矿井新风加热系统中的多通道与多流程换热器技术方案

本发明专利技术涉及一种矿井新风加热系统中的多通道与多流程换热器，该换热器的两个光滑壁面由多根金属长方形扁管拼接组成，其余两个壁面为钢板，并由此构成回风通道；通道内设置多层由相互紧靠的长方形扁管拚接成的换热板，换热板与通道壁面平行，将通道划分成多个相互平行的回风支路。壁面处换热扁管与换热板中的扁管均与换热器通道垂直布置，其中流过的新风与换热器通道内的回风流动方向相互垂直，形成叉流换热方式。所述的扁管根据流程设计进行布置，不同流程中的扁管通过端部的联箱连接，形成新风多流程的折返通道，提高了扁管内新风流速，并增强换热效果，最终形成即适用于矿井回风的排放，又可以高效对新风加热的新型气‑气换热器。

【技术实现步骤摘要】
矿井新风加热系统中的多通道与多流程换热器
本专利技术涉及换热器
，尤其涉及对矿井新风进行加热的多通道与多流程换热器。
技术介绍
受冬季的环境温度影响，矿井的进风温度往往是零度以下，按照国家《煤矿安全规程》要求：“进风井口以下的空气温度必须在2℃以上”，也即对进风口新风需要加热，防止冰冻。目前市场常用的技术是通过燃煤、燃油或燃气锅炉对空气加热，然后再输送至井下，达到防冻保温作用。这种消耗化石能源的加热技术，不仅消费不可再生能源，还会排放大量粉尘、CO2和SO2等污染物，造成环境污染和温室效应。而对于井下开采的煤矿，通常采用抽出式通风方式，由于受到土壤、岩石和煤石的影响，矿井回风温度常年保持在17-20℃左右，相对湿度保持在90-100%之间。矿井回风温度与湿度受季节影响很小，基本保持恒定，是一种稳定的优质余热资源。利用矿井回风加热矿井新风，可以达到环保、节能与降低生产成本的目的。中国专利CN111550274A文献公开了利用分体式热管系统对矿井回风的余热进行回收。具体是在回风立井井壁上布置分体热管的蒸发器，蒸发器中的工质与回风进行热交换，工质受热产生相变形成气态，沿上升管道进入冷凝器与矿井新风热交换，新风提高温度后进入井下；同时，气态工质因放热而发生相变转变成液态，沿下降管进入蒸发器。往复这一过程，实现了利用矿井回风加热进口低温新风的目的。不过，此系统成本较高，流阻较大。中国专利CN210625005U文献公开了在矿井回风出口处设置处置室，其中设有螺旋式结构的换热器，换热器上方设置喷水装置，下方设置集水部，矿井回风先与螺旋式结构的换热器进行热交换，然后与喷淋水进行热交换，随后落入集水部；集水部的水作为低温热源与热泵机组相连接，通过热泵机组对进风加热。该系统较复杂，且投资与运行成本均高。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供矿井新风进行加热的多通道与多流程换热器。本专利技术通过下述技术方案实现：多通道与多流程换热器，包括回风通道和至少一块换热板，换热板竖直设置在回风通道中将回风通道划分成至少两个回风支路，换热板内有多个独立的新风通道，新风通道贯穿回风通道的侧壁。进一步的，换热板从上往下分为至少两个新风换热区，每个新风换热区均包括至少一个水平设置的新风通道，相邻两个新风换热区的新风通道相通。进一步的，相邻两个新风换热区的新风通道通过联箱连通。进一步的，所述回风通道下端与回风入口连接，回风通道上端与回风出口连接，上一个新风换热区的新风通道的出口与下一个新风换热区的新风通道的入口连通，最上方的新风换热区的新风通道的入口与新风入口连通，最下方的新风换热区的新风通道的出口与新风出口连接。进一步的，新风通道与回风通道垂直。进一步的，所述换热板采用多根管材拼接构成。进一步的，所述回风通道为矩形，回风通道的其中两个与所述换热板平行的侧壁与换热板结构相同。进一步的，所述换热板表面以及换热通道内壁面为光滑表面。进一步的，回风通道的外表面有保温层。其中，回风通道出口处装有换热器风机。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1，本专利技术新风通道中流过的新风与回风通道内的回风流动方向相互垂直，形成叉流换热方式；2，新风进入换热器后先后经多个换热区进行多通道多流程换热，可提高换热效率；3，不同换热区的新风通道由联箱连接，使得新风流程成为多流程管流，提高了管内流体的流速，增加了换热效果，最终形成了既适用于矿井回风的排放，又可以高效对新风加热的气-气换热器；4，本专利技术可以充分利用回风的速度能，换热效率高，而且结构简单，紧凑，占地面积小，施工量小。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中A-A处的剖面图。图中：1-新风入口、2-新风出口、3-矿井风机、4-换热器风机、5-防雨罩、6-矿井回风通道、7-导流叶片、8-新风第一换热区、9-新风第二换热区、10-新风第三换热区、11-联箱、12-换热器壁面、13-换热板、14-回风支路、15-排水阀、16-保温材料、18-金属长方形扁管。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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、2所示，本专利技术公开的多通道与多流程换热器，包括回风通道、新风入口1、新风出口2、回风入口、回风出口和多块竖直设置的换热板13。回风通道包括四面侧壁，四面侧壁首尾依次连接。多块换热板13平行、间隔布置于回风通道内，相邻换热板13之间、换热板13与回风通道壁面之间的区域构成回风支路14。回风支路14下端与回风入口连接，回风支路14上端与回风出口连接。回风出口处安装有换热器风机4，换热器风机4上方有防雨罩5。换热板13内有多个独立的新风通道，新风通道贯穿回风通道的侧壁。本实施方式的换热板13从上往下依次分为至少两个新风换热区，每个换热区均包括至少一个水平设置的新风通道。新风换热区的数量以及其含有的新风通道数量根据需要合理设置。本实施方式中换热板13从上往下依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对矿井新风加热的多通道与多流程换热器，其特征在于：包括回风通道和至少一块换热板，换热板竖直设置在回风通道中将回风通道划分成至少两个回风支路，换热板内有多个独立的新风通道，新风通道贯穿回风通道的侧壁。/n

【技术特征摘要】
1.一种对矿井新风加热的多通道与多流程换热器，其特征在于：包括回风通道和至少一块换热板，换热板竖直设置在回风通道中将回风通道划分成至少两个回风支路，换热板内有多个独立的新风通道，新风通道贯穿回风通道的侧壁。


2.根据权利要求1所述的多通道与多流程换热器，其特征在于：换热板从上往下分为至少两个新风换热区，每个新风换热区均包括至少一个水平设置的新风通道，相邻两个新风换热区的新风通道相通。


3.根据权利要2所述的多通道与多流程换热器，其特征在于：相邻两个新风换热区的新风通道通过联箱连通。


4.根据权利要求2或3所述的多通道与多流程换热器，其特征在于：所述回风通道下端与回风入口连接，回风通道上端与回风出口连接，上一个新风换热区的新风通道的出口与下一个新风换热区的新风通道的入口连通，最上方的新风换热区的新风通道的入口与新风入口连通，最下方的新风...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹和平，曹云鹏，李小琴，翟学东，罗腾红，布和，陈焕倬，
申请(专利权)人：曹和平，陈焕倬，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15