本發(fā)明涉及一種礦井局部降溫系統(tǒng)，具體說是一種利用礦井排水噴射負(fù)壓蒸發(fā)冷卻的礦井局部降溫系統(tǒng)，應(yīng)用于常年熱害工作面、局部或短期出現(xiàn)高溫高濕工作面的制冷降溫。
背景技術(shù)：
隨著煤炭開采深度的逐年增加，礦井高溫?zé)岷栴}日益嚴(yán)重。這種高溫高濕環(huán)境不但影響了礦工的工作效率、增加了設(shè)備故障率，而且嚴(yán)重影響了礦工的身心健康。因此，有效控制井下熱害成為目前迫切需要解決的難題。
隨著采掘深度的逐漸延伸，礦井高溫?zé)岷刂齐y度越來越大，采用常規(guī)的非機(jī)械降溫技術(shù)措施已不足以改善井下熱濕環(huán)境，需要開展人工制冷礦井空調(diào)系統(tǒng)研究。目前，常規(guī)的集中制冷降溫系統(tǒng)主要有井上制冷集中輸送冷水至井下工作面降溫、井上冷卻塔散熱井下集中制冷管道輸冷工作面降溫以及集中輸送冷卻水局部降溫制冷機(jī)組制冷直接蒸發(fā)工作面降溫等幾種形式。但是，井上制冷和井下集中制冷井上散熱降溫系統(tǒng)均存在系統(tǒng)投資大、輸送距離遠(yuǎn)、冷損失大、運行費用高的問題。對于低溫季節(jié)井下熱害較輕、高溫季節(jié)井下熱害加劇的季節(jié)性熱害礦井可以采用投資較小、運行費用低的井下工作面局部降溫措施，但是存在制冷冷凝熱排散難的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，在于針對井下局部降溫系統(tǒng)制冷冷凝熱排散難的問題，提出了一種利用礦井排水噴射負(fù)壓蒸發(fā)冷卻的礦井局部降溫系統(tǒng)，利用礦井涌水散熱，提高了降溫效率和效果。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種利用礦井排水噴射負(fù)壓蒸發(fā)冷卻的礦井局部降溫系統(tǒng)，包括制冷機(jī)組、井下防塵水純凈軟化處理系統(tǒng)、礦井排水引射噴射系統(tǒng)，所述制冷機(jī)組由蒸發(fā)器、制冷壓縮機(jī)和蒸發(fā)式冷凝器組成；其特征是：
井下防塵水純凈軟化處理系統(tǒng)為制冷機(jī)組的蒸發(fā)式冷凝器提供冷凝水（熱交換介質(zhì)），礦井排水引射噴射系統(tǒng)通過引射噴射方式將蒸發(fā)式冷凝器抽真空，蒸發(fā)式冷凝器對冷凝水采用負(fù)壓蒸發(fā)式冷凝。
所述井下防塵水純凈軟化處理系統(tǒng)，包括井下防塵水處理器、純凈軟化水水箱，井下防塵水處理器的出水口通過供水泵接入純凈軟化水水箱，純凈軟化水水箱出水口經(jīng)由浮球式純凈軟化水減壓閥接入制冷機(jī)組的蒸發(fā)式冷凝器。
所述礦井排水引射噴射系統(tǒng)，包括加壓泵、過濾器、負(fù)壓引射噴射器，加壓泵吸水口接井下排水蓄水池，加壓泵的出水口連接負(fù)壓引射噴射器進(jìn)口，負(fù)壓引射噴射器引入口連接到蒸發(fā)式冷凝器的上部。
本發(fā)明系統(tǒng)，井下防塵水純凈軟化處理系統(tǒng)將井下防塵水凈化軟化后，輸送到蒸發(fā)式冷凝器，作為冷凝水。加壓泵將井下排水加壓后，壓入負(fù)壓引射噴射器，高壓水進(jìn)入噴射器的漸縮段，將靜壓轉(zhuǎn)換成動能，在噴射咀處成為高速射流，使混合室形成微負(fù)壓狀態(tài)，導(dǎo)致蒸發(fā)式冷凝器形成負(fù)壓，加快了冷凝水換熱蒸發(fā)的速度。本發(fā)明利用礦井排水噴射負(fù)壓蒸發(fā)冷卻的礦井局部降溫系統(tǒng),利用礦井井下水源作為冷凝水，采用負(fù)壓引射噴射方式使蒸發(fā)式冷凝器形成負(fù)壓，蒸發(fā)式冷凝器對冷凝水采用負(fù)壓蒸發(fā)式冷凝，冷凝速度快，冷凝效率高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明利用礦井排水噴射負(fù)壓蒸發(fā)冷卻的礦井局部降溫系統(tǒng)原理圖。
