專利名稱：主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦井通風(fēng)與熱能利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置。
背景技術(shù)：
礦井排風(fēng)的溫度與濕度一年四季基本維持恒定，其中蘊(yùn)藏著大量的低溫?zé)崮埽壳斑@部分熱能尚未被充分利用。熱泵技術(shù)作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的供熱/供冷方式，可利用礦井排風(fēng)中蘊(yùn)藏的低溫?zé)崮?，制取熱?冷量，以滿足礦井井筒保溫、地面建筑空調(diào)、采暖以及生活用熱的需求。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者報(bào)道了有關(guān)礦井排風(fēng)中熱量回收裝置。有的在回風(fēng)井出口風(fēng)道或旁路風(fēng)道里設(shè)置換熱器提取熱量，有的在擴(kuò)散塔塔體頂部出口全斷面設(shè)置換熱器或噴淋設(shè)備提取熱量，這些換熱裝置產(chǎn)生的局部阻力將增加主扇的靜壓消耗，影響主扇的靜壓回收。同時(shí)，回風(fēng)中所攜帶的粉塵在噴淋換熱過程中易堆積在換熱器表面，降低換熱效率。例如，朱曉彥設(shè)計(jì)一種礦井回風(fēng)熱回收利用裝置(專利號(hào)ZL200620078177.4)，在風(fēng)道出口或旁路風(fēng)道里設(shè)有熱交換器，用以提取回風(fēng)流中的熱量，該換熱器布置在風(fēng)道里會(huì)增加風(fēng)道風(fēng)速，增大通風(fēng)阻力。王建學(xué)等設(shè)計(jì)一種礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)(授權(quán)公告號(hào)CN201852361U)，該系統(tǒng)由擴(kuò)散塔和熱泵機(jī)組組成，在擴(kuò)散塔出風(fēng)口上方全斷面設(shè)置換熱器，在換熱器內(nèi)設(shè)有若干噴淋管，水循環(huán)回路中的水經(jīng)噴淋后被回風(fēng)流加熱，為水源熱泵機(jī)組提供熱量，噴淋中產(chǎn)生的水霧粉塵易于附著在換熱器表面。因此，提高熱回收效率、降低主扇在換熱器上的靜壓消耗，是解決礦井排風(fēng)中低位熱能流失問題的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種集礦井排風(fēng)與熱泵技術(shù)于一體的新型主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置，借助導(dǎo)流板引導(dǎo)熱風(fēng)流與安裝在擴(kuò)散塔排風(fēng)口外沿上的環(huán)狀換熱器進(jìn)行換熱，基于熱泵循環(huán)回收礦井排風(fēng)中的低位熱能，同時(shí)維持主扇靜壓正?；厥?。本發(fā)明的技術(shù)方案是主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置由擴(kuò)散塔
I、擴(kuò)散塔出風(fēng)口 2、支撐托架3、環(huán)狀換熱器4、風(fēng)管5、電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6、可調(diào)角度彎頭7、導(dǎo)流板8、防雨罩9、制冷劑管道10、壓縮機(jī)11、冷凝器12、節(jié)流閥13、水泵14和水管15組成。其特征在于在擴(kuò)散塔出風(fēng)口 2外沿支撐托架3上安裝環(huán)狀換熱器4，環(huán)狀換熱器4的環(huán)繞形式根據(jù)擴(kuò)散塔出風(fēng)口 2的截面形狀來確定，選擇圓形或方形；借助導(dǎo)流板8將來自主扇的熱風(fēng)流16弓丨向環(huán)狀換熱器4,使之與環(huán)狀換熱器4內(nèi)的制冷劑換熱,最后來自主扇的熱風(fēng)流16穿過環(huán)狀換熱器4擴(kuò)散至大氣；制冷劑吸收的熱量通過熱泵循環(huán)釋放，該熱泵循環(huán)發(fā)生在由制冷劑管道10連接的環(huán)狀換熱器4、壓縮機(jī)11、冷凝器12和節(jié)流閥13構(gòu)成的環(huán)路內(nèi)；在冷凝器12中，制冷劑釋放出的熱量加熱循環(huán)熱水，加熱后的循環(huán)水為風(fēng)機(jī)盤管、生活洗浴用水、礦井進(jìn)風(fēng)預(yù)熱以及其它供熱設(shè)備提供熱量。
本發(fā)明在環(huán)狀換熱器4的上方，設(shè)置風(fēng)管5，通過定期引入空氣流17清除沉積在環(huán)狀換熱器4表面上的粉塵，提高熱量回收效率。根據(jù)環(huán)狀換熱器4表面的粉塵堆積情況，利用電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6調(diào)節(jié)空氣流17的供給量。在風(fēng)管5的A-B段上安裝可調(diào)角度彎頭7，該彎頭可以在水平±90°范圍內(nèi)變化，由自控系統(tǒng)控制。當(dāng)無除塵需要時(shí)，通過自控系統(tǒng)將風(fēng)管5從環(huán)狀換熱器4的上方移開。本發(fā)明將導(dǎo)流板8和防雨罩9連成一體，放置于環(huán)狀換熱器4上方。導(dǎo)流板8和防雨罩9的位置可利用自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。當(dāng)熱泵循環(huán)停止時(shí)，通過自控系統(tǒng)，將導(dǎo)流板8和防雨罩9所構(gòu)成的整體向上提升，從而不影響擴(kuò)散塔的正常排風(fēng)及換熱器的定期除塵。同時(shí)在發(fā)生井下災(zāi)變時(shí)，不影響主扇反風(fēng)。本發(fā)明的效果和益處是將主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)和熱泵技術(shù)有機(jī)結(jié)合，使礦井排風(fēng)中的低位熱能得到回收，依靠主扇過余的靜壓即可克服環(huán)狀換熱器產(chǎn)生的阻力，同時(shí)不影響井下災(zāi)變時(shí)期的礦井反風(fēng)。


