一种宽流道矿井排风换热设备及工作方法技术

本发明专利技术公开了一种宽流道矿井排风换热设备及工作方法，属于矿井通风领域。包括宽流道板翅式换热单元，所述的宽流道板翅式换热单元为多个矿井排风流道和多个新风流道交替设置的复合体，矿井排风流道和新风流道的流道方向相交设置；排风流道为左右走向，新风流道体为上下走向，排风流道内设有用以冲洗灰尘的在线自动清洗系统，自动清洗系统包括设置在排风流道顶部的多支多孔喷水管，通过喷水将新风风道中的灰尘冲刷走，并通过矿井排风侧右封头和矿井排风侧左封头底部设置的排水口排走冲洗水。其结构简单，换热效率高，解决了矿井排风与新风间壁式换热设备风压损失大、易结冰、结垢、难清洗的难题，同时避免了排风混入新风的安全隐患。患。患。

【技术实现步骤摘要】
一种宽流道矿井排风换热设备及工作方法


[0001]本专利技术涉及一种恒温通风空调系统及工作方法，尤其适用于矿井使用的一种宽流道矿井排风换热设备及工作方法，属于矿井通风换热、节能领域。
技术背景
[0002]煤矿矿井回风的温度、湿度一年四季基本保持恒定，而且通风量巨大。据不完全统计，矿井回风温度常年保持在18
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28℃，相对湿度大于95％，存在着大量的显热与潜热。若把该余热资源加以利用，必将推进煤矿的节能减排工作，具有良好的经济和社会效益。
[0003]我国95％的煤炭产量位于寒冷或严寒地区，根据规范要求，煤矿冬季井口新风温度必须大于2℃，这些地区的矿井井口保温需要大量的热能。由于矿井排风含有大量的固态、液态、气态有害物，考虑到这些有害物的扩散条件，矿井排风流经换热设备时要求其对风压的减小不得大于100pa，而且矿井排风冷却换热过程中会产生大量的凝结水，传统的间壁式换热设备难以满足使用要求。目前，矿井回风直接用于加热新风主要采用热管、壳管式换热设备两种方式。采用热管技术时一般在热管周围安装翅片，与矿井回风进行换热会使翅片表面积聚很多灰尘，这些灰尘将导致热管的换热效果变差，需要经常清洗和更换；采用壳管式换热设备的系统由于体积庞大、管束密集、凝结水排水困难等出现了局部结冰、换热面结垢严重、清洗困难、排风窜入新风等问题。

