井下救生艙空氣降溫、除溼、過濾系統的製作方法

2023-06-01 00:54:41

專利名稱：井下救生艙空氣降溫、除溼、過濾系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種井下救生艙空氣降溫、除溼、空氣過濾系統，屬於空氣調節技術領域。
背景技術：
在密閉環境中的空氣降溫、除溼、過濾洗滌(空調)技術，世界各國都在積極應用於煤礦、化工、隧道和一些高危險工作作業場合下的移動式救生艙、避難硐室中。目前井下救生艙、避難硐室(硐室)空氣降溫(空調)系統的分類大體有防爆型電動降溫空調、鋰電池蓄冰製冷空調、C02空調製冷裝置等三類。防爆型電動空調系統可以很好地解決救生艙、硐室中的溫度、溼度控制但解決不了艙內中有毒有害氣體的過濾，需要單獨增加一套空氣過濾和洗滌裝置。最主要的是礦難發生後大部分都會失去動力電源，使之無法工作，所以在井下救生艙、避難硐室中無法推廣使用。鋰電池蓄冰空調，工作原理是在正常安全生產的時候將一定量的水冷凍成冰作為冷源進行儲備，一旦礦難發生時，在沒有動力電源的情況下，利用救生艙中配備的鋰電池給空氣降溫系統的風扇、循環泵供電。取冷時，依靠蓄冰盤管內循環流動的載冷劑從冰槽內取冷，再通過板式換熱器與空調水進行熱交換，將冷量釋放給空調水，內融冰系統具有安全、可靠、高效、技術成熟等諸多優點，是目前工程中普遍採用的蓄冰系統形式，然而，雖然內融冰取冷時實現了閉式循環，但是，由於採用了二次換熱方式，其取冷溫度上升，不能提供低溫空調水，無法實現低溫送風和降低系統造價的目標。另一種是外融冰方式，與內融冰相比，由於外融冰系統中的空調水可以與冰直接接觸進行取冷，其取冷效率更高，取冷溫度更低，同時取冷過程更加平穩，使大溫差低溫送風成為可能。鋰電池蓄冰空調的致命缺點在於鋰電池的不安全性和電池壽命、能量的衰減。充滿電的鋰電池在井下多變的環境中容易產生爆炸，電能越多爆炸的能量越大。其次，鋰電池的使用壽命、充放電次數有限，還有電池容量的自然衰減(2 3年容量衰減50%以上)。電池成本高價格昂貴。

實用新型內容針對以上井下救生艙(硐室)空調系統的眾多缺點和不足，本發明人提供一種在任何危險作業環境條件下或井下救生艙(硐室)密閉空間的空氣降溫、除溼、過濾系統，能滿足大型艙(硐室)空調的需要。井下救生艙空氣降溫、除溼、過濾系統，包括壓縮機(10)及其配套冷凝器(12)和散發器(11);壓縮空氣瓶(I)、蓄冰池(3)、風扇馬達￠)、氣動馬達(7)、水泵(8)和蒸發器
(9)，其中，壓縮空氣瓶(I)通過空氣開關(2)和蓄冰池(3)製冷盤管並行盤繞，蓄冰池通過調壓閥(4)和調節開關(5)與風扇馬達(6)連接，氣動馬達(7)連接風扇馬達￠);蒸發器[9]連接在水泵(8)和蓄冰池(3)之間，水泵(8)另一埠連接蓄冰池(3)。首先，在正常工作時將蓄冰池中足夠量的水用電動制冷機將其水轉化成冰，作為冷源儲備起來，當礦難發生時在沒有動力電源的情況下利用壓縮空氣作為動力推動氣動馬達完成空氣調整功能。壓縮空氣本身含有空氣中的氧氣,溼度小具有一定的補充氧氣和空氣除溼功能，成本低方便充罐，無毒無害，本質安全，可直接在救生艙(硐室)中排放，及時實現救生艙(硐室)正壓條件。壓縮空氣在蓄冰池盤管中降溫後推動氣動馬達帶動風扇、壓縮機(水泵)工作，將冷卻後的壓縮空氣排放到救生艙(硐室)中，形成壓縮空氣蓄冰冷卻製冷和風動馬達壓縮機(水泵)循環製冷，形成兩種方式同時製冷和單獨壓縮空氣蓄冰製冷方式(延長施救時間)。壓縮空氣製冷可實現救生艙中的空氣流動，製冷效率高，可滿足大型救生艙(硐室)的施救條件。蓄冰池中的水，可在緊急狀態時供待施救人員直接飲用。壓縮空氣瓶可以實現水平擺放，利用框架擺放可以節省救生艙(硐室)空間和體積。

