[发明专利]通过表冷器换冷为矿井降温的闭式循环系统及其工作方法

权利要求书

1.一种通过表冷器换冷为矿井降温的闭式循环系统，它由地面部分和井下部分组成，其特征在于：

地面部分由表冷器、冷却循环泵、冷却水进水管、冷却水回水管、乙二醇补水箱、乙二醇补水管、补水泵、板式换热器、高压循环泵、高压进水管、高压回水管、表冷器风机组成；井下部分由高低压换热器、井下循环进水管、井下循环回水管、井下循环水泵、空冷器及空冷器局扇风机组成；

上述地面部分各部件连接关系是：表冷器风机与表冷器壳程出风口密封连接，表冷器壳程进风口直通大气,表冷器的管程出水口通过冷却水回水管与板式换热器壳程进口相通，板式换热器壳程出口通过冷却水进水管和冷却循环泵与表冷器的管程进水口相通；板式换热器的管程出口通过高压循环泵和高压进水管与高低压换热器高压侧的进水口相通，高低压换热器高压侧的出水口通过高压回水管与板式换热器的管程进口相通；同时乙二醇补水箱通过乙二醇补水管和补水泵与冷却水进水管相通；

上述井下部分各部件的连接关系是：高低压换热器低压侧的出水口通过井下循环水泵和井下循环进水管与空冷器管程进口相通，空冷器管程出口与高低压换热器低压侧的进水口相通；空冷器局扇风机出风口与空冷器壳程的进风口密封连接，空冷器的壳程出风口直通降温地点大气。

2.一种如权利要求1所述的通过表冷器换冷为矿井降温的闭式循环系统的工作方法，其特征在于，它包括地面循环流程和井下循环流程，其中地面循环流程又包括循环表冷器与板式换热器的水循环，以及板式换热器与高低压换热器高压侧的水循环；井下循环流程是高低压换热器低压侧与空冷器的输冷循环；具体方法为：

循环表冷器与板式换热器的水循环流程为：当室外平均气温低于井下工作面温度时，室外冷空气通过表冷器风机进入表冷器壳程，表冷器管程中的循环水吸收冷量成冷却水，冷却水从表冷器出水口通过冷却水回水管流入板式换热器壳程，与板式换热器管程中的高压水换热后通过冷却循环泵和冷却水进水管回到表冷器管程；在此过程中，为了弥补循环水的不足以及满足防冻要求，乙二醇补水箱通过乙二醇补水管和补水泵向表冷器管程补乙二醇和水混合液；

板式换热器与高低压换热器高压侧的水循环流程为：板式换热器管程中的来自于井下回液管道的高压水与来自于表冷器的冷却水换热后温度降低，通过高压循环泵进入高压进水管，通过立井进液管道进入高低压换热器高压侧进水口，在高低压换热器内与井下输冷循环水进行热交换，温度升高后再通过立井回液管道输送地面进入板式换热器，进行下一个地面制冷循环；

高低压换热器低压侧与井下空冷器的输冷循环流程为：井下循环回水管内的井下循环回水温度，流经高低压换热器低压侧，吸收高压侧的冷量温度降低后，通过井下循环水泵输送到各需冷地点的空冷器的进水管处，在空冷器内部与矿井进风流进行热交换,温度升高后从空冷器的出水管输送到井下循环回水管，再回到高低压换热器的低压侧，完成井下低压侧输冷循环；井下进风通过空冷器局扇风机后进入空冷器，与空冷器内部的井下循环水进行热交换，吸取井下循环水中的冷量温度降低，再被风机输送至各需冷工作地点，满足矿井降温要求。