一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置的制作方法

1.本实用新型具体涉及矿井回风直接加热新风装置技术领域，具体是一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置。


背景技术：

2.利用矿井回风的余热直接加热新风的技术已经在在山东能源枣矿集团实施的滕东煤矿和神华宁煤集团下属的金凤煤矿、麦垛山煤矿(副立井)、枣泉煤矿(1314采区立井)、羊场湾煤矿(1314采区立井)，金家渠煤矿(北部场地斜井，中部场地立井)成功应用，运行效果良好；宁煤集团项目总投资2.67亿元，年节约天然气运行费用约3000万元；该技术通过中国循环经济协会组织的专家鉴定会，技术水平达到国际领先。
3.由于空气为热的不良载体，比热容小，矿井回风与新风之间的传热温差一般为5～15℃，传热温差小，根据传热学公式：换热量＝传热系数
×
换热面积
×
平均换热温差，由于两侧均为空气的换热传热系数为15～60w/
㎡
·
℃，两侧为水的的换热器传热系数为1700～2100w/
㎡
·
℃，水——水换热器传热系数是空气——空气换热的28～140倍；此外由于空气的比热为1.01kj/kg
·
℃，水的比热为4.2kj/kg
·
℃，标准状态下携带热能的能力空气为1.2kj/m3·
℃，水为4200kj/kg
·
℃，标准状态下同体积水携带热能的能力为空气的3500倍，以上两个物理现象导致矿井回风直接加热新风的系统中，换热器体积庞大，换热器间的连接风道体积庞大，若换热器布局和设计不合理导致系统的耗钢量增大现场安装难度增大，导致换热系统投资大、工期长，使得系统与燃气锅炉、电蓄热、热泵加热系统对比的经济性受到影响。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型提出一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其包括主扇、煤矿主通风机、连接管以及换热组件，其中，所述煤矿主通风机的驱动端驱动安装有所述主扇，所述煤矿主通风机设置于回风风道内，所述回风风道的一端与回风井筒相连通，所述回风风道的另一端采用所述连接管与所述换热组件相连通，所述换热组件由多个直通换热器和弯头换热器相连通构成。
6.进一步，作为优选，所述直通换热器包括方形换热器、侧封板一、换热管间方形堵头以及侧封板二，两个所述侧封板一和两个所述侧封板二适配围栏形成方形管一，所述方形管一内固定安装有多个延水平方向排列的所述方形换热器，且每两个相邻的所述方形换热器之间均设置有所述换热管间方形堵头；
7.进一步，作为优选，所述弯头换热器包括弧形换热器、侧封板三、换热管间弧形堵头以及侧封板四，两个所述侧封板三和两个所述侧封板四适配围栏形成方形管二，所述方形管二内固定安装有多个延水平方向排列的所述弧形换热器，且每两个相邻的所述弧形换
热器之间均设置有所述换热管间弧形堵头。
8.进一步，作为优选，每个所述直通换热器内所述方形换热器的数量与每个所述弯头换热器内所述弧形换热器的数量相同。
9.进一步，作为优选，所述方形换热器的横向截面设置为方形，所述弧形换热器的横向截面设置为梯形。
10.本实用新型采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：本实用新型装置安装简单，占地面积小、耗钢量低、造价低、工期短、换热效率高、回风侧阻力低，由矿井主通风机克服阻力，无需额外投资风机，对于不同换热量需求的系统可以无限并联组合，适用于各种矿井主通风机及回风出风口的条件，推广使用的经济效益极其突出。
附图说明
11.图1为一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置中直通换热器的结构示意图；
12.图2为一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置中弯头换热器的结构示意图；
13.图3为一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置中煤矿主通风机电机内置(fbcdz型主扇)的实施示意图；
14.图4为一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置中煤矿主通风机电机外置(gaf型主扇)的实施示意图。
15.图中：1、直通换热器；101、方形换热器；102、侧封板一；103、换热管间方形堵头；104、侧封板二；2、弯头换热器；201、弧形换热器；202、侧封板三；203、换热管间弧形堵头；204、侧封板四；3、回风井筒；4、主扇；5、煤矿主通风机；6、回风风道；7、连接管。
具体实施方式
16.结合本实用新型实施例中的附图，下面将对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