圖I是主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置示意圖。圖2是主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置C-C剖面圖。圖中1擴(kuò)散塔；2擴(kuò)散塔出風(fēng)口 ； 3支撐托架；4環(huán)狀換熱器；5風(fēng)管；6電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；7可調(diào)角度彎頭；8導(dǎo)流板；9防雨罩；10制冷劑管道；11壓縮機(jī)；12冷凝器；13節(jié)流閥；14水泵；15水管；16來自主扇的熱風(fēng)流；17空氣流。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖I所示為本發(fā)明的“主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置”示意圖。在啟動(dòng)熱泵循環(huán)之前，通過自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)導(dǎo)流板8所處的高度，使導(dǎo)流板8的下端降至環(huán)狀換熱器4的頂沿，進(jìn)入導(dǎo)流狀態(tài)。開啟熱泵循環(huán)，來自主扇的熱風(fēng)流16經(jīng)過擴(kuò)散塔出風(fēng)口 2流出，在導(dǎo)流板8的引流作用下流向位于擴(kuò)散塔出風(fēng)口 2外沿支撐托架3上的環(huán)狀換熱器4，在環(huán)狀換熱器4處釋放出熱量后，匯入大氣。制冷劑在環(huán)狀換熱器4處吸收熱量，在冷凝器12處放出熱量加熱循環(huán)水，加熱后的循環(huán)水給風(fēng)機(jī)盤管、生活洗浴用水、礦井進(jìn)風(fēng)預(yù)熱以及其他供熱設(shè)備等提供熱量。關(guān)閉熱泵循環(huán)后，通過自控系統(tǒng)，將導(dǎo)流板8連同防雨罩9 一起提升至一定高度，確保正常排風(fēng)或?yàn)?zāi)變反風(fēng)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，環(huán)狀換熱器4表面會(huì)沉積一部分粉塵顆粒，此時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)將風(fēng)管5移至環(huán)狀換熱器4上方，借助空氣流17吹掃沉積在環(huán)狀換熱器4表面上的粉塵，其中除塵強(qiáng)度通過電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6調(diào)節(jié)空氣流17的供給量。如圖2所示，在擴(kuò)散塔出風(fēng)口 2外沿支撐托架3上安裝環(huán)狀換熱器4，環(huán)狀換熱器4根據(jù)擴(kuò)散塔出風(fēng)口 2的形狀由一組或多組換熱器并聯(lián)而成。
權(quán)利要求
1.一種主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置，由擴(kuò)散塔(I)、擴(kuò)散塔出風(fēng)口(2)、支撐托架(3)、環(huán)狀換熱器(4)、風(fēng)管(5)、電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥￠)、可調(diào)角度彎頭(7)、導(dǎo)流板(8)、防雨罩(9)、制冷劑管道(10)、壓縮機(jī)(11)、冷凝器(12)、節(jié)流閥(13)、水泵(14)和水管(15)組成；其特征在于在擴(kuò)散塔出風(fēng)口⑵的外沿安裝支撐托架(3);在支撐托架(3)的上方安裝環(huán)狀換熱器(4);在環(huán)狀換熱器(4)的內(nèi)側(cè)安裝導(dǎo)流板(8);在環(huán)狀換熱器(4)的上方安裝風(fēng)管(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置，其特征在于將導(dǎo)流板(8)和防雨罩(9)組成一個(gè)整體，通過自控系統(tǒng)垂直移動(dòng)；利用風(fēng)管(5)定期引入空氣流(17)對(duì)環(huán)狀換熱器(4)進(jìn)行除塵。
全文摘要
一種主扇擴(kuò)散塔排風(fēng)口導(dǎo)流板引風(fēng)及其熱能利用裝置，屬于礦井通風(fēng)與熱能利用技術(shù)領(lǐng)域。其特征是該系統(tǒng)由擴(kuò)散塔、擴(kuò)散塔出風(fēng)口、支撐托架、環(huán)狀換熱器、風(fēng)管、電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、可調(diào)角度彎頭、導(dǎo)流板、防雨罩、制冷劑管道、壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、水泵和水管組成。在擴(kuò)散塔出風(fēng)口外沿支撐托架上安裝環(huán)狀換熱器，在環(huán)狀換熱器的內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)流板，導(dǎo)流板和防雨罩組成一個(gè)整體；在環(huán)狀換熱器上方，用于除塵的風(fēng)管依次連接電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和可調(diào)角度彎頭。本發(fā)明的效果和益處是使礦井排風(fēng)中的低位熱能得到回收，依靠主扇過余的靜壓即可克服環(huán)狀換熱器產(chǎn)生的阻力，同時(shí)不影響井下災(zāi)變時(shí)期的礦井反風(fēng)。
文檔編號(hào)F25B30/06GK102619546SQ20121010658
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者孫斌, 張騰飛, 王樹剛, 王繼紅, 龍有為 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)