[发明专利]一种用于矿井降温的双蓄水室高低压水转换系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于矿井降温的双蓄水室高低压水转换系统，属于矿井高压水降压技术领域，主要由连接于地面制冷站与末端空冷器之间的高压蓄水室、第一单向阀、压力转换器、高压转换阀、低压转换阀、三通切换控制阀、第二单向阀、低压蓄水室、活塞连杆组件及配套的管路组成。本发明对从地面制冷站输送至井下的高压冷水，实现高压冷水的降压，使其压力适合煤矿井下末端空冷器的承压要求，达到降低投资成本的目的；同时实现将从末端空冷器循环回来的低压热水的升压通过管道输送至地面。还能够实现本系统冷冻水到热水回水的闭式循环。

技术领域

本发明属于矿井高压水势能交换技术领域，具体涉及一种用于矿井降温的双蓄水室高低压水转换系统及方法。

背景技术

地面制冷站制取的冷冻水通过循环水泵输送至井下制冷硐室，由于高差的存在，制冷硐室处的冷冻水压力很高，一般会达到10MPa左右，远远超过了末端设备所能够承受的压力，因此需要将高压冷冻水降低压力到2MPa左右。因此需要一种高压冷冻水降压的装置，可将高压冷水的压力传递给制冷降温之后的热水，且将回流的热水增压后输送至地面制冷站，从而既实现了高压冷水降压的目的，又能够达到节约能源的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种用于矿井降温的双蓄水室高低压水转换系统及方法，以实现上述的目标。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种用于矿井降温的双蓄水室高低压水转换系统，包括连接于地面制冷站与末端空冷器之间的高压蓄水室、第一单向阀、压力转换器、高压转换阀、低压转换阀、三通切换控制阀、第二单向阀、低压蓄水室和活塞连杆组件；所述活塞连杆组件由分别设置在高压蓄水室和低压蓄水室内并用于隔断其内腔中的热水与冷水的活塞、连接于两活塞的连杆组成；所述压力转换器内也设有用于隔断其内腔中的热水与冷水的所述活塞；所述三通切换控制阀分别连接于高压蓄水室、压力转换器、低压蓄水室的冷水腔；所述高压蓄水室的冷水腔与地面制冷站输出端连接、热水腔与地面制冷站输入端连接；所述低压蓄水室的冷水腔与末端空冷器输入端连接、热水腔与末端空冷器输出端连接；所述压力转换器的热水腔与高压蓄水室的热水腔通过一带有第一单向阀的管路连接；所述压力转换器的热水腔与低压蓄水室的热水腔通过一带有第二单向阀的管路连接，且两者还通过一带有低压转换阀的管路连接；所述压力转换器的冷水腔与高压蓄水室的冷水腔通过一带有高压转换阀的管路连接。

进一步，所述三通切换控制阀的切换操纵杆连接于活塞连杆组件的连杆上，由连杆的两端限位点控制切换操纵杆通断三通切换控制阀。

进一步，所述第一单向阀、第二单向阀均为高承压单向阀，并采用带推杆的液压缸对其进行开关控制。

进一步，所述地面制冷站输出端和末端空冷器输入端设有水泵。

本发明还提供一种用于矿井降温的双蓄水室高低压水转换方法，采用上述的用于矿井降温的双蓄水室高低压水转换系统，所述方法包括如下步骤：

由高压到低压的转换过程：开启第一单向阀和低压转换阀，关闭第二单向阀和高压转换阀，控制三通切换控制阀的B、C口连通；地面制冷站输出的高压冷水进入高压蓄水室冷水腔，并带动活塞连杆组件向上移动，此时高压蓄水室热水腔留存的高压热水被推送至地面制冷站，而低压热水室热水腔留存的低压热水通过第二单向阀进入压力转换器热水腔，同时压力转换器热水腔的压力由低压转换阀来减压，而压力转换器冷水腔中的低压冷水则通过三通切换控制阀进入低压蓄水室冷水腔和末端空冷器；