一种矿井巷道整体模块式集中制冷系统及装置的制作方法

    专利查询2025-12-04  17


    本发明涉及采矿热害治理,特别是涉及一种矿井巷道整体模块式集中制冷系统。


    背景技术:

    1、我国煤矿开采深度以每年8~12m的速度增加东部矿井更甚至以每10年100~250m的速度发展。在矿井巷道等地下作业环境中,热害问题日益严重。井下高温、高湿环境对人体及设备造成极大危害,生产效率大幅下降、事故率明显增高,对作业人员的人身健康、矿井的安全生产构成重大威胁。制冷设备在应对采矿热害当前已经作为重要的技术保障设备。

    2、但是,传统的制冷设备在应对巷道热害时存在诸多不足。例如,分散式的制冷设备安装复杂、效率低下,各部件之间的协调性差,并且在巷道特殊环境下的适应性不强。现有的井上集中制冷系统往往体积庞大、结构复杂、输送距离长、冷损大,难以在有限的巷道空间内高效安装和运行。此外,对于巷道中复杂多变的热害情况,缺乏灵活有效的应对机制,且维护和投资成本较高。

    3、因此,需要一种专门针对巷道热害治理的整体模块式集中制冷系统来解决这些问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是本发明的目的是针对传统热害治理制冷机组体积庞大、结构复杂、输送距离长、冷损大、效率低下、各部件之间的协调性差,并且在巷道特殊环境下的适应性不强等问题,提出的一种矿井巷道整体模块式集中制冷系统及装置,其机组具备整体式可移动安装、系统简单plc控制易调节、体积小、输送距离短,可以有效解决传统热害治理制冷机组的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供了一种矿井巷道整体模块式集中制冷系统,包括高温级制冷单元、低温级制冷单元以及配电控制单元,所述低温级制冷单元包括依次管道连接的第一压缩机、第一冷凝换热器、第一膨胀阀、第一蒸发换热器,所述高温级制冷单元包括依次管道连接的第二压缩机、第二冷凝换热器、第二膨胀阀、第二蒸发换热器,所述第一蒸发换热器与第二蒸发换热器设置在新风风道内,所述第一冷凝换热器与第二冷凝换热器设置在乏风风道内,所述新风风道上设有新风进风口、冷风出风口、第一风机,所述乏风风道上设有乏风进风口、热风出风口、第二风机;所述配电控制单元控制高温级制冷单元与低温级制冷单元的启停,且通过控制第一风机控制新风依次流经新风进风口、第二蒸发换热器、第一蒸发换热器、冷风出风口,通过控制第二风机控制乏风依次流经乏风进风口、第一冷凝换热器、第二冷凝换热器、热风出风口。

    3、优选地,所述配电控制单元采用plc编程控制。

    4、进一步,本发明还提供了一种矿井巷道整体模块式集中制冷装置,包括机组外围护结构单元以及热泵制冷热力系统,所述热泵制冷热力系统采用所述矿井巷道整体模块式集中制冷系统。

    5、基于上述技术方案,本发明的优点是:

    6、矿井巷道整体模块式集中制冷系统是一种对巷道内部工作区域进行集中制冷的系统,主要特点为系统简单体积小,其灵活的安装与更强适配性使得制冷机组能够适应不同类型和规模的巷道环境。装置包括一个低温级制冷系统和一个高温级制冷系统,该装置是整体式结构,通过维护结构直接与风筒进行连接,风筒即可将冷风送至需要降温的巷道内进行降温,可以随巷道制冷位置需求进行移动。

    7、对比传统式的热害制冷机组,该机组具有以下优点:

    8、1.机组系统简单体积小,具备灵活的安装与更强适配性使得制冷机组能够适应不同类型和规模的巷道环境。

    9、2.整体模块式结构设计简化机组安装过程,减少机组在巷道内的安装时间和工作量,施工高效、成本低。

    10、3.机组制冷系统简单,可以根据热害程度更灵活的调整制冷能力。

    11、4.冷量传输距离短、冷损小、冷热交换效率高、制冷能效高,有良好的经济效益。

    12、5.梯级冷却,换热温差大。

    13、6.采用plc控制系统对机组进行实时监控和维护,提前发现故障隐患,减少维修时间和成本,提高了机组的可靠性和使用寿命。



    技术特征:

    1.一种矿井巷道整体模块式集中制冷系统,其特征在于:包括高温级制冷单元、低温级制冷单元以及配电控制单元,所述低温级制冷单元包括依次管道连接的第一压缩机(1-1)、第一冷凝换热器(2-1)、第一膨胀阀(3-1)、第一蒸发换热器(4-1),所述高温级制冷单元包括依次管道连接的第二压缩机(1-2)、第二冷凝换热器(2-2)、第二膨胀阀(3-2)、第二蒸发换热器(4-2),所述第一蒸发换热器(4-1)与第二蒸发换热器(4-2)设置在新风风道(9-1)内,所述第一冷凝换热器(2-1)与第二冷凝换热器(2-2)设置在乏风风道(10-1)内,所述新风风道(9-1)上设有新风进风口(5-1)、冷风出风口(6-1)、第一风机(11-1),所述乏风风道(10-1)上设有乏风进风口(7-1)、热风出风口(8-1)、第二风机(11-2);所述配电控制单元控制高温级制冷单元与低温级制冷单元的启停,且通过控制第一风机(11-1)控制新风依次流经新风进风口(5-1)、第二蒸发换热器(4-2)、第一蒸发换热器(4-1)、冷风出风口(6-1),通过控制第二风机(11-2)控制乏风依次流经乏风进风口(7-1)、第一冷凝换热器(2-1)、第二冷凝换热器(2-2)、热风出风口(8-1)。

    2.根据权利要求1所述的矿井巷道整体模块式集中制冷系统,其特征在于:所述配电控制单元采用plc编程控制。

    3.一种矿井巷道整体模块式集中制冷装置,其特征在于:包括机组外围护结构单元以及热泵制冷热力系统,所述热泵制冷热力系统采用如权利要求书1或2中所述矿井巷道整体模块式集中制冷系统。


    技术总结
    本发明涉及一种矿井巷道整体模块式集中制冷系统及装置,包括高温级制冷单元、低温级制冷单元以及配电控制单元,所述低温级制冷单元包括依次管道连接的第一压缩机、第一冷凝换热器、第一膨胀阀、第一蒸发换热器,所述高温级制冷单元包括依次管道连接的第二压缩机、第二冷凝换热器、第二膨胀阀、第二蒸发换热器,所述第一蒸发换热器与第二蒸发换热器设置在新风风道内,所述第一冷凝换热器与第二冷凝换热器设置在乏风风道内,所述新风风道上设有新风进风口、冷风出风口、第一风机,所述乏风风道上设有乏风进风口、热风出风口、第二风机。本发明的系统及装置具有整体式可移动安装、系统简单PLC控制易调节、体积小、输送距离短等优点。

    技术研发人员:吕艳波,李先庭,石文星,谷军强,王宝龙
    受保护的技术使用者:卡林热泵技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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