【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热交换设备，具体为一种采掘工作面空气降温系统、安装方法及工作流程。
技术介绍
1、现有的采掘工作面空气降温系统由于设备功率大、体积大、重量大的原因，需要较大的专用场地进行固定安装，一旦运行就不能拆迁移动，因此采掘工作面空气降温站都是设置在距离采掘工作面较远的进风口处，选用喷淋冷却水或风机空冷器、来对采掘工作面的进风进行一次性集中降温。由于降温站距离采掘工作面较远，降温后的空气经过长距离巷道的升温又恢复到之前的温度，失去了降温的效果和意义。
2、另外，喷淋冷却水降温技术由于冷却水与工作面风流直接接触，一方面冷却水被风流带走消耗量太大，另一方面使得采掘工作面风流中空气湿度增大，使工作人员感到潮热难受。而风机空冷器降温需要每天24小时运行大功率风机，不仅耗电量巨大、运行成本费用高、维护工作量大，并且大功率风机运转的噪音大，造成工作现场环境恶劣。
技术实现思路
1、本专利技术的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种采掘工作面空气降温系统、安装方法及工作流程。本专利技术中，首先是通过设置隔热层，以延缓和减少煤层和岩层向巷道空气中释放热量的速度和数量；其次，根据热管对热量的超导技术特性和煤矿井下特殊的工作环境，设计出体积小、重量轻、导热效率高的，能够分开安装的单体热管冷却器、单体套管冷却器和u型管冷却器，方便冷却器的安装、拆卸和移动，能够将冷却器超前工作面临近布置或直接布置在需要降温的工作场所，提高降温系统的实用效果，减少降温系统的功率消耗和运行维护费
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、根据本专利技术的一个方面，提供一种采掘工作面空气降温系统，包括巷道，设置于巷道内的冷却液输入管道、冷却液输出管道，冷却液输入管道与冷却液输出管道通过若干冷却器连通，所述冷却器用于收集巷道内的热量，由冷却液输出管道将热量传输至巷道外部。
4、根据本专利技术的一实施方式，所述巷道包括掘进工作面巷道和采煤工作面巷道。
5、根据本专利技术的一实施方式，所述巷道的内壁设有隔热层，以阻隔或减少巷道内壁向巷道内空气中释放热量的速度和数量。所述隔热层指在巷道内顶板、底板及两侧，采用喷涂、浇筑及粘贴的隔热材料层；所述隔热材料层优选耐火隔热性能良好的a/b混合发泡凝固剂、充填剂、聚氨酯、保温棉、橡胶、壁纸等。
6、根据本专利技术的一实施方式，所述冷却器通过悬挂装置固定；所述悬挂装置包括锚杆、锚杆挂钩、锚杆螺母、悬挂构件，所述锚杆设置于巷道的顶板上，通过锚杆螺母将锚杆挂钩固定在锚杆的末端，所述悬挂构件固定与锚杆挂钩上；其中，所述悬挂构件采用悬挂链、悬挂绳或悬挂梁；所述锚杆根据需要安装冷却器的位置，成排锚固在巷道的顶板上。
7、根据本专利技术的一实施方式，所述冷却液输入管道、冷却液输出管道均沿巷道铺设到工作面及需要降温的工作场所，冷却液输入管道和冷却液输出管道的外部接口分别与井下的冷却液管道连通；
8、在采掘工作面的巷道内需要安装冷却器或/和对应冷却器的悬挂装置的位置分别在冷却液输入管道和冷却液输出管道上安装组合阀门。
9、根据本专利技术的一实施方式，所述组合阀门是由两个不同直径阀门组成的三通构件，三通构件的直通管为主管道，其直径大且两端设置连接法兰；
10、在直通管上两端法兰之间设置一个主阀门，在主阀门与一端法兰之间垂直主管道设置一个三通小阀门，所述小阀门的其中一个端口固定在主管道上，并与主管道相通，所述小阀门另一端口上设置有快速接头。
11、根据本专利技术的一实施方式，所述冷却器的换热方式为管壁式换热；根据热管对热量的超导特性和煤矿井下特殊的工作环境，能够选用体积小、重量轻、导热效率高的、且能够分开安装、移动的单体热管冷却器、单体套管冷却器和u型管冷却器。
12、根据本专利技术的一实施方式，所述单体热管冷却器包括热管、蒸发器、挂钩、螺旋导流片或导流球、散热翅片、进液口、出液口；热管下部管身上设有散热翅片，热管上部插入蒸发器内，蒸发器顶部设有挂钩，蒸发器下端与热管管身进行密封连接，蒸发器内壁与热管管身之间设有螺旋导流片或导流球，蒸发器下部设有进液口，蒸发器上部设有出液口，冷却液从进液口进入蒸发器后、沿螺旋导流叶片或导流球之间的缝隙，向上流动从冷却液的出液口流出，实现热量交换。
13、根据本专利技术的一实施方式，所述单体套管冷却器包括外管、内管、散热翅片、螺旋导流片或导流球、内管支架、挂钩、进液口、出液口；所述外管和内管套装在一起，外管和内管设在同一条轴心线上，外管管身外设有散热翅片，外管底部为密封状；所述内管下口为敞开状且与外管管底之间留有间距，内管下端与外管的内壁间用内管支架进行固定连接；所述外管上端与内管管身进行密封固定连接，外管顶端设有出液口，所述内管顶端设有进液口和挂钩，内管与外管之间设有螺旋导流片或导流球，冷却液从进液口进入内管、然后向下从内管下口流出进入外管底部，再从内管和外管之间的螺旋导流叶片或导流球缝隙之间向上、流到外管顶端从出液口流出。
