矿井回风余热回收系统的制作方法

1.本实用新型涉及矿井余热利用技术领域，具体涉及一种矿井回风余热回收系统。

背景技术：

2.在煤矿生产过程中为保证生产和人身安全，特别是北方地区冬季需对井筒防冻，以防止结冰造成的钢丝绳、皮带等设备打滑，造成严重安全事故。一般进风井筒设置空气加热室对井筒进行保温，主、副立井防冻用热量一般由设在矿井工业场地内的供热锅炉房或热泵机组设专管供给，确保进入井筒混合风温高于2℃。煤矿通风主要目的是向井下连续输送新鲜空气，排出矿井内的有毒有害气体及粉尘，将煤矿内部瓦斯浓度至安全范围,煤矿矿井回风是煤矿通风后排出的风，这部分风含湿量较高并经过地层换热常年维持在20-30℃之间,而这部分风的低品位热量未被有效利用。目前一般采用热泵对煤矿矿井回风热量进行提取后为进风井筒提供热量，热泵提取的热量后加热冷空气维持进风井筒温度，以某立井通风量为风量40,000m3/h，热量需求高达1279kw，即使采用较为节能的热泵机组每小时需耗电365kw*h,耗能量巨大。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种矿井回风余热回收系统，通过回转式换热器与回风系统和进风系统的设置，解决了进风井筒温度难以维持的问题。
4.本实用新型所采用的方案是，矿井回风余热回收系统，包括回转式换热器，回转式换热器两侧分别为换热器回风侧和换热器进风侧，换热器回风侧设有回风系统，换热器回风侧通过管路a连通有回风井，换热器进风侧设有进风系统，换热器进风侧通过管路d与连通有风井，回转式换热器底部固接有回转式换热器驱动装置。
5.本实用新型第一种技术方案的特征还在于，
6.回转式换热器内设有若干仓格隔板，若干仓格隔板之间均嵌有蓄热原件，回转式换热器内还设有压缩空气吹灰器，回转式换热器的换热器回风侧和换热器进风侧均设有导流板。
7.回风系统包括通风机，通风机通过管路b与换热器回风侧连通。
8.管路a与管路b通过管路c连通，管路a内且位于管道c与换热器回风侧之间设有换热器回风进口挡板，管路c内设有非防冻季回风挡板。
9.管路b连通有冷凝水疏水器。
10.进风系统包括防冻季进风口，防冻季进风口通过管路e与换热器进风侧连通。
11.管路d通过管路f连通有非防冻季进风口，管路f内设有非防冻季进风口挡板，管路d内且位于换热器进风侧与管路f之间设有换热器进风出口挡板。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1.本实用新型矿井回风余热回收系统，在使用回风的低品味热量对进风进行加热，实现了低品位热量的回收利用，降低了井筒防冻耗能量，具有较高的经济性。
14.2.本实用新型矿井回风余热回收系统，采用回转式换热器前置于通风机的布置方式，进风侧压力始终高于回风侧，防止回风瓦斯返串至进风侧，保障了换热过程的安全性。
附图说明
15.图1为本实用新型矿井回风余热回收系统的结构示意图；
16.图2为本实用新型矿井回风余热回收系统中回转式换热器的结构示意图；
17.图3为图2的b向视图。
18.图中，1.回风井，2.换热器回风进口挡板，3.换热器回风侧，4.回转式换热器，5.换热器进风侧，6.换热器进风出口挡板，7.非防冻季进风口，8.非防冻季进风口挡板，9.进风井，10.防冻季进风口，11.通风机，12.冷凝水疏水器，13.回转式换热器驱动装置，14.非防冻季回风挡板，21.蓄热原件，22.仓格隔板，23.压缩空气吹灰器，24.导流板。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
