一种矿井回风换热器性能检测试验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种矿井回风换热器性能检测试验系统，它包括一冷热源装置、一空气预处理装置、一回风换热器测试装置和一测量控制装置；所述冷热源装置为所述空气预处理装置中空气的预处理和所述回风换热器测试装置中喷淋水的处理提供冷热源；所述空气预处理装置通过加热或冷却、加湿、加尘等处理将进风调节到需要的矿井回风参数；所述回风换热器测试装置检测矿井回风换热器在模拟实际运行工况条件下的换热能力、阻力特性和除尘能力；所述测量控制装置包括若干个温湿度传感器、压力传感器、流量传感器和含尘浓度测试仪，以实现对系统中温度、压力、流量及含尘量等参数的测量。本实用新型专利技术可以广泛地用于对矿井回风换热器进行性能检测和试验。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种产品性能检测试验系统，特别是关于一种矿井回风换热器性能检测试验系统。
技术介绍
对于大多数煤矿而言，矿井回风具有风量大、全年温湿度基本保持恒定的优点，因此，矿井回风是非常优质的热量或冷量来源。通过矿井回风换热器与热泵系统的联合使用，在冬季可以从矿井回风中提取热量，在夏季可以向矿井回风中排放热量，从而为煤矿生活和生产提供所需的热量或冷量，因此可以替代燃煤锅炉和中央空调，具有节能减排的效果。一般来说，换热器的性能指标主要有传热能力和阻力。由于矿井回风具有湿度大、粉尘大的特点，从而在利用矿井回风作为热量或冷量来源时，还需要考虑还要包括湿度、粉尘含量等因素。因此矿井回风换热器的性能指标还包括除尘效率等。针对矿井回风这一特殊的热量或冷量来源，如果矿井回风换热器一旦存在不能满足要求的性能指标时，将直接影响预期连接的热泵系统的正常运行，从而导致无法满足用户的热负荷需求。从上述分析可知，设计一种能够检测矿井回风换热器的性能参数的试验系统是非常必要的，但是目前国内外还未见有关矿井回风热回收设备性能检测试验方面的技术标准、方法及专利技术坐寸ο
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种可以模拟矿井回风换热器在实际工况条件下，进行性能试验及产品检测的矿井回风换热器性能检测试验系统。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案:一种矿井回风换热器性能检测试验系统，其特征在于:它包括一冷热源装置、一空气预处理装置、一回风换热器测试装置和一测量控制装置；所述冷热源装置包括一第一热泵机组单元和一第二热泵机组单元；所述空气预处理装置包括一空气预处理机组、一风量检测调节装置、一粉尘发生器和一噪声发生器；所述空气预处理机组包括一空气预处理箱，所述空气预处理箱的出风口通过一第一管道与所述回风换热器测试装置相连；所述第一管道上依次设置有一风量检测调节装置、一粉尘发生器和一噪声发生器；所述空气预处理箱包括一出风口、一新风进风口和一回风进风口 ；所述空气预处理箱的新风进风口通过一新风进风管与室外大气相通，所述新风进风管上设置一新风调节风阀；所述空气预处理箱的回风进风口通过一回风管道与经过矿井回风换热器处理后的回风相通，回风管道上设置一回风调节风阀；所述空气预处理箱内的新风进风口处和回风进风口处设置一空气混合室；靠近所述空气混合室的所述空气预处理箱内依次设置一表冷加热器、一空气加湿设备和一风机；所述表冷加热器通过一循环管路与所述第一热泵机组单元相连；所述风机与所述风量检测调节装置电连接；所述回风换热器测试装置包括一扩散塔，所述扩散塔的上端出风口处设置有第一分支管道和第二分支管道，所述第一分支管道直接与室外相通，所述第二分支管道连接所述空气预处理箱的回风管道；所述扩散塔的下端设置一导流单元，所述导流单元的左端为一进风口，通过所述第一管道与所述空气预处理箱的出风口相连；所述导流单元的下部为一汇水池，所述汇水池的出水口通过一第三管道连接一主管道，所述主管道通过一第一循环泵连接所述第二热泵机组单元的进水口 ；第三管道上设置有一在线水处理设备；所述热泵机组单元的主管道还连接一第四管道，所述第五管道上设置一水阀并连接水源；所述扩散塔上部设置一矿井回风换热器，所述回风换热器的进水口通过一第五管道连接一第二循环泵，所述第二循环泵通过一管路与所述第二泵机组单元的一出水口相连；所述第五管道上设置一水量检测调节装置，所述水量检测调节装置通过控制所述第二循环泵调节喷淋水的流量及压力；所述测量控制装置包括若干温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、含尘浓度测试仪和若干噪声测试仪，它们分别与PLC模块电连接，从而实现数据的监测控制；所述新风调节风阀、所述回风调节风阀、所述表冷加热器、所述空气加湿器、所述粉尘发生器、所述噪声发生器均与所述PLC模块电连接；所述温度传感器分别设置在新风进风口处、回风进风口处、空气混合室内、表冷加热器出口处、扩散塔的进风口处和出风口处、回风换热器的进水口处和汇水池的出水口处；所述湿度传感器分别设置在新风进风口处、回风进风口处、空气混合室内、空气加湿设备出口处、扩散塔的进风口处和出风口处；所述压力传感器分别设置在扩散塔的进风口和出风口处和回风换热器的进水口处；所述流量传感器分别设置在扩散塔的进风口处和出风口处和回风换热器的进水口和汇水池的出水口处；所述含尘浓度测试仪分别设置在扩散塔的进风口和出风口处；所述噪声测试仪分别设置在扩散塔的进风口和出风口处。每一所述热泵机组单元均由一个以上的热泵机组并联而成。所述的空气加湿设备由一个以上的空气加湿器串联而成。所述导流单元为流线型或倾斜式。所述倾斜式导流单元的倾斜角设置为30° 90°。所述倾斜式导流单元的倾斜角设置为45°或60°或90°。所述空气预处理箱内的空气参数:温度:15 30°C，湿度:70% 90%，含尘量:0 90mg/m3，噪声值:0 150dB (A)。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本技术由于在空气预处理装置中设置了一空气预处理机组、一风量检测调节装置、一粉尘发生器和一噪声发生器，而且在空气预处理机组由设置了表冷加热器、一空气加湿设备和一风机，因此本技术可以在任何季节通过该调节空气预处理装置内的相应设备，来达到模拟实际工程中矿井回风参数的要求。2、本技术由于在空气预处理装置中设置了一空气混合室，空气混合室位于新风进风口处和回风进风口处，以将用于新风、回风的均匀混合，因此，本技术系统充分回收了回风中的冷量或热能，进而降低了预处理能耗。3、本技术由于在空气进风口处、空气预处理箱内、扩散塔的进风口处和出风口处、回风换热器的进水口处和汇水池的出水口处，分别相应的设置了温度、湿度、含尘浓度、流量和压力传感器，然后通过PLC模块可以根据实验条件或检测条件进行控制，并实时自动存储、监测分析各参数，因此，本技术可以通过监测的参数，进而实现矿井回风换热器的热工性能、阻力特性和除尘效率等性能指标的检测。本技术可以广泛地用于对矿井回风换热器进行性能检测和试验O附图说明图1是本技术的结构示意图图2是本技术空气预处理装置的结构示意图图3是本技术回风换热器测试装置的结构示意图图4是本技术流线型的导流单元的结构示意图图5是本技术45°倾斜的导流单元的结构示意图图6是本技术60°倾斜的导流单元的结构示意图图7是本技术90°倾斜的导流单元的结构示意图图8是本技术PLC模块控制时的流程示意图具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术进行详细的说明。本技术包括一冷热源装置、一空气预处理装置、一回风换热器测试装置和一测量控制装置。如图1所示，本技术冷热源装置包括两热泵机组单元11、12，热泵机组单元11为空气预处理装置提供所需要的冷量或热量，热泵机组单元12为回风换热器测试装置提供所需要的冷量或热量。热泵机组单元11、12均由一个以上的热泵机组并联而成。本技术空气预处理装置用于模拟实际应用中冬季、夏季和过渡季节工况条件下的井下回风参数，将空气处理到矿井回风状态。空气预处理装置包括一空气预处理机组21、一风量检测调节装置22、一粉尘发生器23和一噪声发生器24。空气预处理机组21包括一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井回风换热器性能检测试验系统，其特征在于：它包括一冷热源装置、一空气预处理装置、一回风换热器测试装置和一测量控制装置；所述冷热源装置包括一第一热泵机组单元和一第二热泵机组单元；所述空气预处理装置包括一空气预处理机组、一风量检测调节装置、一粉尘发生器和一噪声发生器；所述空气预处理机组包括一空气预处理箱，所述空气预处理箱的出风口通过一第一管道与所述回风换热器测试装置相连；所述第一管道上依次设置有一风量检测调节装置、一粉尘发生器和一噪声发生器；所述空气预处理箱包括一出风口、一新风进风口和一回风进风口；所述空气预处理箱的新风进风口通过一新风进风管与室外大气相通，所述新风进风管上设置一新风调节风阀；所述空气预处理箱的回风进风口通过一回风管道与经过矿井回风换热器处理后的回风相通，回风管道上设置一回风调节风阀；所述空气预处理箱内的新