一种用于井下作业的降温系统及降温方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于井下作业的降温系统及降温方法，所述的用于井下作业的降温系统包括控制单元

【技术实现步骤摘要】
一种用于井下作业的降温系统及降温方法


[0001]本专利技术属于降温
，涉及一种用于井下作业的降温系统及降温方法
。

技术介绍

[0002]随着煤炭资源开发的日益加强，矿井建设和开采深度的也不断延伸，受围岩及机电设备散热和地温梯度的影响，矿井高温热害将显得越来越突出
。
煤矿井下高温高湿环境不但会影响矿工的工作效率
、
增加设备故障率，而且煤矿井下地热高温还给生产和工作造成很多困难和安全隐患，有些高温区域依靠现有的煤矿井下通风系统通风降温，已经无法达到作业要求
。
[0003]目前，常规的制冷降温系统主要由井上制冷集中输送冷水至井下工作面降温
、
井上冷却塔散热井下集中制冷管道输冷工作面降温，或者集中输送冷却水局部降温制冷机组制冷直接蒸发工作面降温等几种形式
。
然而，现有散热降温系统均存在系统投资大
、
输送距离远
、
冷损失大
、
能耗较大
、
运行费用高的问题
。
并且，制冷设备在运行时需要用到冷却塔
、
蒸发冷等换热设备，在冬季室外气温达到零下时，设备极易出现挂冰
、
结冰现象，甚至造成设备内部冷媒结冰，导致设备损坏或结构坍塌
。
[0004]因此，如何实现井下有效降温的同时减少设备投资，节省能源是需要解决的问题
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于井下作业的降温系统及降温方法，采用依次设置的降温帘与空气冷却器对进入矿井巷道内的高温空气进行两次降温，能够有效降低矿井内温度
。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种用于井下作业的降温系统，所述的用于井下作业的降温系统包括控制单元
、
设置于矿井巷道内的降温单元，以及位于矿井巷道底部的换热酮室，所述换热酮室内设置有制冷模块，所述控制单元通过以太网分别通信连接所述降温单元与制冷模块；
[0008]所述降温单元包括沿巷道内空气流动方向依次设置的降温帘
、
空气冷却器与吹风装置，所述空气冷却器的进口端与出口端分别连接所述制冷模块与降温帘，所述制冷模块用于向所述空气冷却器提供冷却介质，所述冷却介质与巷道内的空气在所述空气冷却器内进行换热后进入所述降温帘内
。
[0009]本专利技术采用依次设置的降温帘与空气冷却器对进入矿井巷道内的高温空气进行两次降温，能够有效降低矿井内温度；空气冷却器内的冷却介质与巷道内的空气换热，使得周围空气温度降低，并在吹风装置的作用下将冷空气吹入矿井工作区，而经换热后的冷却介质输送至降温帘内，并与进入到巷道内的新空气混合，利用冷却介质的余冷进行初步降温，再进入到空气冷却器内与新的冷却介质换热，提高了降温效果，且实现了节能减排，降低了井下出现自燃火灾的风险；将制冷模块置于井下换热酮室内，能够避免冬季或冷空气
中设备结冰损坏的问题
。
[0010]作为本专利技术一个优选技术方案，所述制冷模块包括循环连接的供氮装置与冷凝装置，所述供氮装置通过进气管道连接所述空气冷却器的进口端，用于向所述空气冷却器提供液氮，所述液氮与矿井巷道内的空气在所述空气冷却器内进行换热后形成氮气，所述氮气流入所述降温帘内
。
[0011]本专利技术的液氮进入空气冷却器内，并与巷道内的空气换热后形成气态的氮气，氮气流入降温帘内，与通入巷道的新空气混合，利用氮气余冷对新空气进行初步降温，再进入到空气冷却器内，并与新的液氮再次换热，有效提高了降温效果
。
[0012]优选地，所述进气管道上设置有第一电磁调节阀，所述第一电磁调节阀电性连接所述控制单元
。
[0013]作为本专利技术一个优选技术方案，所述降温帘包括降温壳体，所述降温壳体的两侧独立地设置有若干个换向竖板，所述换向竖板的上下两端分别转动连接所述降温壳体的内腔顶部与内腔底部，所述换向竖板表面分布有若干通气孔，所述通气孔用于流通矿井巷道内的空气
。
[0014]优选地，所述降温壳体的内腔顶部与内腔底部独立地设置有导向机构，所述导向机构传动连接所述换向竖板，所述导向机构还电性连接所述控制单元，所述控制单元反馈控制所述导向机构驱动若干个所述换向竖板同步转动
。
[0015]本专利技术通过转动换向竖板，可以调整煤矿巷道的通风量，进入巷道内的空气通过一侧换向竖板的通气孔进入到降温壳体内，并与换热后的冷却介质进行混合，再由另一侧的换向竖板的通气孔流出
。
[0016]作为本专利技术一个优选技术方案，所述制冷模块还包括连接所述降温帘的供液装置，所述供液装置还循环连接所述冷凝装置，用于向所述降温帘提供冷却液
。
[0017]优选地，所述换向竖板内设置有冷却支管，所述冷却支管循环连接所述供液装置
。
[0018]需要说明的是，本专利技术中的换向竖板可以冷却支管为转动主轴进行转动
