[go: up one dir, main page]

CN111059951A - 一种矿井乏风余热利用装置 - Google Patents

一种矿井乏风余热利用装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111059951A
CN111059951A CN201911223814.0A CN201911223814A CN111059951A CN 111059951 A CN111059951 A CN 111059951A CN 201911223814 A CN201911223814 A CN 201911223814A CN 111059951 A CN111059951 A CN 111059951A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchange
air
exchange plate
ventilation air
mine ventilation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911223814.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张忠文
刘伟
吴磊
方喆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Design and Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group
Original Assignee
Wuhan Design and Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Design and Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group filed Critical Wuhan Design and Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group
Priority to CN201911223814.0A priority Critical patent/CN111059951A/zh
Publication of CN111059951A publication Critical patent/CN111059951A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

本发明涉及一种矿井乏风余热利用装置，用于提取乏风热能后应用到井筒防冻技术之中。它由设备外壳、通风机、一级换热板、二级换热板、三级换热板、风量分配管、控制柜、温度传感器构成。该装置通过风量分配管分配风量后，再进过三级换热板进行热量回收，可实现超大风量及超大温差的换热，非常适合矿井乏风热量提取及矿井井筒防冻之用，控制柜可控制风机转速调节，保证井筒进风温度不变。

Description

一种矿井乏风余热利用装置
技术领域
本发明涉及矿井余热利用领域，具体涉及一种矿井乏风余热利用装置。
背景技术
能源和环保是人类生存和发展的两大主题，是全球关注的问题。建筑节能是贯彻可持续发展战略的重要组成部分，是执行国家节约能源、保护环境基本国策的重要措施。我国的工业余热资源非常丰富，特别是在煤炭行业，余热资源占其燃料消耗的17％～67％，其中可回收的利用的余热资源占总余热资源的60％左右。目前国内煤炭企业的余热利用率非常低，余热利用的提升潜力巨大。
目前，国内大多数煤矿矿井乏风中的低位热能均未被回收利用，而是直接随着矿井通风排放到大气中去。一般煤矿矿井乏风量巨大，且乏风温度较为恒定，通常冬季乏风温度不低于15℃，湿度约为95％。矿井乏风中含有大量的低品质热源，因此，将矿井乏风余热回收后用于加热矿井进风即井筒防冻，采暖季节可以取代现有的井筒进风方式，不再利用常规燃煤方式提供热量，满足环保要求可达到零排放，同时可大大降低煤矿风井井筒防冻运行费用。
在现有的矿井乏风余热回收方法均采用二次或三次转换后才可获得所需的热媒，使得投资巨大，在转换过程中有能量损失，同时整体运行能耗较大。本回收装置仅仅需一次转换即可使用获取的热能，省去了第二次或第三次的设备投入，同时没有能量损失，运行能耗非常小。
在现有的技术中，换热装置风量较小，一般最大仅达到15m3/s至20m3/s，温差一般只能达到8～15℃，且要求换热的风量相等。而本装置可用于超大风量的余热回收，能适用回风量在200m3/s至300m3/s的大型矿井乏风余热回收，温差可达到45～60℃以上，且可实现换热风量不相等的系统回收。
发明内容
为了充分回收利用矿井乏风余热，本发明提供一种矿井乏风余热利用装置，只需一次转换即可将矿井乏风中的热能提取使用，减少乏风回收系统的投入成本和降低系统运行能耗。
本发明采用的技术方案是：一种矿井乏风余热利用装置，其特征在于：所述装置包括设备外壳、通风机、换热板、风量分配管、温度传感器及带控制器的控制柜；
所述换热板设置设备外壳内，分为一级换热板、二级换热板、三级换热板，分三段回收热能，可实现高温差的换热；
所述外壳前后端分别设有井筒防冻出风口、井筒防冻进风口，所述井筒防冻出风口、井筒防冻进风口与所述换热板、通风机相通；所述设备外壳上下端分别设有矿井乏风进风口、矿井乏风出风口；
所述风量分配管实现风量分配，矿井乏风进风口、矿井乏风出风口均通过所述风量分配管分别连通一级换热板、二级换热板、三级换热板，以实现三级换热；
所述温度传感器置于矿井乏风进出风口及井筒防冻进出风口处，温度传感器与控制器电性连接；
所述通风机为变频式，置于设备外壳内且设于换热板与井筒防冻出风口之间，并通过温度传感器检测矿井乏风进出风口及井筒防冻进出风口的温度，检测值进入控制柜的控制器之中，经过运算后控制通风机转速及流量；以保证矿井乏风的通风量及温度变化时，通风机及时调整风量，使进入井筒的风温度满足要求，不会造成井口结冻。
优选的，控制器可自动计算温度，同时控制风机转速，并采用比例积分控制程序，达到通风机无极变速的情况下保证井筒进风温度不变。
优选的，所述换热板内置热管型换热管和蜂窝板式换热管，实现高效换热。
优选的，通过使用一级换热板、二级换热板、三级换热板进行井筒防冻新风逐级加热，可实现大温差换热。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中的标号说明如下：1设备外壳、2通风机、3一级换热板、4二级换热板、5三级换热板、6井筒防冻出风口、7井筒防冻进风口、8矿井乏风进风口、9矿井乏风出风口、10风量分配管、11控制柜、12温度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，本发明提供一种矿井乏风余热利用装置，包括设备外壳1、通风机2、一级换热板3、二级换热板4、三级换热板5、井筒防冻出风口6、井筒防冻进风口7、矿井乏风进风口8、矿井乏风出风口9、风量分配管10、控制柜11、温度传感器12。
本实例中，矿井乏风放热过程：矿井乏风由进风口8进入，之后通过风量分配管10分配为三部分，分别进入一级换热板3、二级换热板4、三级换热板5之中与井筒防冻新风进行换热，热量被换热板吸收，乏风降温后再由风量分配管10汇合，通过矿井乏风出风口9排出。
本实例中，井筒防冻新风吸热过程：室外低温新风由井筒防冻进风口7进入，通过一级换热板3加热升温后，再通过二级换热板4加热升温，然后再通过三级换热板5升温到井筒防冻所需温度，最后由通风机2送出，井筒防冻出风口6通过风管连接井口房，从而加热后的新风进入井筒，可以保证井口不冻。
本实例中，控制措施：通风机2配备变频电机，运行过程中，使用温度传感器12检测矿井乏风进出风口及井筒防冻进出风口的温度，检测值进入控制柜11的控制器之中，经过运算后控制风机转速及流量，从而保证矿井乏风风量及温度变化后，风机随之调整风量，使井筒防冻新风的温度始终满足要求。

