[实用新型]一种矿山深井防爆降温水源热泵机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿山深井降温机组，具体为一种矿山深井防爆降温水源热泵机组。

背景技术

人们长期在矿井下高温环境中作业，高温可能使人产生一系列生理功能的改变，根据医学研究成果，井下不同的温度热环境对人的危害。如矿井下34℃时人体汗腺濒临衰竭；35℃时大脑顾此失彼，四级报警，高温直逼生命中枢，大脑已经顾此失彼，以致头昏眼花、站立不稳。

矿井里任何机电设备、电缆均是通过与环境的对流来散发本身所产生的热量，其工作环境温度、湿度超过规定的限值或长期处在限值附近时，必将导致设备散热困难，以致发生设备故障。一般情况下，按常规方法难以查明发生事故的原因。机电设备的环境温度要求：我国矿用一般型机电设备的工作环境温度为≤40℃；矿用隔爆型机电设备的≤45℃。但这并不等于说，只有到了上述限值才会发生设备故障,如果机电设备长期处在上述限值附近，则机电设备故障率将急剧上升。

随着开采深度的增加，地温也随之升高。矿井热害问题越来越严重，已成为与矿井瓦斯、火、粉尘、矿压、水并列的六大灾害之一，热害已严重了影响井下作业人员的身体健康、工作效率和矿山经济效益，甚至影响整个国民经济的可持续发展。

由于矿山深井的特殊原因，井下机电设备必须符合矿山安全相关标准。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种矿山深井防爆降温水源热泵机组，以解决上述背景技术中的难点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种矿山深井防爆降温水源热泵机组，包括防爆控制柜、防爆压缩机、壳管式蒸发器、防堵型壳管式冷凝器和机架，其中防爆压缩机与壳管式蒸发器通过铜管相连，壳管式蒸发器与防堵型壳管式冷凝器通过铜管相连，防爆控制柜设置在所述机组的旁边，所述机架连接和支撑起整个设备。

在连接所述壳管式蒸发器与防堵型壳管式冷凝器的铜管上，还设置有热力膨胀阀、视液镜、电磁阀、干燥过滤器和角阀。

在所述的防爆控制柜上设有显示屏，为全中文界面触摸屏，操作方便；所述的防爆压缩机采用防爆半封闭式双螺杆压缩机，防爆半封闭式双螺杆压缩机具备三段或四段式容量调节系统或连续无段式容量调节系统，且具有噪音低、运行平稳、效率高、故障低的、易于维护的优点。

所述的壳管式蒸发器采用双面强化换热铜管，铜管的内壁上带有纵向内螺纹，在铜管的外壁上带有外螺纹，外螺纹为纵向螺纹，是经计算机进行模拟换热优化设计研制而成，其换热效率较传统产品提高25%左右。

所述的防堵型壳管式冷凝器的换热管内表面采用“V”型螺纹线及饼状凸起，还有两条对称的凹槽，不仅可以增加换热面积，强化紊流效应，并且其特有的齿型还可以在冷凝时，进一步减薄冷媒液面的厚度，降低热阻，由冷凝液膜分布不均匀引起的表面张力作用下而减小平均热阻，从而使得“Gregoring”效应更强，使热流密度大幅度增高，从而提高传热系数；而且其凹槽形成的平坦通道，可以大幅度降低管内高速流体的压降，从而使得冷凝器结构紧凑，体积小，减小系统内部阻力，达到提高该实用新型效率的目的。 

本实用新型为了保证能安全运行，采用计算机编程技术来进行自动化控制，具有高低压保护、防爆压缩机电机缺相反向、过载、防冻以及蒸发器与冷凝器内水流量不足的保护功能。为防止防爆压缩机因过载烧毁电机，在降爆压缩机的吸气侧设置了冷媒液喷装置，在防爆压缩机温度过高时，喷冷媒以降低防爆压缩机的温度，保护压缩机。

有益效果：本实用新型结构简单，使用方便，利用井下矿井涌水等水体的低位能源，利用热泵原理，输入小量电能，实现低位能源的转化，达到既可以制冷，同时还能提供卫生热水的目的。通过壳管式蒸发器、防堵型壳管式冷凝器，与防爆型压缩机、热力膨胀阀的优化匹配，实现了“大温差，小流量”运行，降低了矿井涌水做为冷却源的输送能耗，达到节能的目的。

附图说明

图1 为本实用新型较佳实施例的示意图；

图2 为本实用新型较佳实施例的俯视图。

图中：触摸屏1、防爆控制柜2、防爆压缩机3、壳管式蒸发器4、热力膨胀阀5、视液镜6、防堵型壳管式冷凝器7、机架8、电磁阀9、干燥过滤器10、角阀11。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。