地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统，压缩机(5)、冷凝器(6)、节流阀(7)与蒸发器(9)通过制冷单元连接管(8)顺序连接并形成闭路循环，供风风机(10)通过普通风筒(11)与蒸发器(9)入风口相连，供水管道(4)的出水口与制冷单元之冷凝器(6)进水口连接，冷凝器(6)的排水口与排水管道(12)连接。制冷单元、换热单元、供风单元通过钢结构支撑内置在制冷设备框架(17)上构成一体框架式制冷装置。经过蒸发器(9)冷却的新鲜风流进入隔热保温风筒(11

【技术实现步骤摘要】
地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统


[0001]本专利技术属于地下矿山通风降温
，具体涉及一种地下矿山高温作业地点通风制冷一体式降温除湿系统，特别适用于需要通风降温地点动态变化的施工现场。

技术介绍

[0002]地下矿山随着开采深度的增加，井下热害逐步显现，施工作业地点环境温度逐步升高，通风排热困难，造成工人劳动效率降低，设备故障率增加。《金属非金属矿山安全规程》(GB16423
‑
2020)规定,人员连续作业场所的湿球温度不得高于27℃,当湿球温度超过30℃时,应停止作业。矿井高温热害问题严重制约了矿山安全高效生产。
[0003]矿山井下作业地点分散，需要通风降温地点多，集中制冷冷媒输送距离长、冷损大、系统运行能耗高，特别是未形成贯穿风流的独头掘进巷道，通风排热困难；矿山井下作业地点移动速度快，传统制冷降温系统机动性差，难以满足现场使用要求。
[0004]根据相关文献检索，技术专利《一种矿井智能制冷降温装置》(CN 217764650 U)介绍了一种包括底部支架、传动箱、电箱的矿用降温装置。该专利主要解决制冷设备在井下高粉尘环境下的表面结垢清理问题，该系统能提供制冷冷媒，用于矿山井下通风降温时还需要独立配备供风系统、换热系统和冷风输送系统；且该降温装置相对固定，对于井下动态变化的作业地点同样存在机动性差，移动困难等诸多限制，大大制约了该装置的应用范围。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的，就是针对地下矿山高温高湿环境制约矿山安全高效生产，高温作业地点分散，作业位置不确定，以及现有技术方案存在冷损大，冷凝热排放困难，系统运行能耗高，装置移动困难等技术问题，而提供的一种结构简单、管理方便、降温效果好且运行能耗低的地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统，可以有效降低独立动态变化作业区域环境温度和湿度，改善劳动者作业环境，提高劳动效率。
[0006]为达到本专利技术的上述目的，本专利技术地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统采用以下技术方案：
[0007]本专利技术地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统，是由制冷单元、换热单元、供风单元、送风单元、排热单元、移动支撑单元、系统控制面板、巷道轨道组合构成：
[0008]所述的制冷单元含有压缩机、冷凝器、节流阀，所述的换热单元含有蒸发器，压缩机、冷凝器、节流阀与蒸发器通过制冷单元连接管顺序连接并形成闭路循环。
[0009]所述的供风单元包括供风风机、普通风筒，供风风机通过普通风筒与蒸发器入风口相连；供风风机将巷道内的新鲜风通过普通风筒送入蒸发器对新鲜风流进行换热降温。
[0010]所述的送风单元包括隔热保温风筒，隔热保温风筒入风口与蒸发器出风口连接，隔热保温风筒沿巷道壁面平整布置至掘进作业面之作业区域；经过蒸发器冷却的新鲜风流进入隔热保温风筒，隔热保温风筒将冷却的新鲜风流送至掘进作业面。
[0011]所述的排热单元含有生产水管、开关阀、供水管道，供水管道的进口与生产水管连通，开关阀安装在供水管道进水段，供水管道的出水口与制冷单元之冷凝器进水口连接；冷凝器的排水口与排水管道连接，由排水管道将冷凝器排出的热水排至巷道水沟；供水管道从生产水管取常温水，将制冷单元冷凝热带走后，通过排水管道排出。
[0012]所述的移动支撑单元包括制冷设备框架，制冷设备框架17外部加盖挡板，制冷单元、换热单元、供风单元通过钢结构支撑内置在制冷设备框架上构成一体框架式制冷装置；所述的制冷设备框架的底部设置雪橇型设备托架，在雪橇型设备托架的底部设有轨道滚轮，轨道滚轮卡在卡在巷道轨道上，通过人工推动实现一体框架式制冷装置整体移动；制冷设备框架和外部挡板采用碳钢、不锈钢或钛合金钢材质制成。
[0013]所述的雪橇型设备托架采用钢板焊接为两端上翘28～35
°
的雪橇结构，制冷设备框架固定在雪橇结构上。当巷道内没有运输轨道时，可通过铲运机等动力设备牵引制冷设备框架及其上面安设的制冷单元、换热单元、供风单元在巷道内移动。
[0014]所述的系统控制面板内置PLC控制程序，系统控制面板通过线路与供风风机、制冷单元连接，用以启动、控制供风风机和制冷单元的启停。
[0015]为保证制冷效果，在制冷单元连接管内部的制冷剂一般采用R22制冷剂。
