一种矿用井下集中制冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种矿用井下集中制冷系统，包括散热单元、热泵单元和空冷单元，散热单元包括多个冷却塔，所有冷却塔的第一换热器相互并联；热泵单元包括多个制冷主机以及多个壳管式蒸发器，制冷主机包括压缩机和壳管式冷凝器，压缩机、壳管式冷凝器的一次侧和壳管式蒸发器的一次侧依次连接构成制冷工质回路，所有壳管式冷凝器的二次侧相互并联，所有壳管式蒸发器的二次侧相互并联；空冷单元包括多个空气冷却器，所有空气冷却器的第二换热器相互并联；第一换热器通过管道与壳管式冷凝器的二次侧连接构成第一水回路，第二换热器通过管道与壳管式蒸发器的二次侧连接构成第二水回路。其具有结构合理、控制方便、运行稳定、制冷效果好、能耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用井下集中制冷系统
本技术涉及一种制冷系统，具体涉及一种用于煤矿的集中制冷系统。
技术介绍
高温热害煤矿的井下空气温度通常高达35℃以上，这就需要在开采过程中通过制冷系统对工作面的空气进行冷却降温处理，以改善工作环境，保障人员的安全和设备正常使用。目前本领域对于煤矿井下的降温处理通常采用分散的局部制冷方式，这一方式虽然可降低局部的空气温度，但对于没有设置制冷系统的区域空气温度依然较高，存在着人员中署的风险，且不利于设置于该区域的机电设备散热，影响了设备的稳定性和安全性。同时，分散的局部制冷系统不便于统一管理和控制，协调性较差，能耗较高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种矿用井下集中制冷系统，其具有结构合理、控制方便、运行稳定、制冷效果好、能耗低的优点。为解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供的一种矿用井下集中制冷系统，包括设置于地面的散热单元以及设置于矿井下的热泵单元和空冷单元，所述散热单元包括多个冷却塔，冷却塔包括壳体以及设置于壳体中的第一换热器和散热风扇，所有冷却塔的第一换热器相互并联；所述热泵单元包括多个制冷主机以及与制冷主机对应设置的多个壳管式蒸发器，制冷主机包括机架以及设置于机架中的电机、压缩机和壳管式冷凝器，电机的输出轴通过联轴器与压缩机的输入轴连接，压缩机、壳管式冷凝器的一次侧和壳管式蒸发器的一次侧依次通过管道连接构成制冷工质回路，壳管式冷凝器和壳管式蒸发器之间的管路上设有膨胀阀，所有壳管式冷凝器的二次侧相互并联，所有壳管式蒸发器的二次侧相互并联；所述空冷单元包括多个空气冷却器，空气冷却器包括箱体以及设置于箱体中的第二换热器，箱体的两端对应设有进风口和出风口，进风口设有风机，所有空气冷却器的第二换热器相互并联；所述散热单元中的第一换热器通过管道穿过井筒与热泵单元中壳管式冷凝器的二次侧连接构成第一水回路，第一水回路中设有第一水泵，所述空冷单元中的第二换热器通过管道与热泵单元中壳管式蒸发器的二次侧连接构成第二水回路，第二水回路中设有第二水泵。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，其中，所述冷却塔中第一换热器的上下侧对应设有喷淋器和储水槽，喷淋器和储水槽通过管道连接并设有喷淋水泵；所述散热风扇处于喷淋器的上侧并在两者之间设有脱水器。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，还包括通过管道依次连接的地面水仓、地面水软化装置和生产水池，地面水仓设置在第一水回路的冷水管路中，生产水池和地面水软化装置之间设有生产水泵。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，其中，所述地面水仓通过补水管与所有冷却塔中的储水槽连接，补水管上设有补水水泵。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，还包括通过管道连接的井下水仓和井下水软化装置，所述井下水仓设置在第二水回路的热水管路中，所述井下水软化装置与井下供水管路连接。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，其中，所述井下水仓与空气冷却器之间的第二水回路中设有Y型过滤器和手动反冲洗过滤器，且使手动反冲洗过滤器处于Y型过滤器和井下水仓之间。