一种具有换热功能的矿井排水系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有换热功能的矿井排水系统，包括水泵和进水管，所述进水管的进水口设有换热装置，所述换热装置包括安装在所述进水管的进水口处的框架和固定在所述框架上的换热管。该结构的矿井排水系统，能将矿井涌水中的部分热量回收利用，从而降低能源浪费。

A mine drainage system with heat transfer function

The present invention relates to a heat transfer function of mine drainage system, including water pump and a water inlet pipe, the water inlet pipe is provided with a water inlet of the heat exchanger, the heat exchange device comprises a frame mounted on the water inlet pipe and fixed on the frame of the heat exchange tube. The mine drainage system of this structure can reclaim and utilize part of the heat in the water inrush of the mine, thus reducing the waste of energy.

【技术实现步骤摘要】
一种具有换热功能的矿井排水系统
本专利技术涉及地热能
，尤其是涉及一种具有换热功能的矿井排水系统。
技术介绍
目前我国煤矿的平均开采深度在500米左右，开采过程中的地下涌水要通过排水系统抽出地表。目前的矿井排水系统都是直接将地下涌水排走，而矿井涌水的温度较高，直接排走导致能源的浪费，因此有必要研制一种具有换热功能的矿井排水系统，以解决上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的是提供一种具有换热功能的矿井排水系统，使其能将矿井涌水中的部分热量回收利用，以降低能源浪费。为了实现上述目的，本专利技术通过如下的技术方案来实现：一种具有换热功能的矿井排水系统，包括水泵和进水管，所述进水管的进水口设有换热装置，所述换热装置包括安装在所述进水管的进水口处的框架和固定在所述框架上的换热管。进一步地，所述换热管为蛇形管，所述换热管包括直管段和弯管段；还包括用于清理所述直管段的外表面的泥垢的除垢装置。进一步地，所述除垢装置包括套设在所述直管段外的环形毛刷、用于安装所述环形毛刷的支架、用于对所述支架进行导向的导向杆和用于驱动所述支架沿所述导向杆往复移动的驱动机构，所述导向杆安装在所述框架上、且与所述直管段平行。进一步地，所述驱动机构包括拉绳、浮体和弹性件，所述拉绳和所述弹性件的一端分别与所述支架的两端连接，所述拉绳的另一端绕过一安装在所述框架的一端的第一导向环后与所述浮体连接，所述浮体位于所述进水管内，所述弹性件的另一端与所述框架的另一端连接。进一步地，所述弹性件为弹力绳，所述框架的所述另一端的中部设有第二导向环，所述弹性件的所述另一端与绕过所述第二导向环后与所述框架的所述另一端的端部连接。进一步地，所述进水管的进水端成喇叭形。进一步地，所述浮体为球形。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种具有换热功能的矿井排水系统，包括水泵和进水管，所述进水管的进水口设有换热装置，所述换热装置包括安装在所述进水管的进水口处的框架和固定在所述框架上的换热管。该结构的矿井排水系统，能将矿井涌水中的部分热量回收利用，从而降低能源浪费。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为除垢装置的部分结构示意图；图3为换热管的结构示意图；图4为除垢装置中的支架与环形毛刷的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1-4所示，一种具有换热功能的矿井排水系统，包括水泵和进水管10，所述进水管10的进水口12设有换热装置，所述换热装置包括安装在所述进水管10的进水口12处的框架20和固定在所述框架20上的换热管30，框架20与进水管10的进水口12焊接，换热管30将所述进水口12覆盖，换热管30的两端分别与进液管和回液管连接，进液管和回液管沿着进水管10的长度方向分布、并与地面上的换热机组连接，换热机组包括空压机、蒸发器等。