14、根据本专利技术的一实施方式，所述u型管冷却器包括u型管、散热翅片、螺旋导流片或导流球、支架、挂钩、进液口、出液口，所述u型冷却管管身外设有散热翅片，u型管内设有螺旋导流片或导流球，u型管顶部两个管口一个为进液口、另一个为出液口，进液口与出液口用支架固定连接，支架中间向上设有挂钩。
15、根据本专利技术的一实施方式，所述冷却器的高度小于安装地点巷道的高度，所有冷却器均通过其顶部上的挂钩悬挂在冷却器悬挂装置的悬挂构件上，冷却器以其顶部挂钩与悬挂构件的接触点为中心进行任意方向和角度的摆动；正常工作时冷却器呈自然下垂状态，当有工作人员或车辆通过时，可以将冷却器下端摆起，待工作人员或车辆通过后再将冷却器下端放下，恢复自然下垂的工作状态。
16、根据本专利技术的另一方面，一种采掘工作面空气降温系统的安装方法，在采掘工作面巷道内每个需要安装冷却器位置的顶板上都固定一套冷却器悬挂装置；将冷却液输入管道和冷却液输出管道沿巷道向工作面方向平行铺设，在每个需要安装冷却器或/和对应冷却器悬挂装置的位置分别在冷却液输入管道和冷却液输出管道上各安装一个组合阀门，其中组合阀门上的主阀门位于主管路的顶端；将若干冷却器分别悬挂到不同的冷却器悬挂装置的悬挂构件上，同一所述悬挂构件上冷却器之间通过连接管进行串联连接，同一悬挂构件上冷却器串联后的进水口通过连接管与冷却液输入管道上组合阀门的小阀门快速接头进行连接，冷却器串联后的出液口通过连接管与冷却液输出管道上组合阀门的小阀门快速接头进行连接；将冷却液输入管道和冷却液输出管道的外部接口分别与冷却液管网系统进行连接。
17、根据本专利技术的又一方面，一种采掘工作面空气降温系统的工作流程，将冷却液输入管道的管路上所有的阀门全部打开、只关闭巷道内冷却液输入管道上最后一个组合阀门上的主阀门，将冷却液输出管道的管路上所有的阀门全部打开、只关闭巷道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采掘工作面空气降温系统，包括巷道，其特征在于，设置于巷道内的冷却液输入管道、冷却液输出管道，冷却液输入管道与冷却液输出管道通过若干冷却器连通，所述冷却器用于收集巷道内的热量，由冷却液输出管道将热量传输至巷道外部。
2.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述巷道的内壁设有隔热层，以阻隔或减少巷道内壁向巷道内空气中释放热量的速度和数量。
3.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述冷却器通过悬挂装置固定；
4.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述冷却液输入管道、冷却液输出管道均沿巷道铺设到工作面及需要降温的工作场所，冷却液输入管道和冷却液输出管道的外部接口分别与井下的冷却液管道连通；
5.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述冷却器包括单体热管冷却器、单体套管冷却器和U型管冷却器，所述每个冷却器都设有一个进水口和一个出水口，冷却器管身外设有散热翅片，每个冷却器顶部都设有一个挂钩。
6.根据权利要求5所述的一种采掘工
7.根据权利要求5所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述单体套管冷却器包括外管、内管、散热翅片、螺旋导流片或导流球、内管支架、挂钩、进液口、出液口；所述外管和内管套装在一起，外管和内管设在同一条轴心线上，外管管身外设有散热翅片，外管底部为密封状；所述内管下口为敞开状且与外管管底之间留有间距，内管下端与外管的内壁间用内管支架进行固定连接；所述外管上端与内管管身进行密封固定连接，外管顶端设有出液口，所述内管顶端设有进液口和挂钩，内管与外管之间设有螺旋导流片或导流球，冷却液从进液口进入内管、然后向下从内管下口流出进入外管底部，再从内管和外管之间的螺旋导流叶片或导流球缝隙之间向上、流到外管顶端从出液口流出。
8.根据权利要求5所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述U型管冷却器包括U型管、散热翅片、螺旋导流片或导流球、支架、挂钩、进液口、出液口，所述U型冷却管管身外设有散热翅片，U型管内设有螺旋导流片或导流球，U型管顶部两个管口一个为进液口、另一个为出液口，进液口与出液口用支架固定连接，支架中间向上设有挂钩。
