塔进水管11、冷却塔回水管12、冷却塔进水阀门19、冷却塔回水阀门20与备用冷却塔2连通，在冷却循环泵7加压下实现循环；制冷机组1的冷凝器侧还通过供热循环泵8、供热进水管道13、供热回水管道14、供热进水阀门21、供热回水阀门22和地面供热管路3连通，在供热循环泵8加压下实现取暖循环供热或为洗浴提供热水；

制冷机组1的蒸发器侧通过冷液循环泵9、冷液输送管15、冷液回流管16与井下换热器4管程连通，井下换热器4壳程通过井下换热循环泵10、井下换热送水管17、井下换热回水管18与空冷器5连通形成循环，空冷器5在风机6作用下为井下工作面提供冷风。