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，其中，所述空气冷却器的第二换热器包括沿前后方向间隔分布的多个换热管组，换热管组的左右端对应连接有第一集水管和第二集水管，第一集水管和第二集水管对应连接有伸出箱体的第一换热管接头和第二换热管接头。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，其中，所述换热管组包括四根沿上下方向往返弯折的蛇形管，四根蛇形管分为两组，每组中的两根蛇形管均沿上下方向叠放且处于同一竖平面内，两组蛇形管沿左右方向错位布置，两组蛇形管的中部处于同一竖平面内，两组蛇形管的顶部和底部错开设置；蛇形管采用铜质扁平管制作且使其扁平面与竖平面平行。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，其中，所述空气冷却器在第二换热器相对于进风口的一侧设有冲洗装置，冲洗装置包括沿前后方向的冲洗总管，冲洗总管连接有伸出箱体的冲洗管接头，冲洗总管的下侧设有四个与其垂直且间隔分布的冲洗支管，冲洗支管的下端设有朝向第二换热器的冲洗喷头，冲洗喷头包括连接螺母和球形的喷头主体，喷头主体中设有球形喷腔以及与球形喷腔连通且呈喇叭状的喷口。进一步的，本技术一种矿用井下集中制冷系统，其中，所述空气冷却器在第二换热器相对于出风口的一侧设有挡水装置，挡水装置包括框架和多个挡水板，框架包括平行分布的前支撑板和后支撑板，前支撑板和后支撑板的上下端之间分别设有间隔分布的左定位板和右定位板，左定位板和右定位板分别设有沿前后方向间隔分布的多个定位槽，多个挡水板沿前后方向间隔分布且使其上下端两侧分别处于左定位板和右定位板上的定位槽中，挡水板的中部为凸起的弧形结构，挡水板的凸起顶部设有弧形的溜水板，溜水板的左侧与挡水板固定连接，溜水板的右侧与挡水板之间留有间距。本技术一种矿用井下集中制冷系统与现有技术相比，具有以下优点：本技术通过设置布置在地面的散热单元以及布置在矿井下的热泵单元和空冷单元，让散热单元设置多个冷却塔，使冷却塔设置壳体以及布置在壳体中的第一换热器和散热风扇，使所有冷却塔的第一换热器相互并联；让热泵单元设置多个制冷主机以及与制冷主机对应的多个壳管式蒸发器，让制冷主机设置机架以及布置在机架中的电机、压缩机和壳管式冷凝器，使电机的输出轴通过联轴器与压缩机的输入轴连接，使压缩机、壳管式冷凝器的一次侧和壳管式蒸发器的一次侧依次通过管道连接构成制冷工质回路，在壳管式冷凝器和壳管式蒸发器之间的管路上设置膨胀阀，并使所有壳管式冷凝器的二次侧相互并联，使所有壳管式蒸发器的二次侧相互并联；让空冷单元设置多个空气冷却器，使空气冷却器设置箱体以及布置在箱体中的第二换热器，在箱体的两端对应设置进风口和出风口，在进风口处设置风机，并使空气冷却器的第二换热器相互并联；同时，让散热单元中的第一换热器通过管道穿过井筒与热泵单元中壳管式冷凝器的二次侧连接构成第一水回路，并在第一水回路中设置第一水泵，让空冷单元中的第二换热器通过管道与热泵单元中壳管式蒸发器的二次侧连接构成第二水回路，并在第二水回路中设置第二水泵。由此就构成了一种结构合理、控制方便、运行稳定、制冷效果好、能耗低的矿用井下集中制冷系统。在实际应用中，将热泵单元设置在矿井下的适当位置，使空冷单元中的各空气冷却器分布于矿井下的各工作区。在系统运行过程中，制冷工质在制冷工质回路中循环流动，冷却水分别在第一水回路和第二水回路中循环流动，冷却水在各空气冷却器处吸收空气的热量实现制冷目的，并通过第二水回路将热量传输到热泵单元的各壳管式蒸发器，各壳管式蒸发器通过制冷工质回路将热量传输到各壳管式冷凝器，各壳管式冷凝器通过第一水回路将热量传输到散热单元的各第一换热器，并通过风冷将热量排放到地上。本技术可实现对整个矿井的降温处理，改善了矿井下的整体环境，避免了因部分区域温度较高造成人员中署和设备出现故障的问题，并通过散热单元将热量排放到地上，增强了制冷效果，且有利于降低能耗，与现有分散的局部制冷系统相比，控制也更加方便，运行也更加稳定。下面结合附图所示具体实施方式对本技术一种矿用井下集中制冷系统作进一步详细说明。