[发明专利]一种井下空气压缩式直接冷却装置

说明书

本发明提供一种井下空气压缩式直接冷却装置，该装置包括外壳，外壳内具有通风通道；通风通道内沿空气流通方向依次设有轴流式风机、空冷器、气动马达、水气分离器；空冷器连接有用于输送冷却水的进水管和排水管。本发明的井下空气压缩式直接冷却装置无需制冷剂，也无需压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等装置，具有制冷效率高、构造简单、可操作性强等特点。使用本发明的冷却装置，可消除矿井下作业场所的高温现象，从而保护了井下作业人员的身心健康，提高了劳动生产效率。

技术领域

本发明属于采矿领域，具体涉及一种井下空气压缩式直接冷却装置。

背景技术

在采矿领域中，随着矿井开采深度的增加和采掘工艺的提高，矿井热害已成为严重影响煤矿安全生产的灾害之一。现有的矿井降温系统分为集中制冷和局部制冷两种方式。集中制冷降温系统由制冷循环、输冷循环、传冷装置、排热循环等复杂的系统构成，不仅投资大、工程量大，而且其多个传热过程造成可用能的极大损失，输冷管道路线长、需要隔热、投入大且冷损大，结果造成系统的制冷效率低下，耗电量大，运行成本高。局部制冷降温技术主要采用蒸汽压缩式制冷降温技术，也存在制冷循环、传冷装置和排热循环，虽然与集中制冷系统相比少了一个冷冻水循环，但仍然存在蒸发器和冷凝器中两次换热，蒸发温度和冷凝温度相对固定，而空气与冷凝水的温度都在变化，使得两次换热的温差较大，可用能损失大。所以局部制冷降温技术也存在系统复杂、效率低下的问题。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，以提供一种井下空气压缩式直接冷却装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种井下空气压缩式直接冷却装置，包括：

外壳，所述外壳内具有通风通道；

所述通风通道内沿空气流通方向依次设有轴流式风机、空冷器、气动马达、水气分离器；

所述空冷器连接有用于输送冷却水的进水管和排水管。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述轴流式风机包括风机电机、第一传动轴和风机叶轮；所述第一传动轴与通风通道同轴设置；所述风机电机通过所述第一传动轴与所述风机叶轮传动连接。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述风机叶轮与所述气动马达通过第二传动轴传动连接，所述第二传动轴与第一传动轴同轴设置。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述进水管设置于靠近气动马达的一侧，所述排水管设置于靠近轴流式风机的一侧。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述空冷器中的冷却水为井下用水。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述空冷器中的冷却水为由地面输入的水。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述井下空气压缩式直接冷却装置还包括冷却水循环系统；所述冷却水循环系统包括冷却塔，所述冷却塔设置于矿井外的地面上，所述冷却塔具有向空冷器输入冷却水的出水口和回收空冷器回水的回水口；

优选地，所述出水口位于所述冷却塔的底部，所述回水口位于所述冷却塔的上部。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述进水管与所述冷却塔的出水口连接，所述排水管与所述冷却塔的回水口连接。

在如上所述的井下空气压缩式直接冷却装置，优选，所述冷却水循环系统还包括高低压换热器，所述冷却塔的出水口与所述高低压换热器的高压水进口之间通过供水管连接，所述高低压换热器的高压水出口与所述进水管连接，所述高低压换热器的低压水进口与所述排水管连接，所述高低压换热器的低压水出口与所述冷却塔的回水口之间通过回水管连接。