一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置，包括蒸发式回风换热器、进风加热器；蒸发式回风换热器包括上联箱、下联箱、上升管和下降管；上联箱底部和下联箱顶部之间通过上升管和下降管连通；进风加热器包括位于进风加热器本体两端的进风口、出风口以及位于进风加热器本体内部的加热管；所述上联箱顶部通过第一管道连通加热管一端，加热管另一端连通第二管道一端，第二管道另一端通过第三管道连通上联箱；所述第二管道内设有疏液器，所述第三管道内设有加压泵；所述上联箱、第一管道、加热管、第二管道、第三管道形成循环通路，循环通路内设有传热工质；该装置能够提高回风热能的利用效率，减少换热环节，降低换热温差。

A heat energy utilization device of pressurized self evaporation condensation return air

【技术实现步骤摘要】
一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置
本技术涉及煤矿井筒防冻、回风热能利用
，特别涉及一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置。
技术介绍
为促进煤矿余热利用，煤炭协会在《关于推进煤炭行业发展循环经济促进节能减排工作的指导意见》中确定“研究开发煤矿热能利用技术与装备，努力实现产煤不烧煤”是煤炭节能中的一项重要的工作任务。为保证安全和维持生产，矿井必须进行通风。矿井通风是矿井生产环节中最基本的一环，它在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。冬季，当矿区室外气温低于0℃时，如果入风井筒防冻问题解决得不好，井筒淋水会在低温空气作用下，在井壁、井筒内的罐道、罐道梁、提升容器、电缆、水管等处结冰，使井筒提升能力下降，通风断面减小，还可引起卡罐、托罐闸启闭不便、防坠保险失灵等，严重时大块冰塌落，造成损坏井筒设备和人员伤亡的重大事故，影响矿井安全生产。因此，矿井井筒防冻对保证煤矿冬季正常生产十分重要，井筒防冻热负荷在煤矿供热负荷中占较大比例。进入煤矿的空气不断与煤矿进行热交换，最终空气与煤矿的地温达到平衡。煤矿的地温基本恒定，致使煤矿回风的温度全年基本恒定，受外界气温的影响很少。故而煤矿回风是一类稳定的较优质的余热资源。煤矿回风量等于进风量，回风温度远高于进风温度，因此，利用回风加热进风满足部分或全部井筒防冻负荷是可行的。现有的回风利用技术均采用喷淋的方式将回风的热能转换到水中，再利用水源热泵提取水中的热能的方式，属于间接利用回风热能，该方式环节较多，效率不高。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置，能够提高回风热能的利用效率，减少换热环节，降低换热温差。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置，包括蒸发式回风换热器、进风加热器；蒸发式回风换热器安装在矿井回风扩散塔出口，蒸发式回风换热器包括上联箱、下联箱、上升管和下降管；上联箱位于下联箱上方，上联箱底部和下联箱顶部之间通过上升管和下降管连通；所述进风加热器安装在在进风井筒的井口房内，进风加热器包括位于进风加热器本体两端的进风口、出风口以及位于进风加热器本体内部的加热管；所述上联箱顶部通过第一管道连通加热管一端，加热管另一端连通第二管道一端，第二管道另一端通过第三管道连通上联箱；所述第二管道内设有疏液器，所述第三管道内设有加压泵；所述上联箱、第一管道、加热管、第二管道、第三管道形成循环通路，循环通路内设有传热工质。所述传热工质的冷凝温度在0-30℃范围之间，可根据实际情况选择合适的传热工质使其在0-30℃中的某一温度实现气-液和液-气状态转化。所述上升管数量至少为3根，均匀分布在上联箱和下联箱之间，加大与矿井回风的接触面，进而提高热效率。所述进风加热器数量为两个，分别位于进风井筒两侧，两个进风加热器的出风口相对并向下倾斜，朝向进风竖井，使得两个出风口导出的热风经过对流后进入进风井筒内。所述加热管在进风加热器内是折线形或S型结构分布，有利于增大与井筒进风的接触面，进而提高热效率。本技术的有益效果是，该增压自蒸发冷凝回风热能利用装置在运行时，传热工质在蒸发式回风换热器内蒸发吸热，然后在进风加热器内冷凝放热；提高回风热能的利用效率，减少换热环节，降低换热温差；通过传热工质的蒸发冷凝过程减小换热温差，一方面提高加热后的新风温度，另一方面降低了回风的温度要求。回风换热器和进风加热器之间通过管道连接，降低回风井和进风井的间距要求，扩大了回风热能利用技术的适用范围。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的结构示意图。图中标示，1.蒸发式回风换热器，2.进风加热器，101.上联箱，102.下联箱，103.上升管，104.下降管，3.井口竖井，4.井口房，201.进风口，202.出风口，203.