9.一种采掘工作面空气降温系统的安装方法，其特征在于，在采掘工作面巷道内每个需要安装冷却器位置的顶板上都固定一套冷却器悬挂装置；将冷却液输入管道和冷却液输出管道沿巷道向工作面方向平行铺设，在每个需要安装冷却器或/和对应冷却器悬挂装置的位置分别在冷却液输入管道和冷却液输出管道上各安装一个组合阀门，其中组合阀门上的主阀门位于主管路的顶端；将若干冷却器分别悬挂到不同的冷却器悬挂装置的悬挂构件上，同一所述悬挂构件上冷却器之间通过连接管进行串联连接，同一悬挂构件上冷却器串联后的进水口通过连接管与冷却液输入管道上组合阀门的小阀门快速接头进行连接，冷却器串联后的出液口通过连接管与冷却液输出管道上组合阀门的小阀门快速接头进行连接；将冷却液输入管道和冷却液输出管道的外部接口分别与冷却液管网系统进行连接。
10.一种采掘工作面空气降温系统的工作流程，其特征在于，将冷却液输入管道的管路上所有的阀门全部打开、只关闭巷道内冷却液输入管道上最后一个组合阀门上的主阀门，将冷却液输出管道的管路上所有的阀门全部打开、只关闭巷道内冷却液输出管道上最后一个组合阀门上的主阀门，这时冷却液从冷却液管网的进液管、经巷道内冷却液输入管道上第一个组合阀门上三通小阀门---连接管---第一个冷却器进液口---经过第一个冷却器吸收巷道风流中热量释放冷量后从第一个冷却器出液口流出---连接管---第二个冷却器进液口---经过第二个冷却器吸收巷道风流中热量释放冷量后，从第二个冷却器出液口流出---连接管---第三个冷却器进液口……以此类推冷却液从每一排最后一个冷却器的出液口流出---连接管---组合阀门三通小阀门---巷道内冷却液输出管道---冷却液管网回液管。所述巷道内冷却液输入管道中的冷却液一部分经过第一排冷却器吸收热量释放冷量后、流回冷却液输出管道，其它部分则通过组合阀门上主阀门后进入下一个组合阀门上三通小阀门……...
【技术特征摘要】
1.一种采掘工作面空气降温系统，包括巷道，其特征在于，设置于巷道内的冷却液输入管道、冷却液输出管道，冷却液输入管道与冷却液输出管道通过若干冷却器连通，所述冷却器用于收集巷道内的热量，由冷却液输出管道将热量传输至巷道外部。
2.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述巷道的内壁设有隔热层，以阻隔或减少巷道内壁向巷道内空气中释放热量的速度和数量。
3.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述冷却器通过悬挂装置固定；
4.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述冷却液输入管道、冷却液输出管道均沿巷道铺设到工作面及需要降温的工作场所，冷却液输入管道和冷却液输出管道的外部接口分别与井下的冷却液管道连通；
5.根据权利要求1所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述冷却器包括单体热管冷却器、单体套管冷却器和u型管冷却器，所述每个冷却器都设有一个进水口和一个出水口，冷却器管身外设有散热翅片，每个冷却器顶部都设有一个挂钩。
6.根据权利要求5所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述单体热管冷却器包括热管、蒸发器、挂钩、螺旋导流片或导流球、散热翅片、进液口、出液口；热管下部管身上设有散热翅片，热管上部插入蒸发器内，蒸发器顶部设有挂钩，蒸发器下端与热管管身进行密封连接，蒸发器内壁与热管管身之间设有螺旋导流片或导流球，蒸发器下部设有进液口，蒸发器上部设有出液口，冷却液从进液口进入蒸发器后、沿螺旋导流叶片或导流球之间的缝隙，向上流动从冷却液的出液口流出，实现热量交换。
7.根据权利要求5所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述单体套管冷却器包括外管、内管、散热翅片、螺旋导流片或导流球、内管支架、挂钩、进液口、出液口；所述外管和内管套装在一起，外管和内管设在同一条轴心线上，外管管身外设有散热翅片，外管底部为密封状；所述内管下口为敞开状且与外管管底之间留有间距，内管下端与外管的内壁间用内管支架进行固定连接；所述外管上端与内管管身进行密封固定连接，外管顶端设有出液口，所述内管顶端设有进液口和挂钩，内管与外管之间设有螺旋导流片或导流球，冷却液从进液口进入内管、然后向下从内管下口流出进入外管底部，再从内管和外管之间的螺旋导流叶片或导流球缝隙之间向上、流到外管顶端从出液口流出。
8.根据权利要求5所述的一种采掘工作面空气降温系统，其特征在于，所述u型管冷却器包括u型管、散热翅片、螺旋导流片或...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭超，申子民，张月峰，张卫涛，张会珍，
申请(专利权)人：北京中矿赛力贝特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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