。
[0019]优选地，若干所述换向竖板的冷却支管的进口与出口分别独立地接入第一总管与第二总管，所述第一总管通过进水管道连接所述供液装置，所述第二总管通过出水管道连接所述供液装置，所述冷却液在所述供液装置
、
进水管道
、
第一总管
、
冷却支管
、
第二总管与出水管道之间循环流通
。
[0020]优选地，所述进水管道上沿冷却液流动方向依次设置有流量检测组件
、
驱动组件与第二电磁调节阀，所述流量检测组件
、
驱动组件与第二电磁调节阀独立地电性连接所述控制单元
。
[0021]本专利技术中供液装置内的冷却液由进水管道进入到第一总管内，并分配至不同的冷却支管与空气换热，实现降温，换热后的冷却液温度提高，并汇入至第二总管内，再由出水管道再次流入供液装置内进行循环，同时，供液装置与冷凝装置循环连接，以降低回流至供液装置内的冷却液的温度
。
[0022]作为本专利技术一个优选技术方案，所述空气冷却器通过出气管道连接所述降温帘，所述降温壳体的内腔顶部设置有若干个喷射组件，所述喷射组件连通所述出气管道，换热后的冷却介质由所述喷射组件喷出至所述降温壳体内
。
[0023]优选地，所述出气管道上沿气体流动方向依次设置有第三电磁调节阀与压力检测
组件，所述第三电磁调节阀与压力检测组件独立地电性连接所述控制单元
。
[0024]作为本专利技术一个优选技术方案，所述降温单元还包括铺设于矿井巷道内的移动轨道，以及滑动连接所述移动轨道的若干个活动槽车，所述活动槽车用于向所述换热酮室内的制冷模块补充冷却介质
。
[0025]优选地，所述活动槽车电性连接所述控制单元，所述控制单元用于控制活动槽车依次沿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于井下作业的降温系统，其特征在于，所述的用于井下作业的降温系统包括控制单元
、
设置于矿井巷道内的降温单元，以及位于矿井巷道底部的换热酮室，所述换热酮室内设置有制冷模块，所述控制单元通过以太网分别通信连接所述降温单元与制冷模块；所述降温单元包括沿巷道内空气流动方向依次设置的降温帘
、
空气冷却器与吹风装置，所述空气冷却器的进口端与出口端分别连接所述制冷模块与降温帘，所述制冷模块用于向所述空气冷却器提供冷却介质，所述冷却介质与巷道内的空气在所述空气冷却器内进行换热后进入所述降温帘内
。2.
根据权利要求1所述的用于井下作业的降温系统，其特征在于，所述制冷模块包括循环连接的供氮装置与冷凝装置，所述供氮装置通过进气管道连接所述空气冷却器的进口端，用于向所述空气冷却器提供液氮，所述液氮与矿井巷道内的空气在所述空气冷却器内进行换热后形成氮气，所述氮气流入所述降温帘内；优选地，所述进气管道上设置有第一电磁调节阀，所述第一电磁调节阀电性连接所述控制单元
。3.
根据权利要求1或2所述的用于井下作业的降温系统，其特征在于，所述降温帘包括降温壳体，所述降温壳体的两侧独立地设置有若干个换向竖板，所述换向竖板的上下两端分别转动连接所述降温壳体的内腔顶部与内腔底部，所述换向竖板表面分布有若干通气孔，所述通气孔用于流通矿井巷道内的空气；优选地，所述降温壳体的内腔顶部与内腔底部独立地设置有导向机构，所述导向机构传动连接所述换向竖板，所述导向机构还电性连接所述控制单元，所述控制单元反馈控制所述导向机构驱动若干个所述换向竖板同步转动
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的用于井下作业的降温系统，其特征在于，所述制冷模块还包括连接所述降温帘的供液装置，所述供液装置还循环连接所述冷凝装置，用于向所述降温帘提供冷却液；优选地，所述换向竖板内设置有冷却支管，所述冷却支管循环连接所述供液装置；优选地，若干所述换向竖板的冷却支管的进口与出口分别独立地接入第一总管与第二总管，所述第一总管通过进水管道连接所述供液装置，所述第二总管通过出水管道连接所述供液装置，所述冷却液在所述供液装置
、
进水管道
、
第一总管
、
冷却支管
、
第二总管与出水管道之间循环流通；优选地，所述进水管道上沿冷却液流动方向依次设置有流量检测组件
、
驱动组件与第二电磁调节阀，所述流量检测组件
、
驱动组件与第二电磁调节阀独立地电性连接所述控制单元
。5.
根据权利要求4所述的用于井下作业的降温系统，其特征在于，所述空气冷却器通过出气管道连接所述降温帘，所述降温壳体的内腔顶部设置有若干个喷射组件，所述喷射组件连通所述出气管道，换热后的冷却介质由所述喷射组件喷出至所述降温壳体内；优选地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙大鹏，孙波，崔国生，刘博磊，王磊，杨淑欣，普璐，胡开庚，王立环，周冬莉，李桂敏，杨青山，刘少辉，闫萍，马龙，高燕，赵琛菲，李胜利，韩国庆，董辉，苗祥，
申请(专利权)人：开滦集团有限责任公司电信分公司河北能源职业技术学院，
类型：发明
国别省市：