附图说明图1为本技术一种矿用井下集中制冷系统的整体结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用井下集中制冷系统，包括设置于地面的散热单元以及设置于矿井下的热泵单元和空冷单元，所述散热单元包括多个冷却塔(1)，冷却塔(1)包括壳体以及设置于壳体中的第一换热器(11)和散热风扇(12)，所有冷却塔(1)的第一换热器(11)相互并联；所述热泵单元包括多个制冷主机(2)以及与制冷主机(2)对应设置的多个壳管式蒸发器(3)，制冷主机(2)包括机架以及设置于机架中的电机(21)、压缩机(22)和壳管式冷凝器(23)，电机(21)的输出轴通过联轴器与压缩机(22)的输入轴连接，压缩机(22)、壳管式冷凝器(23)的一次侧和壳管式蒸发器(3)的一次侧依次通过管道连接构成制冷工质回路，壳管式冷凝器(23)和壳管式蒸发器(3)之间的管路上设有膨胀阀(24)，所有壳管式冷凝器(23)的二次侧相互并联，所有壳管式蒸发器(3)的二次侧相互并联；所述空冷单元包括多个空气冷却器(4)，空气冷却器(4)包括箱体以及设置于箱体中的第二换热器(41)，箱体的两端对应设有进风口(42)和出风口(43)，进风口(42)设有风机，所有空气冷却器(4)的第二换热器(41)相互并联；所述散热单元中的第一换热器(11)通过管道穿过井筒与热泵单元中壳管式冷凝器(23)的二次侧连接构成第一水回路，第一水回路中设有第一水泵(5)，所述空冷单元中的第二换热器(41)通过管道与热泵单元中壳管式蒸发器(3)的二次侧连接构成第二水回路，第二水回路中设有第二水泵(6)。...

【技术特征摘要】
1.一种矿用井下集中制冷系统，包括设置于地面的散热单元以及设置于矿井下的热泵单元和空冷单元，所述散热单元包括多个冷却塔(1)，冷却塔(1)包括壳体以及设置于壳体中的第一换热器(11)和散热风扇(12)，所有冷却塔(1)的第一换热器(11)相互并联；所述热泵单元包括多个制冷主机(2)以及与制冷主机(2)对应设置的多个壳管式蒸发器(3)，制冷主机(2)包括机架以及设置于机架中的电机(21)、压缩机(22)和壳管式冷凝器(23)，电机(21)的输出轴通过联轴器与压缩机(22)的输入轴连接，压缩机(22)、壳管式冷凝器(23)的一次侧和壳管式蒸发器(3)的一次侧依次通过管道连接构成制冷工质回路，壳管式冷凝器(23)和壳管式蒸发器(3)之间的管路上设有膨胀阀(24)，所有壳管式冷凝器(23)的二次侧相互并联，所有壳管式蒸发器(3)的二次侧相互并联；所述空冷单元包括多个空气冷却器(4)，空气冷却器(4)包括箱体以及设置于箱体中的第二换热器(41)，箱体的两端对应设有进风口(42)和出风口(43)，进风口(42)设有风机，所有空气冷却器(4)的第二换热器(41)相互并联；所述散热单元中的第一换热器(11)通过管道穿过井筒与热泵单元中壳管式冷凝器(23)的二次侧连接构成第一水回路，第一水回路中设有第一水泵(5)，所述空冷单元中的第二换热器(41)通过管道与热泵单元中壳管式蒸发器(3)的二次侧连接构成第二水回路，第二水回路中设有第二水泵(6)。2.根据权利要求1所述的一种矿用井下集中制冷系统，其特征在于，所述冷却塔(1)中第一换热器(11)的上下侧对应设有喷淋器(13)和储水槽(14)，喷淋器(13)和储水槽(14)通过管道连接并设有喷淋水泵(15)；所述散热风扇(12)处于喷淋器(13)的上侧并在两者之间设有脱水器(16)。3.根据权利要求2所述的一种矿用井下集中制冷系统，其特征在于，还包括通过管道依次连接的地面水仓(7)、地面水软化装置(71)和生产水池(72)，地面水仓(7)设置在第一水回路的冷水管路中，生产水池(72)和地面水软化装置(71)之间设有生产水泵(73)。4.根据权利要求3所述的一种矿用井下集中制冷系统，其特征在于，所述地面水仓(7)通过补水管与所有冷却塔(1)中的储水槽(14)连接，补水管上设有补水水泵(17)。5.根据权利要求2所述的一种矿用井下集中制冷系统，其特征在于，还包括通过管道连接的井下水仓(8)和井下水软化装置(81)，所述井下水仓(8)设置在第二水回路的热水管路中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马世峰，曹虎生，
申请(专利权)人：三河路矿九鼎科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13