[发明专利]一种高温矿井采掘工作面液态CO2降温装置及方法

权利要求书

1.一种高温矿井采掘工作面液态CO₂降温装置，其特征在于，该装置包括通风机、风筒、液态CO₂储罐、压力泵、液态CO₂输送管、热交换器和气态CO₂排放管；其中：

所述的热交换器设有风流进风口和风流出风口；

所述的热交换器包括壳体、冷却盘管和导风板，所述冷却盘管和所述导风板均布置在壳体内；

所述的导风板设置在风流进风口和冷却盘管之间；

所述通风机通过风筒与风流进风口连接，所述的风流出风口通过风筒与采掘工作面连通；

所述的热交换器设有液态CO₂输入口、气态CO₂排放口和冷凝水排放口，所述冷凝水排放口设置在热交换器底部；

所述的液态CO₂储罐设有出口，所述的压力泵两侧通过液态CO₂输送管分别与液态CO₂储存罐和液态CO₂输入口连接，所述的气态CO₂排放口连接气态CO₂排放管；

所述的液态CO₂输送管上，沿液态CO₂流动方向，依次设有第一压力表，第一阀门，液态CO₂流量计，压力泵，第二压力表，第一温度表，第三压力表和第二温度表，所述的第三压力表和第二温度表，设置在靠近CO₂输入口的位置。

2.根据权利要求1所述的高温矿井采掘工作面液态CO₂降温装置，其特征在于，所述的压力泵上连接有调频装置，所述的调频装置用于调整压力泵的运行频率。

3.根据权利要求1所述的高温矿井采掘工作面液态CO₂降温装置，其特征在于，所述的冷凝水排放口用于排放热交换器内风流析出的冷凝水。

4.根据权利要求1所述的高温矿井采掘工作面液态CO₂降温装置，其特征在于，所述的液态CO₂输送管由若干单元输送管串联而成，各单元输送管之间通过法兰盘连接，法兰盘接口处安有垫圈，若干距离的输送管路之间串联软管实现软连接。

5.根据权利要求4所述的高温矿井采掘工作面液态CO₂降温装置，其特征在于，所述的液态CO₂输送管和软管耐压强度在5MP以上，耐温下限不高于-57℃。

6.根据权利要求1所述的高温矿井采掘工作面液态CO₂降温装置，其特征在于，所述的冷却盘管为竖直星型翅片管，所述的冷却盘管按照蛇形盘管的方式布置。

7.根据权利要求1所述的高温矿井采掘工作面液态CO₂降温装置，其特征在于，所述的热交换器的布置数量n≥1，当n＞1时，各台换热器应依次紧邻串联布置，后一台热交换器的风流进风口与前一台热交换器的风流出风口通过风筒连接，后一台热交换器的液态CO₂输入口与前一台热交换器的CO₂排出口通过软管连接。