Claims (4)

1.一种矿井乏风余热利用装置，其特征在于：所述装置包括设备外壳、通风机、换热板、风量分配管、温度传感器及带控制器的控制柜；
所述换热板设置设备外壳内，分为一级换热板、二级换热板、三级换热板，分三段回收热能，可实现高温差的换热；
所述外壳前后端分别设有井筒防冻出风口、井筒防冻进风口，所述井筒防冻出风口、井筒防冻进风口与所述换热板、通风机相通；所述设备外壳上下端分别设有矿井乏风进风口、矿井乏风出风口；
所述风量分配管实现风量分配，矿井乏风进风口、矿井乏风出风口均通过所述风量分配管分别连通一级换热板、二级换热板、三级换热板，以实现三级换热；
所述温度传感器置于矿井乏风进出风口及井筒防冻进出风口处，温度传感器与控制器电性连接；
所述通风机为变频式，置于设备外壳内且设于换热板与井筒防冻出风口之间，并通过温度传感器检测矿井乏风进出风口及井筒防冻进出风口的温度，检测值进入控制柜的控制器之中，经过运算后控制通风机转速及流量；以保证矿井乏风的通风量及温度变化时，通风机及时调整风量，使进入井筒的风温度满足要求，不会造成井口结冻。
2.根据权利要求1所述的矿井乏风余热利用装置，其特征在于：控制器可自动计算温度，同时控制风机转速，并采用比例积分控制程序，达到通风机无极变速的情况下保证井筒进风温度不变。
3.根据权利要求1所述的矿井乏风余热利用装置，其特征在于：所述换热板内置热管型换热管和蜂窝板式换热管，实现高效换热。
4.根据权利要求1所述的矿井乏风余热利用装置，其特征在于：通过使用一级换热板、二级换热板、三级换热板进行井筒防冻新风逐级加热，可实现大温差换热。
CN201911223814.0A 2019-12-03 2019-12-03 一种矿井乏风余热利用装置 Pending CN111059951A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911223814.0A CN111059951A (zh) 2019-12-03 2019-12-03 一种矿井乏风余热利用装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911223814.0A CN111059951A (zh) 2019-12-03 2019-12-03 一种矿井乏风余热利用装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111059951A true CN111059951A (zh) 2020-04-24

