矿井回风余热梯级利用系统技术方案

技术编号:21886200 阅读:44 留言:0更新日期:2019-08-17 12:29
本发明专利技术提供了一种矿井回风余热梯级利用系统,涉及井筒防冻供暖的技术领域,包括回风系统、井口加热器组件、井下进风机构和热泵机组;通过对于矿井的回风余热进行梯级利用,而且回风系统和热泵机组共同加热井口加热器组件,井口加热器组件能够加热井下进风机构井口处的室外空气温度;通过余热的梯级利用,能够降低冬季为井筒防冻的运行费用,缓解了现有技术中存在的热泵技术需要消耗大量的电能,以及利用矿井回风适用性低,具有影响矿井通风安全隐患的技术问题;实现了综合能效比大幅提高,可节约大量能源,并且运综合行费用低,有效减少对环境的污染,推广使用后的经济效益和社会效益突出。

Cascade Utilization System of Waste Heat from Mine Return Air

【技术实现步骤摘要】
矿井回风余热梯级利用系统
本专利技术涉及井筒防冻供暖
,尤其是涉及一种矿井回风余热梯级利用系统。
技术介绍
目前矿井回风余热利用技术主要有两种利用方式:1.利用热泵技术提取矿井回风中的热量制取45-60℃的热水用于井筒防冻;2.利用矿井回风直接加热新风至2℃以上,再通过大直径的风道送至进风井口实现井筒防冻。现有技术中通过热泵技术提取需要消耗大量的电能作为驱动能源,系统平均能效比为3左右,即制取3kW的热能需要消耗1kW的电能从矿井回风提取2kW左右的热能供暖。现有技术中利用矿井回风直接加热新风的系统,需要回风井与进风井的距离比较近的情况下才比较经济,且输送风道直径大,占地大,影响美观;对于井下地温较低的浅部开采山区开采矿井,因回风温度相对较低,冬季回风温度平均10-13℃左右,直接加热新风的技术并不能适用;具体地,将10℃的矿井回风温度提取至1℃还不足以将同风量的新风自-25℃加热至2℃,而若将矿井回风温度提取至负温,会带来换热器结霜导致换热器阻力大幅度增加,影响矿井通风安全的严重问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供矿井回风余热梯级利用系统,以缓解了现有技术中存在的热泵技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井回风余热梯级利用系统,其特征在于,包括:回风系统、井口加热器组件、井下进风机构和热泵机组;所述井口加热器组件包括第一井口加热器和第二井口加热器;所述第一井口加热器与所述回风系统连通,所述回风系统用于接收矿井回风的余热,并加热所述第一井口加热器;所述回风系统通过所述第一井口加热器后与所述热泵机组连接,所述热泵机组能够吸收所述回风系统流经所述第一井口加热器后的流动介质内的热能,所述第二井口加热器与所述热泵机组连通,以将所述回风系统流动介质的热量二次加热所述第二井口加热器;所述第一井口加热器和第二井口加热器分别用于加热所述井下进风机构井口处的室外空气温度,并使加热后的空气混合进入至所述井...

【技术特征摘要】
1.一种矿井回风余热梯级利用系统,其特征在于,包括:回风系统、井口加热器组件、井下进风机构和热泵机组;所述井口加热器组件包括第一井口加热器和第二井口加热器;所述第一井口加热器与所述回风系统连通,所述回风系统用于接收矿井回风的余热,并加热所述第一井口加热器;所述回风系统通过所述第一井口加热器后与所述热泵机组连接,所述热泵机组能够吸收所述回风系统流经所述第一井口加热器后的流动介质内的热能,所述第二井口加热器与所述热泵机组连通,以将所述回风系统流动介质的热量二次加热所述第二井口加热器;所述第一井口加热器和第二井口加热器分别用于加热所述井下进风机构井口处的室外空气温度,并使加热后的空气混合进入至所述井下进风机构,所述井下进风机构井口处进入矿井的空气温度范围大于或等于2℃。2.根据权利要求1所述的矿井回风余热梯级利用系统,其特征在于,所述热泵机组包括蒸发器和冷凝器,所述蒸发器和所述冷凝器连接,所述蒸发器与所述回风系统连接,用于吸收所述回风系统流经所述第一井口加热器后的流动介质内的热能,以将所述回风系统的流动介质的热量输送至所述冷凝器中,所述冷凝器与所述第二井口加热器连接,用于加热所述第二井口加热器。3.根据权利要求2所述的矿井回风余热梯级利用系统,其特征在于,还包括辅助热源和储能装置;所述辅助热源通过所述储能装置与所述第二井口加热器连通,用于辅助加热所述第二井口加热器;所述冷凝器与所述储能装置呈并联连接,以使所述冷凝器和所述储能装置分别加热所述第二井口加热器。4.根据权利要求3所述的矿井回风余热梯级利用系统,其特征在于,所述储能装置包括第一盘管加热器、第二盘管加热器和保温水箱;所述第一盘管加热器和第二盘管加热器均设置于所述保温水箱内,所述第一盘管加热器与所述第二井口加热器连通,所述第二盘管加热器与所述辅助热源连接,且所述第一盘管加热器与所述冷凝器呈并联连接。5.根据权利要求4所述的矿井回风余热梯级利用系统,其特征在于,还包括温度控制阀;所述温度控制阀设...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨海鹏朱晓彦王勇陈春明韩耸立
申请(专利权)人:山东博特瑞节能环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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