技术实现思路

[0004]技术问题：针对上述技术问题，提供矿一种宽流道矿井排风换热设备及工作方法，结构简单，安全、可靠、热交换效率高，适合寒冷与严寒地区的矿井使用。
[0005]技术方案：为实现上述技术目的，本专利技术的1.一种宽流道矿井排风换热设备，其特征在于：包括宽流道板翅式换热单元，所述的宽流道板翅式换热单元为多个矿井排风流道和多个新风流道交替设置的复合体，多个矿井排风流道和多个新风流道均为矩形管结构，矿井排风流道和新风流道的流道方向相交设置；
[0006]排风流道为左右走向，排风流道的风道两端分别设有矿井排风侧左封头和矿井排风侧右封头，矿井排风侧左封头和矿井排风侧右封头内设有使多条排风流道形成蛇形连接的排风流程隔板，矿井排风侧左封头和矿井排风侧右封头和的外侧还设有与组成蛇形连通结构的排风流道首尾端连接的矿井排风入风口和矿井排风出风口；
[0007]新风流道体为上下走向，新风流道体的风道两端分别设有新风侧上封头和新风侧下封头，新风侧上封头和新风侧下封头内设有使多条新风风道形成蛇形连接的新风流程隔板，新风侧上封头和新风侧下封头的外侧还设有与组成蛇形连通结构的新风风道首尾端连接的新风入风口和新风出风口；
[0008]排风流道内设有用以冲洗灰尘的在线自动清洗系统，自动清洗系统包括设置在排风流道顶部的多支多孔喷水管，通过喷水将排风风道中的灰尘冲刷走，并通过矿井排风侧右封头和矿井排风侧左封头底部设置的排水口排走冲洗水。
[0009]新风流道包括左右对称设置的两片新风流道左
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右侧封板，两片新风流道左
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右侧封板的上下侧分别与矿井排风流道的前
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后侧换热板连接形成矩形管道结构，新风流道中间间隔设有多片新风侧纵向换热翅片板从而增加新风的换热效率；矿井排风流道的前
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后侧换热板的上下两侧分别设有两片矿井排风流道上
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下封板形成矩形管道结构。
[0010]所述在线自动清洗系统的多支多孔喷水管并排设置，每个矿井排风流道内的最上方设有一支多孔喷水管，多孔喷水管的长度与矿井排风流道长度匹配略长，从而使喷水冲洗整个矿井排风流道，所有矿井排风流道内的多孔喷水管的首尾端分别通过管道连通形成管网，使所有多孔喷水管使用一个进水口即可工作，管网的一侧连接有往复振动机构，往复振动机构的电机设置于矿井排风侧封头外部，排风流道顶部通过垂挂的柔性连接件与多孔喷水管连接，管网在往复振动机构的驱动下在柔性连接件下方进行小范围的往复摆动，从而提高清洁效果。
[0011]矿井排风侧左封头内的排风流程隔板为开孔矿井排风流程隔板b，矿井排风侧右封头内的排风流程隔板为开孔矿井排风流程隔板a，开孔矿井排风流程隔板a的开孔用于容纳封头内连接管道的往复空间；新风侧上封头内的新风流程隔板为新风流程隔板a，新风侧下封头内的新风流程隔板为新风流程隔板b。
[0012]复振动机构的往复运动振幅为10
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50mm。
[0013]多孔喷水管的管外径为10
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40mm，喷水孔布满管身，喷水孔孔径为3
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10mm。
[0014]所述宽流道板翅式换热单元，其排风流道的宽度为10
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50mm，新风流道宽度3
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15mm。
[0015]一种宽流道矿井排风换热设备的工作方法，其步骤如下：
[0016]矿井排风由矿井排风入风口进入矿井排风侧左封头，矿井排风通过矿井排风侧左封头分散进入各个矿井排风流道与前
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后侧换热板换热，完成换热后的气流流入矿井排风侧右封头，从矿井排风出风口流出；
[0017]矿井新风由新风入风口进入新风侧上封头，矿井新风通过新风侧上封头分散进入各个流经新风流道与新风侧纵向换热翅片板、前
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后侧换热板换热，完成换热后的气流流入新风侧下封头，最后从新风出风口流出；
[0018]换热过程产生的凝结水由排水管a、排水管b排出；在线自动清洗系统根据设置工作周期唤醒进行工作，在线自动清洗系统工作时通过连接软管向多孔喷水管输入高压水，同时启动往复振动机构使多孔喷水管在柔性连接件下往复运动，通过高压水冲走附着在新风侧纵向换热翅片上的灰尘，清洗过程中产生的污水通过排水管a、排水管b排出。
[0019]有益效果：
[0020]本装置包括宽流道板翅式换热单元，宽流道板翅式换热单元为多个矿井排风流道和多个新风流道交替设置的复合体，其结构紧凑，热交换效率高，导热过程直接从而损耗小，同时在排风流道中设置冲洗系统，能够定期附着的灰尘，从而保证热交换的效率，其结构简单，安全、可靠、适合寒冷与严寒地区的矿井使用，解决了矿井排风与新风间壁式换热设备风压损失大、死区多、易结冰、结垢、难清洗的难题，同时避免了排风混入新风的安全隐患。
附图说明
[0021]图1为本专利技术宽流道矿井排风换热设备的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术图1的A
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A截面示意图；
[0023]图3为本专利技术图1的B
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B截面示意图；
[0024]图4为本专利技术图2的C
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C截面示意图；
[0025]图5为本专利技术图2的D
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D截面示意图；
[0026]图6为本专利技术中宽流道板翅式换热单元的结构示意图。
[0027]图中：1
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矿井排风出风口；2
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开孔矿井排风流程隔板a；3
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新风流道；4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽流道矿井排风换热设备，其特征在于：包括宽流道板翅式换热单元，所述的宽流道板翅式换热单元为多个矿井排风流道(24)和多个新风流道(3)交替设置的复合体，多个矿井排风流道和多个新风流道(3)均为矩形管结构，矿井排风流道(24)和新风流道(3)的流道方向相交设置；排风流道(24)为左右走向，排风流道(24)的风道两端分别设有矿井排风侧左封头(20)和矿井排风侧右封头(19)，矿井排风侧左封头(20)和矿井排风侧右封头(19)内设有使多条排风流道(24)形成蛇形连接的排风流程隔板，矿井排风侧左封头(20)和矿井排风侧右封头(19)和的外侧还设有与组成蛇形连通结构的排风流道(24)首尾端连接的矿井排风入风口(6)和矿井排风出风口(1)，宽矿井排风侧右封头(19)和矿井排风侧左封头(20)底部分别设有排水管a(12)和排水管b(13)；新风流道体为上下走向，新风流道(3)的风道两端分别设有新风侧上封头(17)和新风侧下封头(18)，新风侧上封头(17)和新风侧下封头(18)内设有使多条新风风道形成蛇形连接的新风流程隔板，新风侧上封头(17)和新风侧下封头(18)的外侧还设有与组成蛇形连通结构的新风风道首尾端连接的新风入风口(10)和新风出风口(11)；矿井排风流道(24)与矿井排风侧左封头(20)、矿井排风侧右封头(19)之间通过螺栓(23)连接，新风流道(3)与新风侧上封头(17)、新风侧下封头(18)之间通过螺栓(23)连接；排风流道(24)内设有用以冲洗灰尘的在线自动清洗系统，自动清洗系统包括设置在排风流道(24)顶部的多支多孔喷水管(4)，通过喷水将排风风道中的灰尘冲刷走，并通过矿井排风侧右封头(19)和矿井排风侧左封头(20)底部设置的排水口排走冲洗水。2.根据权利要求1所述宽流道矿井排风换热设备，其特征在于：新风流道(3)包括左右对称设置的两片新风流道左
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右侧封板(5)，两片新风流道左
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右侧封板(5)的上下侧分别与矿井排风流道(24)的前
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后侧换热板(21)连接形成矩形管道结构，新风流道(3)中间间隔设有多片新风侧纵向换热翅片板(22)从而增加新风的换热效率；矿井排风流道(24)的前
‑
后侧换热板(21)的上下两侧分别设有两片矿井排风流道上
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下封板(25)形成矩形管道结构。3.根据权利要求1所述宽流道矿井排风换热设备，其特征在于：所述在线自动清洗系统的多支多孔喷水管(4)并排设置，每个矿井排风流道(24)内的最上方设有一支多孔喷水管(4)，多孔喷水管(4)的长度与矿井排风流道(24)长度匹配略长，从而使喷水冲洗整个矿井排风流道(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学慧，岳丰田，胡玉芳，孙猛，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：