本發(fā)明涉及礦用設(shè)備，具體涉及煤礦井下用防爆冷卻裝置。

背景技術(shù)：

1、煤炭燃燒需要一定濃度的氧氣和高溫。如果煤炭暴露在空氣中，會發(fā)生氧化作用，釋放熱量。如果這些熱量不能及時擴(kuò)散出去，溫度會繼續(xù)上升，最終導(dǎo)致燃燒甚至爆炸。因此在閑置的煤礦中，需要通入大量的氮?dú)鈦矸乐姑旱V的燃燒或爆炸，氮?dú)庾鳛橐环N干燥惰性氣體,?在采煤礦區(qū)持續(xù)通入氮?dú)庥幸韵聨讉€重要目的：1、通過通入氮?dú)猓档筒傻V區(qū)的氧氣含量：沖入氮?dú)馊〈諝馀c煤炭表面進(jìn)行氧氣交換，減少采礦區(qū)氧含量，減緩煤炭的氧化過程，減少氧化釋放的熱量，防止燃燒；2、持續(xù)通入氮?dú)猓獨(dú)鈺B入到煤層夾縫中，整個采礦區(qū)內(nèi)會形成微正壓，有效減少煤礦漏風(fēng)現(xiàn)象，減少外部空氣進(jìn)入；3、使爆炸物失去爆炸能力：采礦區(qū)沖入氮?dú)夂?，會與采礦區(qū)內(nèi)的其他可燃易爆氣體混合，減小易燃易爆氣體體積。當(dāng)混合氣體體積達(dá)到一定值時，易燃易爆氣體的爆炸點(diǎn)會降低到下限或下限以下。

2、我國煤礦大部分存在通風(fēng)條件較差、工作面環(huán)境溫度大于35℃的情況，高溫工作環(huán)境不僅顯著降低工作效率，而且嚴(yán)重影響井下工作人員身體健康。但是現(xiàn)有的冷卻裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，例如經(jīng)常使用到鼓風(fēng)機(jī)等裝置對挖礦設(shè)備進(jìn)行冷卻散熱，而空氣的熱傳導(dǎo)能力較低，且冷卻范圍較小，使用效果差，不能滿足礦區(qū)內(nèi)的使用需求，為此我們提供煤礦井下用防爆冷卻裝置解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了煤礦井下用防爆冷卻裝置，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)組的處理后，在管殼式蒸發(fā)器內(nèi)與高溫氮?dú)獍l(fā)生熱交換，實(shí)現(xiàn)低溫氮?dú)獾呐欧牛焖俳档兔旱V采空區(qū)的溫度，相對于空氣散熱，充入氮?dú)饪梢远杌諝?，并降低煤的自燃機(jī)率，且制冷工作快速、高效，能大范圍實(shí)現(xiàn)溫度降低，滿足礦區(qū)內(nèi)工作的使用需求，提高工作安全性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的煤礦井下用防爆冷卻裝置，包括框架，所述框架內(nèi)安裝有風(fēng)冷冷凝器、壓縮機(jī)組、管殼式蒸發(fā)器和底座，且壓縮機(jī)組和管殼式蒸發(fā)器安裝于底座上，框架的左端安裝有用于控制冷卻裝置運(yùn)行的可編程控制箱；

3、風(fēng)冷冷凝器用于冷卻劑壓縮氣體的散熱降溫，風(fēng)冷冷凝器共有兩組，且水平并列安裝于框架的頂部；

4、壓縮機(jī)組用于氣體制冷劑的壓縮，包括油分離器、雙螺桿壓縮機(jī)、第一電動機(jī)、雙回路可逆真空電磁啟動器、儲液罐、第一干燥過濾器和第二干燥過濾器，其中雙螺桿壓縮機(jī)上連接有壓縮機(jī)噴液降溫管路，該管路上安裝有膨脹閥和視液鏡；

5、管殼式蒸發(fā)器用于高溫氮?dú)馀c低溫冷媒的熱交換，其兩端分別設(shè)置有氮?dú)膺M(jìn)氣管路和氮?dú)獬鰵夤苈罚?/p>

6、工作時，冷卻劑被吸入并壓縮至雙螺桿壓縮機(jī)的吸氣側(cè)，并向雙螺桿壓縮機(jī)的壓縮室中注入冷凍油，雙螺桿壓縮機(jī)將混油的冷卻劑經(jīng)壓縮被排出至油分離器中，分離出冷凍油并送回雙螺桿壓縮機(jī)的各個腔室和各軸承部位，分離出的冷卻劑經(jīng)過風(fēng)冷冷凝器進(jìn)行散熱降溫后變成低溫的液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑經(jīng)過濾后由膨脹閥膨脹蒸發(fā)變成氣體送入管殼式蒸發(fā)器中，低溫的氣態(tài)制冷劑與常溫氮?dú)庠诠軞な秸舭l(fā)器內(nèi)進(jìn)行熱交換，熱交換后的制冷劑升溫流出重新進(jìn)入雙螺桿壓縮機(jī)，如此循環(huán)工作，而熱交換后的氮?dú)庾兂傻蜏氐獨(dú)鈴牡獨(dú)獬鰵夤苈放懦觥?/p>

7、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述風(fēng)冷冷凝器包括管片式冷凝器和安裝在管片式冷凝器上方的冷卻風(fēng)扇組件、第二電動機(jī)和風(fēng)扇防護(hù)網(wǎng)，所述冷卻風(fēng)扇組件固定于框架的上部，且驅(qū)動端與第二電動機(jī)的輸出端相接，風(fēng)扇防護(hù)網(wǎng)安裝于冷卻風(fēng)扇組件的扇葉外側(cè)，第二電動機(jī)和第一電動機(jī)均為礦用隔爆型電動機(jī)。