风进风口处和回风进风口处设置一空气混合室；靠近所述空气混合室的所述空气预处理箱内依次设置一表冷加热器、一空气加湿设备和一风机；所述表冷加热器通过一循环管路与所述第一热泵机组单元相连；所述风机与所述风量检测调节装置电连接；所述回风换热器测试装置包括一扩散塔，所述扩散塔的上端出风口处设置有第一分支管道和第二分支管道，所述第一分支管道直接与室外相通，所述第二分支管道连接所述空气预处理箱的回风管道；所述扩散塔的下端设置一导流单元，所述导流单元的左端为一进风口，通过所述第一管道与所述空气预处理箱的出风口相连；所述导流单元的下部为一汇水池，所述汇水池的出水口通过一第三管道连接一主管道，所述主管道通过一第一循环泵连接所述第二热泵机组单元的进水口；第三管道上设置有一在线水处理设备；所述热泵机组单元的主管道还连接一第四管道，所述第五管道上设置一水阀并连接水源；所述扩散塔上部设置一矿井回风换热器，所述回风换热器的进水口通过一第五管道连接一第二循环泵，所述第二循环泵通过一管路与所述第二泵机组单元的一出水口相连；所述第五管道上设置一水量检测调节装置，所述水量检测调节装置通过控制所述第二循环泵调节喷淋水的流量及压力；所述测量控制装置包括若干温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、含尘浓度测试仪和若干噪声测试仪，它们分别与PLC模块电连接，从而实 现数据的监测控制；所述新风调节风阀、所述回风调节风阀、所述表冷加热器、所述空气加湿器、所述粉尘发生器、所述噪声发生器均与所述PLC模块电连接；所述温度传感器分别设置在新风进风口处、回风进风口处、空气混合室内、表冷加热器出口处、扩散塔的进风口处和出风口处、回风换热器的进水口处和汇水池的出水口处；所述湿度传感器分别设置在新风进风口处、回风进风口处、空气混合室内、空气加湿设备出口处、扩散塔的进风口处和出风口处；所述压力传感器分别设置在扩散塔的进风口和出风口处和回风换热器的进水口处；所述流量传感器分别设置在扩散塔的进风口处和出风口处和回风换热器的进水口和汇水池的出水口处；所述含尘浓度测试仪分别设置在扩散塔的进风口和出风口处；所述噪声测试仪分别设置在扩散塔的进风口和出风口处。...

【技术特征摘要】
1.一种矿井回风换热器性能检测试验系统，其特征在于: 它包括一冷热源装置、一空气预处理装置、一回风换热器测试装置和一测量控制装置； 所述冷热源装置包括一第一热泵机组单元和一第二热泵机组单元； 所述空气预处理装置包括一空气预处理机组、一风量检测调节装置、一粉尘发生器和一噪声发生器； 所述空气预处理机组包括一空气预处理箱，所述空气预处理箱的出风口通过一第一管道与所述回风换热器测试装置相连；所述第一管道上依次设置有一风量检测调节装置、一粉尘发生器和一噪声发生器； 所述空气预处理箱包括一出风口、一新风进风口和一回风进风口 ；所述空气预处理箱的新风进风口通过一新风进风管与室外大气相通，所述新风进风管上设置一新风调节风阀；所述空气预处理箱的回风进风口通过一回风管道与经过矿井回风换热器处理后的回风相通，回风管道上设置一回风调节风阀； 所述空气预处理箱内的新风进风口处和回风进风口处设置一空气混合室；靠近所述空气混合室的所述空气预处理箱内依次设置一表冷加热器、一空气加湿设备和一风机；所述表冷加热器通过一循环管路与所述第一热泵机组单元相连；所述风机与所述风量检测调节装置电连接； 所述回风换热器测试装置包括一扩散塔，所述扩散塔的上端出风口处设置有第一分支管道和第二分支管道，所述第一分`支管道直接与室外相通，所述第二分支管道连接所述空气预处理箱的回风管道； 所述扩散塔的下端设置一导流单元，所述导流单元的左端为一进风口，通过所述第一管道与所述空气预处理箱的出风口相连； 所述导流单元的下部为一汇水池，所述汇水池的出水口通过一第三管道连接一主管道，所述主管道通过一第一循环泵连接所述第二热泵机组单元的进水口 ；第三管道上设置有一在线水处理设备；所述热泵机组单元的主管道还连接一第四管道，所述第五管道上设置一水阀并连接水源； 所述扩散塔上部设置一矿井回风换热器，所述回风换热器的进水口通过一第五管道连接一第二循环泵，所述第二循环泵通过一管路与所述第二泵机组单元的一出水口相连；所述第五管道上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建学，王景刚，裴伟，鲍玲玲，牛永胜，荣金利，孟杰，袁静，王毅颖，索金莉，
申请(专利权)人：北京矿大节能科技有限公司，
类型：实用新型
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