[发明专利]一种基于分体式热管的井下降温及井口防冻系统

说明书

本发明公开了一种基于分体式热管的井下降温及井口防冻系统，包括井下降温装置，用于送出冷风为采掘工作面进行降温；热管冷却装置，用于利用井下降温的热量，通过送风管路将热量直接加热新风后吹入至井口加热室，井口加热室与新风混合后送入进风井，用于井口防冻；冷却塔，用于冷却从井下降温装置输送来的热量，井下降温装置设置在井下进风巷道内，井口加热室、热管冷却装置和冷却塔设置在井上地面上，井下降温装置通过分体式热管与热管冷却装置相连接。结构设计合理，将热管换热技术与井口防冻技术和井下降温技术有机结合，运行可靠，节能显著，可实现煤矿减煤减排，降低设备初投资，节能环保，具有很好的实用性。

技术领域

本发明涉及矿井降温及井口防冻技术领域，具体为一种基于分体式热管的井下降温及井口防冻系统。

背景技术

生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气温度超过34℃时，必须停止作业。煤矿工人降温方式多样化，常见的有井下局部移动式、井下集中冷水式、地面集中冷水式、地面制冰井下融水式等等。

一、井下局部移动式:制冷装置放在工作面附近，取井下回风冷却，直接向工作面送风，缺点是：1)制冷量小；2)冷凝热无法排出

二、井下集中冷水式：制冷装置放在井下硐室，采用井下涌水或在地面设冷却塔冷却散热，存在问题：1)设备安装、运输有特殊要求；2)冷凝器水侧高承压；3)井下开采硐室放置设备。

三、地面集中冷水式：制冷装置放在地面，向井下输送冷冻水，缺点是 1)需要高低压换热器(二次换热效率低)；2)供冷管道长、冷损大；3)系统复杂、调试工作量大。

四、地面制冰井下融水式：制冷装置放在地面，向井下融冰池输送片冰，缺点是：1)能耗最大；2)开式系统、温度低、冷损最大；3)长距离输冰、事故率高；4)设备多、体积大、机房投资高；5)辅机设备多，可靠性差。

上述几种井下降温技术存在设备初投资较高、系统运行费用较高、配置复杂、管理成本高等问题，需要设置专门的地面或井下制冷机房，特别是井下局部移动式，同时具有多种冷凝条件时，应做系统能效比方案的比选，不能将冷凝热散入井风流，存在一定的缺陷。

现有的井口防冻技术，主要采用矿井回风余热、矿井水余热或燃气锅炉等作为热源，需要设置专用的锅炉房或热泵机房，运行成本高，管理复杂。

基于此，本发明设计了一种基于分体式热管的井下降温及井口防冻系统，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分体式热管的井下降温及井口防冻系统，目的在于解决现有井下降温系统存在的缺陷，提供一种能更节能更可靠的井下降温及井口防冻方案。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于分体式热管的井下降温及井口防冻系统，包括

井下降温装置，用于送出冷风为采掘工作面进行降温；

热管冷却装置，用于在冬季时利用井下降温的热量，通过送风管路将热量直接加热新风后吹入至井口加热室，所述井口加热室与新风混合后送入进风井，用于井口防冻；

冷却塔，用于在夏季工况下冷却从井下降温装置输送来的热量，

所述井下降温装置设置在井下进风巷道内，所述井口加热室、热管冷却装置和冷却塔设置在井上地面上，所述井下降温装置通过分体式热管与热管冷却装置相连接。

优选的，所述分体式热管由热管蒸发端、热管冷凝端以及热管液体连通管、热管气体连通管共同组成一组热管换热器，其中，热管蒸发端作为井下降温装置的一部分，热管冷凝端作为热管冷却装置的一部分。

优选的，所述分体式热管为多流体热管换热器，所述热管冷凝端中间增加了水流道。