[实用新型]逆流式矿井回风直接加热新风的系统

说明书

本实用新型涉及一种逆流式矿井回风直接加热新风的系统，包括依次设置的回风井筒(1)、矿井回风输送机构、新风输送机构和进风井筒(16)，所述的矿井回风输送机构包括回风风道(2)、矿井主通风机(3)、连接管(4)、三通(5)、活动挡板(6)和预热机构(7)，该回风风道(2)的一端与回风井筒连通。本实用新型的优点是：简单可靠，回风侧阻力低，由矿井主通风机克服阻力，无需额外投资风机，新风克服流动阻力实现交叉逆流换热，系统能耗低，热效率高，造价低，占地面积小，实现冬季供热风夏季供凉风，可节约大量能源，并且运行费用低，对环境友好，可有效减少对环境的污染，推广使用的经济效益和社会效益都极其突出。

技术领域

本实用新型涉及一种逆流式矿井回风直接加热新风的系统。

背景技术

煤矿是个巨大的蓄热体，蕴藏丰富的地热资源。进入煤矿的空气不断与煤矿的巷道、机电设备、淋水等进行热交换，最终，空气温度与煤矿的地温达到平衡。煤矿的地温基本恒定，致使煤矿回风的温度全年基本恒定，受外界气温的影响很小。另一面井下机电设备散热(一般机电设备功率的20％)、煤尘氧化散热、地下水散热、人员散热等均进入矿井回风中。故而，煤矿回风是一种稳定的较优质的余热资源。冬季矿井回风温度为18℃，相对湿度为85％左右。

目前常规的利用技术为结合热泵技术提取矿井回风的热量，从热泵机组的蒸发器从矿井回风中吸取热量，热泵机组的冷凝侧释放热量，冷凝侧的供水温度为45～60℃。该技术路线系统复杂投资高，系统需要消耗相当于供热能力1/4～1/3的电能，运行费用高，且在寒冷或严寒地区，由于系统需要水循环携带热能，经常会由于系统水流暂停或水流不畅导致系统管道、设备结冰冻裂管道设备导致井筒防冻效果不能保证。

煤矿企业的供热具有自身的特点，矿井井筒防冻负荷一般占总矿井热负荷40％-60％，根据《煤矿安全规程》、《矿井设计规范》等相关要求，矿井进入进风井的入井风温应大于2℃。利用18℃左右矿井回风直接加热-30～-4℃的新风，将新风加热至2～10℃以上用于煤矿井筒防冻在理论上完全是可行的。

目前传统的民用建筑行业排风空气热回收加热新风的技术为，利用转轮热交换器换热，利用金属(多铝箔或不锈钢薄板)或透湿膜板式(板翅)热交换器换热，利带翅片的用热管式热交换器换热等。但这些换热设备无法在矿井回风加热新风的系统中使用，主要有以下原因：

1、矿井回风量大，一般在60～300m³/s，即21.6～108万m³/h，传统的热回收换热器一般风量在300～10000m³/h，若采用传统换热器将需要多台换热并联，需要建设复杂的连接风道。

2、这些换热器使用时两侧的流道均需要克服较大的流通阻力，煤矿主通风机无法负担影响通风安全。一般煤矿通风机只能提供不高于200Pa的压头，若在矿井回风的主通风串联安装用于换热通风机将影响煤矿通风安全。

3、矿井回风中含有大量的粉尘和杂质，传统的空气热回收换热器由于换热流道狭窄，换热流道中积灰严重，无法适用于矿井回风的换热要求。

4、矿井主通风机附近场地有限，若使用传统的热回收换热器占地面积大，在通风机附近无法安装放置。

有鉴于此，本实用新型人针对现有利用矿井回风直接加热新风在实施过程中存在的问题，进行了深入研究及试验，本方案由此产生。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种逆流式矿井回风直接加热新风的系统，本实用新型的技术方案是：