Family

ID=70299781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911223814.0A Pending CN111059951A (zh) 2019-12-03 2019-12-03 一种矿井乏风余热利用装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111059951A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111780413A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 临沂矿业集团菏泽煤电有限公司 一种煤矿井口的高效防冻保温系统及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1916368A (zh) * 2006-09-11 2007-02-21 朱晓彦 矿井回风热回收利用的方法及装置
CN201025057Y (zh) * 2006-09-11 2008-02-20 朱晓彦 矿井回风热回收利用的装置
CN202361697U (zh) * 2011-12-08 2012-08-01 北京矿大节能科技有限公司 一种直接膨胀式矿井回风源热泵系统
CN107606820A (zh) * 2017-10-26 2018-01-19 朱晓彦 一种矿井回风余热直接回收利用的系统
CN207073406U (zh) * 2017-08-29 2018-03-06 山东诺德能源科技有限公司 一种利用矿井乏风余热进行井筒保温的系统
CN207245755U (zh) * 2017-08-10 2018-04-17 太原市威迩思科技有限公司 一种井筒防冻多级加热供热系统
CN207702656U (zh) * 2017-12-11 2018-08-07 北京中矿赛力贝特节能科技有限公司 一种整体式矿井回风用重力热管换热机组
CN207905853U (zh) * 2017-12-27 2018-09-25 山东美天能源科技有限公司 逆流式矿井回风直接加热新风的系统
CN209654071U (zh) * 2019-02-19 2019-11-19 张会珍 一种直热式矿井回风余热回收利用装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1916368A (zh) * 2006-09-11 2007-02-21 朱晓彦 矿井回风热回收利用的方法及装置
CN201025057Y (zh) * 2006-09-11 2008-02-20 朱晓彦 矿井回风热回收利用的装置
CN202361697U (zh) * 2011-12-08 2012-08-01 北京矿大节能科技有限公司 一种直接膨胀式矿井回风源热泵系统
CN207245755U (zh) * 2017-08-10 2018-04-17 太原市威迩思科技有限公司 一种井筒防冻多级加热供热系统
CN207073406U (zh) * 2017-08-29 2018-03-06 山东诺德能源科技有限公司 一种利用矿井乏风余热进行井筒保温的系统
CN107606820A (zh) * 2017-10-26 2018-01-19 朱晓彦 一种矿井回风余热直接回收利用的系统
CN207702656U (zh) * 2017-12-11 2018-08-07 北京中矿赛力贝特节能科技有限公司 一种整体式矿井回风用重力热管换热机组
CN207905853U (zh) * 2017-12-27 2018-09-25 山东美天能源科技有限公司 逆流式矿井回风直接加热新风的系统
CN209654071U (zh) * 2019-02-19 2019-11-19 张会珍 一种直热式矿井回风余热回收利用装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111780413A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 临沂矿业集团菏泽煤电有限公司 一种煤矿井口的高效防冻保温系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205026844U (zh) 多能源复合采暖空调系统
CN202732012U (zh) 乏风氧化发电系统
CN204285583U (zh) 高效燃气锅炉烟气余热回收的热泵供热系统
CN105604599B (zh) 一种太阳能风泵独立型隧道自然通风系统及方法
CN105627289B (zh) 低温省煤器联合暖风器循环利用系统
CN201560207U (zh) 利用热风炉烟气余热的高炉鼓风脱湿设备
CN201563588U (zh) 太阳能辅助加热热泵烤房
CN111059951A (zh) 一种矿井乏风余热利用装置
CN205119209U (zh) 一种农村沼气生物能和太阳能联合供暖系统
CN204460853U (zh) 余热回收型空气源热泵与太阳能耦合系统
CN204579872U (zh) 一种高温热泵余热回收烤烟房
CN203629127U (zh) 煤矿进风井口调温系统
CN214249900U (zh) 节能式低露点除湿机组
CN201740355U (zh) 一种太阳能辅助天然橡胶干燥系统
CN102726820A (zh) 一种太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房
CN104832945A (zh) 烟气余热利用系统
CN203671637U (zh) 一种低低温烟气余热回收系统
CN103759458A (zh) 一种基于吸收式热泵技术的烟气余热回收系统
CN204665333U (zh) 烟气余热利用系统
CN201463402U (zh) 一种工艺气体降温系统
CN203927882U (zh) 一种中温省煤器系统
CN204460849U (zh) 建筑排风余热回收型空气源热泵系统
CN202172824U (zh) 一种可以回收余热的热泵烤烟装置
CN103307714A (zh) 一种利用空调冷凝热和太阳能的家用热水器
CN203771790U (zh) 一种低温空气源与太阳能结合的三联供系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200424