使用时，矿井涌水经过沉淀后蓄积在水仓，进水管10的下端（即进水管10的进水端11）伸入到水仓的液面下方，当排水系统工作时，从进水管10的进水口12吸入矿井涌水，矿井涌水经过换热器的过程中，实现热量交换，从而将矿井涌水中的部分热量回收利用，进而降低能源浪费。作为上述方案的进一步改进，所述换热管30为蛇形管，所述换热管30包括直管段31和弯管段32；还包括用于清理所述直管段31的外表面的泥垢的除垢装置。将弯管段32卡接在框架20上，从而将换热管30与框架20固定。各个直管段31相互平行。当换热管30工作一段时间后，其表面容易形成泥垢，通过设置除垢装置，可以保证换热管30绝大部分表面的干净，进而保证换热管30的换热效率。作为上述方案的进一步改进，所述除垢装置包括套设在所述直管段31外的环形毛刷42、用于安装所述环形毛刷42的支架41、用于对所述支架41进行导向的导向杆48和用于驱动所述支架41沿所述导向杆48往复移动的驱动机构，所述导向杆48安装在所述框架20上、且与所述直管段31平行。环形毛刷42可以由两个半圆形的刷体拼接而成，也可是为成螺旋的环状，只要便于将其套在直管段31外即可。在支架41的两端分别设有一根导向杆48，两根导向杆48相互平行。通过驱动机构带动环形毛刷42往复移动，从而可将直管段31表面的泥垢清除。作为上述方案的进一步改进，所述驱动机构包括拉绳45、浮体47和弹性件，所述拉绳45和所述弹性件的一端分别与所述支架41的两端连接，拉绳45优选为钢丝绳，所述拉绳45的另一端绕过一安装在所述框架20的一端的第一导向环46后与所述浮体47连接，所述浮体47位于所述进水管10内，优选浮体47为球形。所述弹性件的另一端与所述框架20的另一端连接。当排水系统不工作时，支架41在弹性件和浮体47施加给拉绳45的拉力作用下保持平衡、且支架41的位置处于直管段31的一端；当排水系统工作时，进水管10的进水口12处产生吸力，浮体47在该吸力的作用下在进水管10内向上方移动，从而带动拉绳45将支架41拉向直管段31的另一端，在这过程中，环形毛刷42实现清污操作。上述驱动机构，结构巧妙，利用进水管10工作时在进水口12产生的吸力来带动环形毛刷42工作，从而不用单设动力源，使得结构简单、可靠，成本低。作为上述方案的进一步改进，所述弹性件为弹力绳43，所述框架20的所述另一端的中部设有第二导向环44，所述弹性件的所述另一端与绕过所述第二导向环44后与所述框架20的所述另一端的端部连接。若弹性件为弹簧，则需要占用较大的安装空间，而弹力绳43由于可以任意弯曲，因此不会占用额外的空间。作为上述方案的进一步改进，所述进水管10的进水端11成喇叭形，优选喇叭形的上端为圆形、下端为正方形，这样便于将框架20安装到进水端11，而且喇叭形的结构可以增加进水面积，从而增加换热管30与矿井涌水的热交换面积。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点,对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有换热功能的矿井排水系统，包括水泵和进水管，其特征在于：所述进水管的进水口设有换热装置，所述换热装置包括安装在所述进水管的进水口处的框架和固定在所述框架上的换热管。

【技术特征摘要】
1.一种具有换热功能的矿井排水系统，包括水泵和进水管，其特征在于：所述进水管的进水口设有换热装置，所述换热装置包括安装在所述进水管的进水口处的框架和固定在所述框架上的换热管。2.根据权利要求1所述的具有换热功能的矿井排水系统，其特征在于：所述换热管为蛇形管，所述换热管包括直管段和弯管段；还包括用于清理所述直管段的外表面的泥垢的除垢装置。3.根据权利要求2所述的具有换热功能的矿井排水系统，其特征在于：所述除垢装置包括套设在所述直管段外的环形毛刷、用于安装所述环形毛刷的支架、用于对所述支架进行导向的导向杆和用于驱动所述支架沿所述导向杆往复移动的驱动机构，所述导向杆安装在所述框架上、且与所述直管段平行。4.根据权利要求3所述的具有换热功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺辉，
申请(专利权)人：湖南中大经纬地热开发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43