20.如图1所示，本实用新型矿井回风余热回收系统，包括回转式换热器4，回转式换热器4两侧分别为换热器回风侧3和换热器进风侧5，换热器回风侧3设有回风系统，换热器回风侧3通过管路a连通有回风井1，换热器进风侧5通过管路d连通有进风井9，换热器进风侧5设有进风系统，回转式换热器4底部固接有回转式换热器驱动装置13，回转式换热器驱动装置13用于驱动回转式换热器延圆周转动，带动蓄热原件21在回风侧及进风侧交替蓄热，实现回转式换热器4的传热，回风系统包括回风井1和通风机11，回风井1用于排出矿井内部的有毒有害气体，以及防止瓦斯浓度超限发生爆炸事故，通风机11用于提供回风井的负压，实现回风由矿井内部流向大气，并且通过与回转式换热器4隔板密封配合维持回转式换热器回风侧3处于负压状态，防止进风侧有毒有害气体进入进风侧，换热器回风侧3通过管路a与回风井1连通，换热器回风侧3通过管路b与通风机11连通，管路a与管路b通过管路c连通，管路a内且位于管道c与换热器回风侧3之间设有换热器回风进口挡板2，管路c内设有非防冻季回风挡板14，换热器回风进口挡板2与非防冻季回风挡板14用于防冻季与非防冻季实现回转式换热器回风侧3的旁路，管路b连通有冷凝水疏水器12，冷凝水疏水器12用于收集回收回风侧高含水率湿空气由于冷凝作用所产生的凝结水，防止凝结水进入通风机11，进风系统包括进风井9和防冻季进风口10，进风井9用于新鲜空气的吸入至矿井内部，实现矿井空气的替换更新，换热器进风侧5通过管路d与进风井9连通，换热器进风侧5还通过管路e与防冻季进风口10连通，管路d通过管路f连通有非防冻季进风口7，管路f内设有非防冻季进风口挡板8，管路d内且位于换热器进风侧5与管路f之间设有换热器进风出口挡板6，换热器进风出口挡板6与非防冻季进风口挡板8用于防冻季与非防冻季实现回转式换热器进风侧5的旁路。
21.如图2所示，回转式换热器4内设有若干仓格隔板22，若干仓格隔板22之间均嵌有蓄热原件21，仓格隔板22用于将蓄热原件21固定于回转式换热器4内，回转式换热器4通过蓄热原件21用于将回风井出风的热量传递至进风井进风侧，回转式换热器4内还设有压缩空气吹灰器23，压缩空气吹灰器23用于对蓄热原件21进行吹扫，防止回风侧带入的煤灰粘在蓄热原件21表面，防止煤灰由于旋转带动作用进入进风侧污染新鲜空气，在回转式换热
器4运行过程中进行吹灰，保证回转式换热器4的清洁提升换热效率，防止粉尘再次进入到进风系统。
22.如图3所示，回转式换热器4的换热器回风侧3和换热器进风侧5均设有导流板24，导流板24用于分配来流空气，使空气流向较大温差区域，减小回转式换热器4周向温差，实现回转式换热器4安全运行，调整回转式换热器4内部流场，使高温侧气体流速加快，将回转式换热器4蓄热体温度达到均匀状态，提高回转式换热器4换热效率和安全性。
23.本实用新型的工作原理及工作过程如下：
24.防冻季工况，启用回转式换热器4，开启换热器回风进口挡板2、换热器进风出口挡板6，关闭非防冻季回风挡板14、非防冻季进风口挡板8，启动回转式换热器驱动装置13，启动通风机11。煤矿回风由回风井1经过管道进入换热器回风侧3经过与回转式换热器4蓄热原件21进行换热后进入通风机11，由通风机11将换热后的回风排入大气。新鲜的空气由防冻季进风口10进入回转式换热器4，温度升高至2℃以上进入进风井。在此过程中的冷凝水进入冷凝水疏水器12进行排放，压缩空气吹灰器23每隔8h吹灰一次。
25.非防冻季工况，停用回转式换热器4，开启非防冻季回风挡板14、非防冻季进风口挡板8，关闭换热器回风进口挡板2、换热器进风出口挡板6，停转回转式换热器驱动装置13，煤矿回风直接进入通风机11排入大气，新鲜的空气由非防冻季进风口7进入进风井。
26.回转式换热器4将20230℃的回风携带热量经过蓄热原件21传递至处于0℃以下的进风，实现了余热资源的回收利用，避免了能源的浪费，具有较高的经济环保性，防止矿井井筒结冰保障了煤矿的安全生产。
27.由于回转式换热器4在通风机11入口之前，换热器回风侧3内部空气压力始终高于换热器进风侧5，少量漏风主要换热器进风侧5漏至换热器回风侧3，防止了瓦斯等有毒有害气体再次进入换热器进风侧，为煤矿的安全生产提供保障。在回转式换热器4运行过程中监视回风井风量，当风量减小时增大通风机11出力，保障煤矿通风量避免漏风影响。
28.本实用新型将煤矿回风中的热量低成本的回收至进风侧，避免了传统采用锅炉蒸汽加热造成的能源浪费；本实用新型中采用回转式换热器前置于通风机的方法，使有毒有害气体难以再次进入进风侧；换热器的回风侧和进风侧采用导流板的方式，提升了换热器的运行效率和安全性，本实用新型实现了煤矿通风系统生产运行过程中安全经济高效。