17.实施例：请参阅附图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其包括主扇4、煤矿主通风机5、连接管7以及换热组件，其中，煤矿主通风机5的驱动端驱动安装有主扇4，煤矿主通风机5设置于回风风道6内，回风风道6的一端与回风井筒3相连通，回风风道6的另一端采用连接管7与换热组件相连通，换热组件由多个直通换热器1和弯头换热器2相连通构成。
18.需要说明的是，直通换热器1和弯头换热器2均可以翻转任意角度放置，且自身具有足够的强度可以支撑自身重量和其它组合起来的直通换热器1和弯头换热器2的重量。
19.本实施例中，直通换热器1包括方形换热器101、侧封板一102、换热管间方形堵头103以及侧封板二104，两个侧封板一102和两个侧封板二104适配围栏形成方形管一，方形管一内固定安装有多个延水平方向排列的方形换热器101，且每两个相邻的方形换热器101之间均设置有换热管间方形堵头103；
20.本实施例中，弯头换热器2包括弧形换热器201、侧封板三202、换热管间弧形堵头203以及侧封板四204，两个侧封板三202和两个侧封板四204适配围栏形成方形管二，方形
管二内固定安装有多个延水平方向排列的弧形换热器201，且每两个相邻的弧形换热器201之间均设置有换热管间弧形堵头203。
21.本实施例中，每个直通换热器1内方形换热器101的数量与每个弯头换热器2内弧形换热器201的数量相同。
22.本实施例中，方形换热器101的横向截面设置为方形，弧形换热器201的横向截面设置为梯形或者方形。
23.请参阅附图3和4，在具体实施时，本实用新型装置能够应用于以下两个不同场景：
24.1.煤矿主通风机电机内置于回风风道6，主扇4设置为fbcdz型主扇；
25.2.煤矿主通风机电机外置于回风风道6，主扇4设置为gaf型主扇。
26.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其包括主扇(4)、煤矿主通风机(5)、连接管(7)以及换热组件，其中，所述煤矿主通风机(5)的驱动端驱动安装有所述主扇(4)，其特征在于：所述煤矿主通风机(5)设置于回风风道(6)内，所述回风风道(6)的一端与回风井筒(3)相连通，所述回风风道(6)的另一端采用所述连接管(7)与所述换热组件相连通，所述换热组件由多个直通换热器(1)和弯头换热器(2)相连通构成。2.根据权利要求1所述的一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其特征在于：所述直通换热器(1)包括方形换热器(101)、侧封板一(102)、换热管间方形堵头(103)以及侧封板二(104)，两个所述侧封板一(102)和两个所述侧封板二(104)适配围栏形成方形管一，所述方形管一内固定安装有多个延水平方向排列的所述方形换热器(101)，且每两个相邻的所述方形换热器(101)之间均设置有所述换热管间方形堵头(103)。3.根据权利要求2所述的一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其特征在于：所述弯头换热器(2)包括弧形换热器(201)、侧封板三(202)、换热管间弧形堵头(203)以及侧封板四(204)，两个所述侧封板三(202)和两个所述侧封板四(204)适配围栏形成方形管二，所述方形管二内固定安装有多个延水平方向排列的所述弧形换热器(201)，且每两个相邻的所述弧形换热器(201)之间均设置有所述换热管间弧形堵头(203)。4.根据权利要求3所述的一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其特征在于：每个所述直通换热器(1)内所述方形换热器(101)在通风断面上的数量与每个所述弯头换热器(2)内所述弧形换热器(201)在通风断面上的数量相同。5.根据权利要求4所述的一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其特征在于：所述方形换热器(101)的横向截面设置为方形，所述弧形换热器(201)的横向截面设置为梯形。

技术总结
本实用新型公开了一种模块组合逆流式矿井回风直接加热新风的装置，其包括主扇、煤矿主通风机、连接管以及换热组件，其中，所述煤矿主通风机的驱动端驱动安装有所述主扇，所述煤矿主通风机设置于回风风道内，所述回风风道的一端与回风井筒相连通，所述回风风道的另一端采用所述连接管与所述换热组件相连通，所述换热组件由多个直通换热器和弯头换热器相连通构成。本实用新型装置安装简单，占地面积小、耗钢量低、造价低、工期短、换热效率高、回风侧阻力低，由矿井主通风机克服阻力，无需额外投资风机，对于不同换热量需求的系统可以无限并联组合，适用于各种矿井主通风机及回风出风口的条件，推广使用的经济效益极其突出。推广使用的经济效益极其突出。推广使用的经济效益极其突出。


技术研发人员：杨建军 阮霞 郑启楷 杨青 李孝利
受保护的技术使用者：宁夏青鑫天一节能环保科技有限公司
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2022/2/22