[实用新型]矿井降温与热能利用的综合系统

说明书

本实用新型涉及矿井降温与热能利用的综合系统，涵盖回风换热，矿井建筑采暖、洗浴热水、井筒防冻的供热需求，属于矿井热害治理和余热利用领域。综合系统包括：喷淋换热系统、除雾器、冷却塔、集水池、两级热泵机组、高低压换热器、井下降温用空冷器所需的其他设备。夏季热泵机组制冷工况，将冷冻水用于井下降温，消除矿井热害；冬季大部分热泵机组供热工况，回收矿井回风余热作为冬季热源，少部分热泵机组根据井下热害情况采用制冷工况对井下降温，同时井下降温冷凝热用于冬季供热；井下采用壳管式高低压换热器解决系统高静水压问题。在通风扇出口安喷淋式换热系统，冬季回收矿井回风余热，夏季排出井下降温冷凝热，达到了节约能源，降低能耗。

技术领域：

本实用新型是综合利用热泵与井下降温技术，在进行矿井降温的同时，实现了井下热能回收利用，一套系统解决了高温矿井井下降温和地面建筑供热的双重需求， 属于矿井热害治理和余热利用领域。

背景技术：

随着采矿技术的发展，煤矿、铁矿、金矿等现代化矿井的采掘深度不断增加，一方面：井下温度越来越高，井下高温热害成为现代化井下开采必需解决的问题。另一方面：矿井地面建筑采暖、井筒进风防冻、洗浴热水需要消耗大量热能。

传统做法将井下降温和地面供热分开设计，能源消耗量大，设备重复投资，本发明针对矿井热害治理和冬季矿井供热需求，提出矿井降温与热能利用一体化技术，设计一套系统同时实现高温矿井井下降温和冬季矿井建筑采暖、洗浴热水、井筒防冻的供热需求，该技术不但可以降低井下降温和冬季采暖建设投资，同时取消了传统的锅炉热源，实现清洁能源回收利用、节能降耗，并大幅度降低了系统的运行费用。

发明内容：

针对矿井热害治理和冬季矿井供热需求，本实用新型提供一种矿井降温与热能利用一体化系统。

为了实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：一种矿井降温与热能利用的综合系统，其特征在于：它包括喷淋换热系统、除雾器、冷却塔、集水池、两级热泵机组、高低压换热器、井下降温用空冷器所需的其他设备零部件。在地面建立井下降温与热能利用设计综合机房，机组共用，系统统一考虑；夏季：热泵机组制冷工况，提供冷冻水用于井下降温，消除矿井热害；冬季：大部分热泵机组供热工况，回收矿井回风余热提供冬季热源，少部分热泵机组机组根据井下热害情况采用制冷工况提供井下降温，同时井下降温冷凝热用于冬季供热；井下采用壳管式高低压换热器解决系统高静水压问题。在通风主扇出口安装喷淋式换热系统，冬季回收矿井回风余热，夏季排出井下降温冷凝热，从而达到了节约能源，降低能耗的目的。本实用新型由于采用了以上技术方案，其具有以下优点：

1.实现了井下热害资源化利用，将高温矿井井下热害转换成冬季供热的能源。

2.发明了采用热泵主机设计了一套井下降温与地面供热综合系统，通过热泵主机不同工况的运行切换，既可以满足高温矿井井下降温制冷需求又可以满足冬季建筑采暖、洗浴热水及井筒防冻的供热需求。

3.提出井下降温采用热泵机组串联运行，两级制冷，15.5℃大温差送水，减小了一次冷冻水输送管径，节约了竖井空间。

4.实现了井下降温冷凝热回收利用

5.采用高低压换热器解决高温矿井高静水压问题。

6.采用了普通热泵机组替代了昂贵的井下降温机组。

附图说明：

图1为矿井降温与热能利用一体化系统供热工况工作原理图。

图2为矿井降温与热能利用一体化系统制冷工况工作原理图。

图3为矿井降温与热能利用一体化系统总图