具體實施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖1和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
實施例：
如圖1所示，利用礦井排水噴射負(fù)壓蒸發(fā)冷卻的礦井局部降溫系統(tǒng)，包括制冷機(jī)組1、井下防塵水純凈軟化處理系統(tǒng)、礦井排水引射噴射系統(tǒng)。制冷機(jī)組由蒸發(fā)器17、制冷壓縮機(jī)16和蒸發(fā)式冷凝器18組成。
所述井下防塵水純凈軟化處理系統(tǒng)，包括井下防塵水處理器5、純凈軟化水水箱2，井下防塵水處理器的出水口通過供水泵3接入純凈軟化水水箱2，純凈軟化水水箱出水口經(jīng)由浮球式純凈軟化水減壓閥20接入制冷機(jī)組的蒸發(fā)式冷凝器18。純凈軟化水作為蒸發(fā)式冷凝器18的熱交換介質(zhì)。
所述礦井排水引射噴射系統(tǒng)，包括加壓泵11、過濾器12、負(fù)壓引射噴射器13，加壓泵吸水口接井下排水蓄水池10，加壓泵的出水口經(jīng)過濾器12后連接負(fù)壓引射噴射器13進(jìn)口，負(fù)壓引射噴射器引入口連接到蒸發(fā)式冷凝器的上部。負(fù)壓引射噴射器13的噴口接入負(fù)壓引射噴射器蓄水箱，然后接入井下排水管，通過礦井排水泵15排出地面。
制冷工藝流程：制冷機(jī)組1的蒸發(fā)式冷凝器18內(nèi)制冷劑側(cè)高溫高壓制冷劑蒸氣被冷凝成液體，而后液態(tài)制冷劑經(jīng)過制冷節(jié)流閥19節(jié)流降壓達(dá)到制冷蒸發(fā)溫度供入蒸發(fā)器17，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收礦井降溫循環(huán)冷凍水熱量，獲得降溫用制冷量，低溫低壓液態(tài)制冷劑自身氣化為氣態(tài)制冷劑被壓縮機(jī)16吸入壓縮成為高溫高壓過熱制冷劑蒸氣，而后排入蒸發(fā)式冷凝器18再次被冷凝成液態(tài)參與制冷循環(huán)，實現(xiàn)了滿足井下降溫需要制冷，同時通過純凈軟化水蒸發(fā)帶走冷凝熱量。
井下防塵用水經(jīng)井下防塵水處理器5處理，成為軟化水，蓄存于軟化水水箱，一部分軟化水被供水泵3加壓經(jīng)反滲透凈水器成為純凈軟化水并儲存于純凈軟化水水箱2，純凈軟化水經(jīng)過浮球式純凈軟化水減壓閥20節(jié)流降壓，供入蒸發(fā)式冷凝器18，蒸發(fā)式冷凝器18在噴射負(fù)壓引射器13抽吸作用下純凈水蒸發(fā)帶走制冷冷凝熱。
本發(fā)明通過礦井排水噴射引射器在冷凝器內(nèi)形成負(fù)壓，使得純凈軟化水蒸發(fā)汽化吸收制冷冷凝熱，并被礦井排水噴射引射混合進(jìn)行散熱，而后通過井下排水系統(tǒng)將制冷冷凝熱排至地面，實現(xiàn)了利用礦井排水散放工作面降溫制冷冷凝熱的目的。
除了本發(fā)明提出的利用礦井排水散熱方式之外，還可以利用間壁式換熱器換熱的方法散放制冷冷凝熱。但由于礦井排水具有濁度大、硬度大、礦化度高、腐蝕性強(qiáng)、在換熱器內(nèi)結(jié)垢速度極快等特點，如采用間壁式換熱器會因壁面快速結(jié)垢問題而導(dǎo)致制冷機(jī)組無法正常運行，制冷散熱的穩(wěn)定性和可靠性較低。
本發(fā)明采用礦井排水噴射負(fù)壓引射冷凝器內(nèi)純凈軟化水吸收冷凝熱，并將冷凝熱隨著礦井排水系統(tǒng)一起排至地面。由于不存在礦井排水與換熱壁面直接接觸的現(xiàn)象，不會因結(jié)垢問題而影響制冷散熱甚至造成停機(jī)。由于礦井排水濁度大、腐蝕性強(qiáng)，因此本發(fā)明在噴射引射器前端設(shè)置高效過濾器并采用耐腐蝕、耐磨材料制作噴射引射器，可有效避免噴射器堵塞問題和腐蝕問題，同時噴射引射器設(shè)計為可拆分式，以便于噴射器的檢修與維護(hù)。