[实用新型]一种煤井自动保温系统

说明书

本实用新型涉及保温技术领域，更具体而言，涉及一种煤井自动保温系统。包括保温管和传输导热管，保温管设置在地表冻土层，传输导热管与保温管联接，传输导热管包括放热段、传输导热段和吸热段，放热段设置在保温管内，吸热段设置在地下恒温层中。将低沸点工质注入传输导热管中，吸热段低沸点工质吸热蒸发，变为气态，蒸发的气体经传输导热段到放热段，进入在放热段，除气体温度的降低外，还会释放出热量，热量经放热段传递到保温管中，冷凝后气体变为液体，重力作用下流回底部的吸热段，整个过程中不需要外力进行推动。该系统有效地防止了冻土的产生以及对井口设施的破坏，无需消耗化石能源，降低施工维护成本，本实用新型主要应用在矿井自动保温方面。

技术领域

本实用新型涉及井口保温技术领域，更具体而言，涉及一种煤井自动保温系统。

背景技术

煤炭是我国的基础能源和重要原料。我国冬季气温较低，需大量煤炭进行供暖，但我国煤炭资源主要分布在北方地区，最低气温低于零下十度，极易在煤井井口处产生暂时性冻土，随着冻土区温度周期性地发生正负变化，地表冻土层中水分相应地出现相变与迁移，导致岩石的破坏，地表冻土层发生变形，进而破坏井口的设备、建筑和生产设施等。

目前我国煤炭行业多采用煤炭燃烧加热锅炉，结合热水管网以达成保温防冻的目的。常规的保温方式虽然能够有效地避免地表冻土层的产生，但其过程需要燃烧大量的煤炭，主要存在高成本，高污染，高风险三大问题。保温所需的煤炭极大提高了生产成本，冬季煤炭生产成本与需求的提高会使煤炭价格大幅波动。这种高耗低效的燃烧方式会向空气中排放出大量SO₂、CO₂和烟尘，进而引发酸雨、温室效应和雾霾等一系列环境问题。锅炉燃烧的明火也是安全隐患之一，煤井一旦出现瓦斯泄露，瓦斯接触明火就会导致爆炸，而为保证锅炉远离煤矿产区而铺设的管道又会大幅提高生产成本。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种煤井自动保温系统，该系统能够有效避免煤井周围地表冻土层的产生，保温过程无需消耗能源，产生污染。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种煤井自动保温系统，该系统设置在矿井四周土地的地表下，该土地分为三层，上层为地表冻土层、中层为浅部岩土层、下层为地下恒温层，系统包括保温管和传输导热管，所述保温管设置在地表冻土层，所述传输导热管与保温管固定联接，所述传输导热管包括放热段、传输导热段和吸热段，所述放热段设置在保温管内，所述吸热段设置在地下恒温层中。

所述传输导热管的吸热段外壁连接有吸热翅片，所述放热段外壁上连接有放热翅片。

所述放热段内表壁为锥形。

所述传输导热管上设置有螺纹卡口，所述传输导热管通过螺纹卡口与保温管螺纹联接，所述传输导热管顶部设置有端盖。

所述传输导热段管壁上安装有保温隔热层。

所述传输导热管底部设置有椎体。

所述吸热翅片和放热翅片均采用波浪形翅片。

所述吸热翅片和放热翅片上均设置有增效导热块。

所述传输导热管长度范围为1米至50米。

所述保温管在煤井四周环形布设。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：

本实用新型直接利用地热能进行保温，不需要消耗煤炭或其他化石能源，环保无污染，可减少碳排放。保温时自动实现的，平常不需要人工维护。成本远低于燃烧煤炭进行保温，存在一定温差即可满足工作条件，适用范围广，应用范围包括煤井以及其他有保温需求的油井、气井以及其他地面设备与设施。系统内每根传输导热管独立工作，单根热管损坏不影响整体保温效果，维护及维修成本低。

附图说明