圖I為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。井下救生艙空氣降溫、除溼、空氣過濾系統包括壓縮機10及其配套冷凝器12和散發器11，散發器11在蓄冰池3內起製冷作用；壓縮空氣瓶I、蓄冰池3、風扇馬達6、氣動馬達7、水泵8和蒸發器9，其中，壓縮空氣瓶I通過空氣開關2和蓄冰池3製冷盤管並行盤繞，蓄冰池通過調壓閥4和調節開關5與風扇馬達6連接，氣動馬達7連接風扇馬達6 ;蒸發器9連接在水泵8和蓄冰池3之間，水泵另一埠連接蓄冰池3。通過井下正常作業的380伏電源，帶動電機13，電機13帶動壓縮機10製冷，對蓄冰池3中的水進行製冷將水凍成冰——蓄冰——製冰，完成冷源儲備。在救生艙或救生硐室中配備適量充滿壓縮空氣的壓縮空氣瓶1，壓縮空氣通過空氣開關2及連管和蓄冰池3中的製冷盤管並行盤繞，通過調壓閥4或調壓表將調好壓力的空氣，經過風量調節開關5控制適量的空氣推動風扇馬達6帶動風扇和氣動馬達7，進而帶動水泵8或壓縮機(壓縮機10是在正常狀態下為蓄冰池中水製冰的壓縮機。在示意圖中只畫了水泵製冷的狀態，如果用壓縮機製冷，可將水泵換成壓縮機便可)(水泵8或壓縮機二者可任選一)進行製冷工作。氣動馬達7帶動水泵8製冷原理為氣動馬達7如果帶動水泵8運轉，水泵8將蓄冰池3中的冰水吸入蒸發器9中，風扇馬達6帶動風扇將艙內較熱的空氣通過蒸發器9冷卻，再將冷卻後的空氣吹入艙內，最後水泵8再將換熱後的水循環到蓄冰池中蓄水槽中。氣動馬達7如果帶動壓縮機工作(將水泵8換成壓縮機)製冷原理氣動馬達7帶動壓縮機(將水泵8換成壓縮機)工作，壓縮機將液態的製冷介質經過壓縮形成高壓後，再經過毛細管和製冷劑分配器噴發室將液態的製冷介質汽化並分配到蒸發器9的製冷管內，製冷介質從液態轉化成氣態時要吸收大量的熱量，風扇馬達6帶動風扇將艙內較熱的空氣通過蒸發器9冷卻後再將冷卻後的空氣吹入艙內，使艙內實現降溫，蒸發器9將氣化的製冷介質循環到蓄冰池進行冷卻並還原成液態實現製冷循環。氣動馬達7帶動壓縮機工作時可實現循環製冷。壓縮空氣I經過空氣開關2蓄冰池3冷卻，再經過調壓閥4調節開關5風扇馬達6氣動馬達7，最後將冷卻的空氣通過冷風分配器放入救生艙或救生硐室中，保證救生艙(硐室)空氣的正向壓力，使艙外的有毒有害氣體不能進入艙中(壓縮空氣瓶中的空氣經過蓄冰池製冷後放入艙中使艙內的空氣壓力升高，艙內空氣壓力的保持是通過空氣壓力安全調節閥調整建立的)。本系統利用井下正常380伏作業的電源帶動電機、壓縮機工作，將蓄冰池中的水冷凍成冰，冰便成為儲備冷源。利用壓縮空氣作為在礦難發生時的動力源和冷氣放入救生艙。特點I.本系統為本質安全型。利用蓄冰製冷技術，將冷卻系統盤管中的壓縮空氣進行冷卻並推動氣動馬達帶動水泵(壓縮機)及風扇工作，最後將冷卻後的壓縮空氣通過空氣·分配器排入救生艙(硐室)中進行降溫。2.氣動馬達帶動製冷壓縮機(水泵)運轉實現製冷功能。製冷劑通過蒸發器吸熱經過蓄冰池冷卻水冷卻後進入製冷循環。3.氣動馬達帶動風扇將救生艙(硐室)中較熱的空氣通過蒸發器進行冷卻，並將救生艙中的CO、CO2氣體通過藥劑(吸附劑)對救生艙(硐室)中的有毒有害氣體進行過濾、洗滌、淨化並完成空氣除溼功能。4.經過冷卻的空氣排入救生艙後既能降低救生艙(硐室)空氣溫度也能提高救生艙(硐室)氣體壓力，達到高於大氣壓200mPa的壓力範圍，保證艙外有毒有害氣體不能進入救生艙和硐室中，同時能滿足大型硐室空調的空氣流動、降溫、除溼、有毒有害氣體過濾。5.壓縮空氣中含有20%的氧氣，可供應和補充艙內氧氣的需求。6.壓縮空氣是乾燥的，連續排放可以減少艙內溼度，提高救生環境的適宜度。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
權利要求1. 一種井下救生艙空氣降溫、除溼、過濾系統，其特徵在於，包括壓縮機(10)及其配套冷凝器(12)和散發器(11);壓縮空氣瓶(I)、蓄冰池(3)、風扇馬達(6)、氣動馬達(7)、水泵(8)和蒸發器(9)，其中，壓縮空氣瓶(I)通過空氣開關(2)和蓄冰池(3)製冷盤管並行盤繞，蓄冰池通過調壓閥(4)和調節開關(5)與風扇馬達(6)連接，氣動馬達(7)連接風扇馬達(6);蒸發器(9)連接在水泵⑶和蓄冰池(3)之間，水泵⑶另一埠連接蓄冰池⑶。
專利摘要本實用新型公開了井下救生艙空氣降溫、除溼、過濾系統，包括壓縮機(10)及其配套冷凝器(12)和散發器(11)；壓縮空氣瓶(1)、蓄冰池(3)、風扇馬達(6)、氣動馬達(7)、水泵(8)和蒸發器(9)，其中，壓縮空氣瓶(1)通過空氣開關(2)和蓄冰池(3)製冷盤管並行盤繞，蓄冰池通過調壓閥(4)和調節開關(5)與風扇馬達(6)連接，氣動馬達(7)連接風扇馬達(6)；蒸發器(9)連接在水泵(8)和蓄冰池(3)之間，水泵(8)另一埠連接蓄冰池(3)。壓縮空氣製冷可實現救生艙中的空氣流動，製冷效率高，可滿足大型救生艙(硐室)的施救條件。蓄冰池中的水，可在緊急狀態時供待施救人員直接飲用。
文檔編號E21F3/00GK202493283SQ201220019289
公開日2012年10月17日 申請日期2012年1月17日 優先權日2012年1月17日
發明者張 誠 申請人:張 誠