技术特征：

1.矿井回风余热回收系统，其特征在于，包括回转式换热器(4)，所述回转式换热器(4)两侧分别为换热器回风侧(3)和换热器进风侧(5)，所述换热器回风侧(3)设有回风系统，所述换热器回风侧(3)通过管路a连通有回风井(1)，所述换热器进风侧(5)设有进风系统，所述换热器进风侧(5)通过管路d与连通有风井(9)，所述回转式换热器(4)底部固接有回转式换热器驱动装置(13)。2.根据权利要求1所述的矿井回风余热回收系统，其特征在于，所述回转式换热器(4)内设有若干仓格隔板(22)，若干所述仓格隔板(22)之间均嵌有蓄热原件(21)，所述回转式换热器(4)内还设有压缩空气吹灰器(23)，所述回转式换热器(4)的换热器回风侧(3)和换热器进风侧(5)均设有导流板(24)。3.根据权利要求1或2所述的矿井回风余热回收系统，其特征在于，所述回风系统包括通风机(11)，所述通风机(11)通过管路b与换热器回风侧(3)连通。4.根据权利要求3所述的矿井回风余热回收系统，其特征在于，所述管路a与管路b通过管路c连通，所述管路a内且位于管道c与换热器回风侧(3)之间设有换热器回风进口挡板(2)，所述管路c内设有非防冻季回风挡板(14)。5.根据权利要求4所述的矿井回风余热回收系统，其特征在于，所述管路b连通有冷凝水疏水器(12)。6.根据权利要求1或2所述的矿井回风余热回收系统，其特征在于，所述进风系统包括防冻季进风口(10)，所述防冻季进风口(10)通过管路e与换热器进风侧(5)连通。7.根据权利要求6所述的矿井回风余热回收系统，其特征在于，所述管路d通过管路f连通有非防冻季进风口(7)，所述管路f内设有非防冻季进风口挡板(8)，所述管路d内且位于换热器进风侧(5)与管路f之间设有换热器进风出口挡板(6)。

技术总结

本实用新型公开了矿井回风余热回收系统，包括回转式换热器，回转式换热器两侧分别为换热器回风侧和换热器进风侧，换热器回风侧设有回风系统，换热器回风侧通过管路a连通有回风井，换热器进风侧设有进风系统，换热器进风侧通过管路d连通有进风井，回转式换热器底部固接有回转式换热器驱动装置。本实用新型实现了将煤矿回风中的热量低成本的回收至进风侧，避免了传统采用锅炉蒸汽加热造成的能源浪费；本实用新型中采用回转式换热器前置于通风机的方法，使有毒有害气体难以再次进入进风侧；换热器的回风侧和进风侧采用导流板的方式，提升了换热器的运行效率和安全性，本实用新型实现了煤矿通风系统生产运行过程中安全经济高效。了煤矿通风系统生产运行过程中安全经济高效。了煤矿通风系统生产运行过程中安全经济高效。