[发明专利]矿井涌水冷、热利用的深井降温除湿系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿井降温技术，特别适用于矿井涌水水源充足的矿井对采掘工作面热害环境中进行降温除湿。

背景技术

在深部采矿工程中，创造一个安全和舒适的微气候环境，是矿井降温工作要完成的基本任务。

在深井降温系统中，主要采用人工制冷降温技术，通过制冷机组提供冷源(冰片或冷水)，经专用的输冷管道输送到采掘工作面，同工作面的湿热空气进行热交换，来进行冷却和除湿的，空气冷却器常用的是喷淋式空冷器和表面式空冷器。喷淋式空冷器借助于空气和水直接接触使矿井风流冷却。在表面式空冷器中，空气经管壁与管内的冷水进行间接接触，以使风流冷却。不论是喷淋式空冷器还是表面式空冷器除湿能力均有限，造成矿井风流多为近饱和状态，此外，喷淋式空冷器和表面式空冷器采用的介质均来自低温制冷机组，造成矿井机械制冷系统能耗很大。因此，现有的矿井降温系统存在除湿量有限及能耗大的问题。

深部矿井在不同水平下，有不同水温的涌水，可从低温涌水中提取冷源，从高温涌水中提取热源。因此，如能将矿井涌水的冷量和热量合理用于深井降温系统，必将减少深井降温系统的能耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井涌水冷、热利用的深井降温除湿系统，该系统从矿井低温涌水中提取冷量用于空气冷却器的冷却处理，从矿井高温涌水提取热量用于转轮除湿机的除湿再生。该系统结构简单，不需制冷机组，适用于有涌水充足的矿井对工作面进行降温除湿。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种矿井涌水冷、热利用的深井降温除湿系统，该系统包括：空气处理系统、再生空气系统、低温涌水系统及高温涌水系统。

所述空气处理系统包括：转轮除湿机、自动卷绕式空气过滤器、一级空气冷却器、电机、二级空气冷却器和风机；其中自动卷绕式空气过滤器位于整个系统的进风侧，转轮除湿机位于一级空气冷却器和二级空气冷却器之间，风机位于整个系统的出风侧，在二级空气冷却器和风机之间设有挡水板，在一级空气冷却器底部设有一级空气冷却器的进水口和一级空气冷却器的出水口，在二级空气冷却器底部设有二级空气冷却器的进水口和二级空气冷却器的出水口；

所述再生空气系统包括：空气加热器、辅助电加热器、分隔板和再生风机；在整个系统出风侧设有再生风机，在空气加热器后面设有辅助电加热器，在辅助电加热器和再生风机之间设有分隔板，在空气加热器上部设有空气加热器的进水口和空气加热器的出水口；

所述低温涌水系统包括：低温涌水水池、低温涌水水质处理装置、板式换热器、一次侧水系统及二次侧水系统；所述低温涌水水池与低温涌水水质处理装置连接；所述板式换热器一侧接一次侧水系统，另一侧接二次侧水系统；

所述高温涌水系统包括：高温涌水水池、高温涌水水质处理装置、供水管、排水管和水泵；所述高温涌水水池与高温涌水水质处理装置连接；所述供水管连接高温涌水水质处理设备到再生空气系统的空气加热器的进水口；所述高温涌水系统的排水管连接空气加热器的出水口；

所述低温涌水系统与空气处理系统的一级空气冷却器和二级空气冷却器连接，高温涌水系统与再生空气系统的空气加热器连接。

进一步地，所述一次侧水系统由一次侧供水管、一次侧排水管、一次侧水泵构成，一次侧供水管连接低温涌水系统的水质处理设备到板式换热器的一次侧进水口，一次侧排水管连接板式换热器的一次侧出水口。

进一步地，所述二次侧水系统由二次侧供水管、二次侧回水管和二次侧水泵构成，二次侧供水管连接板式换热器的二次侧出水口，二次侧回水管连接板式换热器二次侧的进水口。

进一步地，所述的一级空气冷却器的进水口和二级空气冷却器的进水口并联后与低温涌水系统二次侧供水管相连，所述的一级空气冷却器的出水口和二级空气冷却器的出水口并联后与低温涌水系统二次侧水系统的回水管相连。

进一步地，所述板式换热器为水-水板式换热器，板式换热器的作用是降低水压。

进一步地，所述高温涌水水池收集深水平的高温涌水，涌水温度需高于35℃。

进一步地，所述低温涌水水池收集浅水平的低温涌水，涌水温度需低于22℃。

所述低温涌水系统和高温涌水系统的水质处理装置对低温涌水和高温涌水进行除污及软化处理。

本发明的有益效果在于：

1)本发明内设有除湿量大的转轮除湿机，解决了井下除湿难题，因此具有舒适性高的优点。