8、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述氮?dú)獬鰵夤苈飞习惭b有球閥，氮?dú)膺M(jìn)氣管路和氮?dú)獬鰵夤苈肪由熘量蚣艿耐鈧?cè)。

9、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述框架的頂部四角處均安裝有用于冷卻裝置移動起吊的吊環(huán)，且頂面設(shè)置有冷凝器防護(hù)網(wǎng)。

10、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述雙螺桿壓縮機(jī)上設(shè)置有三個常閉式的礦用澆封電磁閥，雙螺桿壓縮機(jī)與第一電動機(jī)之間連接有疊片撓性聯(lián)軸器，雙回路可逆真空電磁啟動器用于控制第一電動機(jī)和第二電動機(jī)的運(yùn)行。

11、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述壓縮機(jī)組的部件中，雙螺桿壓縮機(jī)上設(shè)置有壓縮機(jī)排氣管路、壓縮機(jī)噴液降溫管路、壓縮機(jī)供油管路和壓縮機(jī)吸氣管路，并通過壓縮機(jī)排氣管路和壓縮機(jī)供油管路與油分離器相接，且壓縮機(jī)排氣管路上安裝有壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓縮機(jī)供油管路上安裝有油過濾器和第二干燥過濾器，壓縮機(jī)組的油分離器的上設(shè)置有油分離輸出管路，并通過該管路與第一干燥過濾器相接，第一干燥過濾器通過儲液罐輸出管路與儲液罐相連，所述儲液罐上連接有冷凝器輸出管路，并通過該管路與風(fēng)冷冷凝器相接。

12、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述壓縮機(jī)噴液降溫管路、壓縮機(jī)供油管路、油分離輸出管路上均安裝有焊接式直通截止閥，壓縮機(jī)吸氣管路上安裝有焊接式截止止回閥。

13、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述框架在可編程控制箱的一側(cè)安裝有三個壓力表，分別為安裝于壓縮機(jī)供油管路上的油壓表、安裝于壓縮機(jī)吸氣管路上的低壓表、安裝于壓縮機(jī)排氣管路上的高壓表。

14、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述油分離器上安裝有安全閥，油分離器的底部與壓縮機(jī)供油管路相連通，上部與壓縮機(jī)排氣管路相連通，所述雙螺桿壓縮機(jī)通過壓縮機(jī)噴液降溫管路外接噴液冷卻系統(tǒng)，且管殼式蒸發(fā)器設(shè)置有蒸發(fā)器供液管路與噴液冷卻系統(tǒng)相接。

15、作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述雙螺桿壓縮機(jī)搭配有四段容量控制系統(tǒng)或無段容量控制系統(tǒng)，四段容量控制系統(tǒng)會通過三個礦用澆封電磁閥按照25%-50%-75%-100%的順序進(jìn)行容量加載，然后按照100%-75%-50%-25%的順序卸除。

16、本發(fā)明的煤礦井下用防爆冷卻裝置，具備如下有益效果：

17、1、本發(fā)明的煤礦井下用防爆冷卻裝置，采用壓縮冷媒氣體循環(huán)工作產(chǎn)生低溫，將流經(jīng)管殼式蒸發(fā)器的常溫壓縮氮?dú)饨禍乩鋬?，降溫后的氮?dú)庾⑷氩傻V區(qū)空氣中可降低該區(qū)空氣的溫度，以及空氣中氧氣含量和可燃?xì)怏w的濃度，惰化空氣，使其失去可爆性，達(dá)到降低采礦區(qū)煤的氧化自燃和抑制氣體爆炸的效果，滿足礦區(qū)內(nèi)的使用需求，提高礦區(qū)工作的安全性。

18、2、本發(fā)明的煤礦井下用防爆冷卻裝置，在工作時，制冷劑在壓縮機(jī)組、風(fēng)冷冷凝器和管殼式蒸發(fā)器再回到壓縮機(jī)組的循環(huán)工作模式，不僅避免了排出時對環(huán)境的影響，同時也減少該部分資源和成本的投入，節(jié)約冷卻裝置的工作成本，從而減少制冷成本。

19、3、本發(fā)明的煤礦井下用防爆冷卻裝置，氮?dú)馀c冷媒氣體在管殼式蒸發(fā)器內(nèi)的發(fā)生熱交換，然后直接排出低溫氮?dú)猓獨(dú)饨禍芈窂蕉?，降溫效率高，快速持續(xù)的低溫氮?dú)馀欧拍芸焖俚膶?shí)現(xiàn)礦區(qū)大范圍內(nèi)空氣溫度的降低，降溫后的礦區(qū)環(huán)境有助于提高工作人員的工作效率。

20、4、本發(fā)明的煤礦井下用防爆冷卻裝置，其中風(fēng)冷冷凝器中冷卻風(fēng)扇組件的設(shè)置不僅可以吹動空氣與銅管內(nèi)部制冷劑進(jìn)行熱交換達(dá)到給制冷劑降溫的目的，還可降低管片式冷凝器工作時的溫度，裝置還外接噴液冷卻系統(tǒng)對雙螺桿壓縮機(jī)和管殼式蒸發(fā)器進(jìn)行降溫，兩種降溫方式有效的減少了裝置主要工作器件出現(xiàn)故障的機(jī)率。

21、參照后文的說明與附圖，詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式，應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制，本發(fā)明的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。