[0016]为方便连接，供水管道通过第一卡扣式管道快接头和冷凝器进水口连连；排水管道通过第二卡扣式管道快接头与冷凝器出水口连接。
[0017]为了降低送风单元冷风输送过程中的冷损，提高制冷单元效率，所述的送风单元中的隔热保温风筒的外部覆盖橡胶板保温层，所述的橡胶板保温层的厚度在2～3mm为宜，用以降低冷风在隔热保温风筒内部的沿程升温幅度。
[0018]一般地，所述的供风风机采用矿用局扇为佳。
[0019]所述的轨道滚轮之间宽度根据巷道轨道宽度匹配设计，采用600mm、762mm、1435mm中的一种规格。
[0020]所述的换热系统外部设置保温结构层，以减小蒸发器与供风单元提供的常温风换热时的冷量损失。
[0021]为了减少本专利技术在移动过程中供水单元中供水管道在生产水管道上的取水点，进一步提升系统的机动性，当制冷降温除湿系统前移时可以对供水管道进行多段连接加长，供水管道之间的连接采用卡扣式管道快接头。
[0022]为了增加一体框架式制冷装置以及整个制冷降温除湿系统的结构紧凑性，在制冷设备框架外部加盖的挡板上设有供风风机进风口、蒸发器出风口、供水管道和排水管道的通道，压缩机、冷凝器、节流阀与蒸发器通过连接管道连接形成闭式循环，再与供风风机、普通风筒一同通过钢结构固定在制冷设备框架内。
[0023]本专利技术地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统采用上述技术方案后，具有以下有益效果：
[0024](1)作业现场环境温度能够有效控制在27℃以下。通过一体框架式制冷装置提供的冷风，由贴敷有橡胶板保温层的隔热保温风筒输送至作业地点，既保证了作业现场的新风供给，达到供氧、排尘、排有毒气体的目的，又可以有效降低作业现场环境温度和空气含湿量。试验表明，采用本专利技术地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统可以将作业环境干球温度有效控制在27℃以下。
[0025](2)本专利技术地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统的机动性很强，对应用现场的条件要求低，能够稳定的适用于矿山井下环境，比传统的制冷降温系统服务范围更广，可以实现多个作业地点的重复使用。
[0026](3)本专利技术设计的换热单元和送风单元保温技术能够降低系统运行损耗，进一步提升系统的运行效率，系统运行成本低，制冷降温除湿效果显著。
附图说明
[0027]图1是本专利技术地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术设计的无轨运输巷道移动系统结构示意图；
[0029]图3是图2的俯视图；
[0030]图4是本专利技术设计的有轨运输巷道移动系统结构示意图；
[0031]图5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下矿山一体式可移动局部制冷降温除湿系统，其特征在于它是由制冷单元、换热单元、供风单元、送风单元、排热单元、移动支撑单元、系统控制面板(16)、巷道轨道组合构成：所述的制冷单元含有压缩机(5)、冷凝器(6)、节流阀(7)，所述的换热单元含有蒸发器(9)，压缩机(5)、冷凝器(6)、节流阀(7)与蒸发器(9)通过制冷单元连接管(8)顺序连接并形成闭路循环；所述的供风单元包括供风风机(10)、普通风筒(11)，供风风机(10)通过普通风筒(11)与蒸发器(9)入风口相连；供风风机(10)将巷道内的新鲜风通过普通风筒(11)送入蒸发器(9)对新鲜风流进行换热降温；所述的送风单元包括隔热保温风筒(11
’
)，隔热保温风筒(11
’
)入风口与蒸发器(9)出风口连接，隔热保温风筒(11
’
)沿巷道壁面平整布置至掘进作业面(1)之作业区域；经过蒸发器(9)冷却的新鲜风流进入隔热保温风筒(11
’
)，隔热保温风筒(11
’
)将冷却的新鲜风流送至掘进作业面(1)；所述的排热单元含有生产水管(2)、开关阀(3)、供水管道(4)，供水管道(4)的进口与生产水管(2)连通，开关阀(3)安装在供水管道(4)进水段，供水管道(4)的出水口与制冷单元之冷凝器(6)进水口连接；冷凝器(6)的排水口与排水管道(12)连接，由排水管道(12)将冷凝器(6)排出的热水排至巷道水沟；所述的移动支撑单元包括制冷设备框架(17)，制冷设备框架(17)外部加盖挡板，制冷单元、换热单元、供风单元通过钢结构支撑内置在制冷设备框架(17)上构成一体框架式制冷装置；所述的制冷设备框架(17)的底部设置雪橇型设备托架(13)，在雪橇型设备托架(13)的底部设有轨道滚轮(14)，轨道滚轮(14)卡在卡在巷道轨道上，通过人工推动实现一体框架式制冷装置整体移动；制冷设备框架(17)和外部挡板...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾敏涛，李孜军，任甲泽，周伟，居伟伟，张明峰，赵旭，张昊，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：