本实用新型专利技术公开了一种矿用高压模块化井下集中制冷装置及系统，装置包括制冷压缩模块、高压冷凝模块、节流膨胀模块、蒸发冷却模块和控制系统模块；制冷压缩模块用于制备高压高温制冷剂蒸汽，并输出至高压冷凝模块；高压冷凝模块用于将制冷压缩模块输出的高压高温制冷剂蒸汽制备成高压常温液态制冷剂，并输出至节流膨胀模块；节流膨胀模块用于使高压常温的液态制冷剂膨胀变为低温常压的气态制冷剂，并输出至蒸发冷却模块；蒸发冷却模块用于将气态制冷剂进行蒸发冷却，处理后输出至制冷压缩模块；控制系统模块采用PLC并通过温度、压力传感器实现对上述各模块的监控和参数显示，本实用新型专利技术能够满足我国高温深井降温面临的高承压、大换热量以及小体积问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【技术保护点】
矿用高压模块化井下集中制冷装置，其特征在于：所述装置包括制冷压缩模块、高压冷凝模块、节流膨胀模块、蒸发冷却模块和控制系统模块；所述制冷压缩模块的一端与高压冷凝模块相连，一端与蒸发冷却模块相连，用于制备高压高温制冷剂蒸汽，并输出至高压冷凝模块；所述高压冷凝模块的一端与制冷压缩模块相连，一端与节流膨胀模块相连，用于将制冷压缩模块输出的高压高温制冷剂蒸汽制备成高压常温液态制冷剂，并输出至节流膨胀模块；所述节流膨胀模块的一端与高压冷凝模块相连，一端与蒸发冷却模块相连，用于使高压常温的液态制冷剂膨胀变为低温常压的气态制冷剂，并输出至蒸发冷却模块；所述蒸发冷却模块的一端与制冷压缩模块相连，一端与节流膨胀模块相连，用于将气态制冷剂进行蒸发冷却，处理后输出至制冷压缩模块；所述控制系统模块采用PLC对上述各模块进行控制，并通过温度、压力传感器实现对上述各模块的监控和参数显示。2.根据权利要求1所述的矿用高压模块化井下集中制冷装置，其特征在于：所述高压冷凝模块由高承压管壳式换热器组成，采用水冷模式，冷却水走管程，制冷剂走壳程，换热器水侧至少能够承受16Mpa的高压。？3.根据权利要求1所述的矿用高压模块化井下集中制冷装置，其特征在于：所述节流膨胀模块包括干燥过滤器和至少一个膨胀阀，所述膨胀阀个数与高压冷凝模块中的高承压管壳式换热器个数相同，高压冷凝模块中高压常温液态制冷剂出来后首先进入干燥过滤器，除去制冷剂中的水分，然后进入节流膨胀阀，使高压常温的液态制冷剂膨胀变为低温常压的气态制冷剂。4.根据权利要求1或2或3所述的矿用高压模块化井下集中制冷装置，其特征在于：蒸发冷却模块同样由管壳式换热器组成。5.根据权利要求4所述的矿用高压模块化井下集中制冷装置，其特征在于：蒸发冷却模块与制冷压缩模块之间相连管路上安装有吸气过滤器，对进入到压缩机内的制冷剂起净化作用。6.矿用高压模块化井下集中制冷系统，其特征在于：所述系统包括如权利要求1至7所述的矿用高压模块化井下集中制冷装置，还包括冷却水循环系统、冷冻水循环系统、末端散冷设备、地面冷却系统、补水系统和监控系统；所述地面冷却系统和部分冷却水循环系统设置于地面上，其余组成部分均布置在井下，所述矿用高压模块化井下集中制冷装置产生的低温冷冻水通过冷冻水循环系统送至矿井采掘工作面的末端散冷设备中，与采掘工作面风流进行热交换，吸收过热负荷的冷冻水通过冷冻水循环系统重新进入装置中再冷；所述矿用高压模块化井下集中制冷装置产生的冷凝热通过冷却水循环系统输送至地面冷却系统中被冷却，被冷却后的冷却水通过冷却水循环系统重新进入装置中吸收装置产生的冷凝热，所述补水系统用于向冷却水循环系统、冷冻水循环系统自动补水，冷却水循环系统中的管路通过井筒或者钻孔引至井下；所述监控系统用于对整个降温系统各个环节的相关参数进行监测，对各电气设备进行自动控制，完成整个系统的协调运行和保护功能。7.根据权利要求6所述的矿用高压模块化井下集中制冷系统，其特征在于：所述系统还包括井下PLC控制站和地面PLC控制站，所述井下PLC控制站用于对井下冷冻水循环回路及相应的补水系统，包含冷冻水循环泵、补水泵以及相应管路上的电动阀设备的控制、参数的显示和采集，井下PLC控制站通过通讯接口与矿用高压模块化井下集中制冷装置自身PLC控制系统通信，同时完成对制冷装置监测数据的采集和下达控制命令；所述地面PLC控制站用于地面冷却水循环系统的自动监测监控，包含冷冻水循环泵、补水泵以及相应管路上的电动阀设备的控制、参数的显示和采集，井下PLC控制站和地面PLC控制站通过矿井工业以太网与矿井调度室和矿井综合自动化系统的相连，实现矿井降温系统的的自动控制，并在自动控制方式下实现地面遥控。8.根据权利要求6或7所述的矿用高压模块化井下集中制冷系统，其特征在于：所述地面冷却系统的冷却装置采用冷却塔，末端散热设备采用空冷器，所述冷冻水循环系统包括冷冻水循环管路和冷冻水循环泵，所述冷却水循环系统包括冷却水循环管路和冷却水循环泵。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文光才，杜子健，褚召祥，姬建虎，张习军，陈孜虎，闫洪远，董浩民，刘俊杰，曾明明，龚林平，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院，
类型：实用新型
国别省市：
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