加热管，5.第一管道，6.第二管道，7.第三管道，8.疏液器，9.加压泵。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本技术。参照图1，本实施例提供一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置，包括蒸发式回风换热器1、进风加热器2；蒸发式回风换热器1安装在矿井回风扩散塔出口，蒸发式回风换热器1包括上联箱101、下联箱102、上升管103和下降管104；上联箱101位于下联箱102上方，上联箱101底部和下联箱102顶部之间通过五根上升管103和一根下降管104连通；所述进风加热器2安装在在进风井筒3的井口房4内，进风加热器2包括位于进风加热器2本体两端的进风口201、出风口202以及位于进风加热器2内部的加热管203；所述进风加热器2数量为两个，分别位于进风井筒3两侧，两个进风加热器2的出风口202向下倾斜朝向进风竖井3，使得两个出风口202导出的热风经过对流后进入进风井筒3内；为了增加加热管203与井筒进风的接触面，可以将加热管203设置成折线形或S型结构分布；所述上联箱101顶部通过第一管道5连通加热管203一端，加热管203另一端连通第二管道6一端，第二管道6另一端通过第三管道7连通上联箱101；所述第二管道6内安装疏液器8，所述第三管道7内安装加压泵9；所述上联箱101、第一管道5、加热管203、第二管道6、第三管道7形成循环通路，循环通路内设有传热工质，所述传热工质的冷凝温度在0-30℃范围之间，可根据实际情况选择合适的传热工质使其在0-30℃中的某一温度实现气-液和液-气状态转化。本技术的工作原理是，上升管103与矿井回风进行热交换，利用回风热量加热传热工质，传热工质由液体变为气体进入上联箱101，气体工质经上联箱101顶部通过第一管道5供至进风加热器2，在进风加热器2内的加热管203冷凝放热，放出的热量对从进风口201进入进风加热器2的井筒进风即入井新风加热，加热后的井筒进风通过出风口202进入进风井筒3内；气体介质放热后变为液体，液体工质进入第二管道6并由疏液器8汽液分离后，进入第三管道7，在加压泵9作用下回流至上联箱101实现循环。上联箱101底部的液体工质通过下降管104自流至下联箱102。上联箱101和下联箱102通过下降管104和上升管103自然循环加热，下降管104不与矿井回风接触。所述蒸发式回风换热器1除了上述自然循环加热方式外，还可以采用强制循环加热方式和直流加热方式；强制循环加热方式是在下降管104内安装增压泵，由于上联箱101和下联箱102内的工质状态主要是气态和液态，液体工质主要是通过压差由下降管104进入下联箱102，在下降管104内安装增压泵后可以增加工质在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置，其特征在于，包括蒸发式回风换热器（1）、进风加热器（2）；蒸发式回风换热器（1）包括上联箱（101）、下联箱（102）、上升管（103）和下降管（104）；上联箱（101）位于下联箱（102）上方，上联箱（101）底部和下联箱（102）顶部之间通过上升管（103）和下降管（104）连通；进风加热器（2）包括位于进风加热器（2）本体两端的进风口（201）、出风口（202）以及位于进风加热器（2）本体内部的加热管（203）；所述上联箱（101）顶部通过第一管道（5）连通加热管（203）一端，加热管（203）另一端连通第二管道（6）一端，第二管道（6）另一端通过第三管道（7）连通上联箱（101）；所述第二管道（6）内设有疏液器（8），所述第三管道（7）内设有加压泵（9）；所述上联箱（101）、第一管道（5）、加热管（203）、第二管道（6）、第三管道（7）形成循环通路，循环通路内设有传热工质。/n

【技术特征摘要】
1.一种增压自蒸发冷凝回风热能利用装置，其特征在于，包括蒸发式回风换热器（1）、进风加热器（2）；蒸发式回风换热器（1）包括上联箱（101）、下联箱（102）、上升管（103）和下降管（104）；上联箱（101）位于下联箱（102）上方，上联箱（101）底部和下联箱（102）顶部之间通过上升管（103）和下降管（104）连通；进风加热器（2）包括位于进风加热器（2）本体两端的进风口（201）、出风口（202）以及位于进风加热器（2）本体内部的加热管（203）；所述上联箱（101）顶部通过第一管道（5）连通加热管（203）一端，加热管（203）另一端连通第二管道（6）一端，第二管道（6）另一端通过第三管道（7）连通上联箱（101）；所述第二管道（6）内设有疏液器（8），所述第三管道（7）内设有加压泵（9）；所述上联箱（101）、第一管...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐广才，袁晓丽，程首亮，李刚，朱顺，张旭，
申请(专利权)人：山东美天能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37