矿井低焓乏风余热利用技术研究与应用

发布时间：2020-01-23 10:42

【摘要】：为深入研究低焓乏风余热利用技术,提出了直蒸式深焓取热乏风热泵技术的基本原理,通过关键技术难题的解决及直蒸式深焓取热乏风热泵技术在榆树坡煤矿的应用,形成了直蒸式深焓取热乏风热泵技术的理论体系,即使乏风实际参数远远低于工况设计参数,乏风热泵仍然能稳定运行,证明了直蒸式深焓取热乏风热泵技术的先进可靠性。
【图文】：

取热,状态变化过程

分为高温矿井（乏风温度＞１８°Ｃ）、中温矿井逦乏风起始状态点，Ｂ点为空气的露点温度，Ｃ点为逡逑（１２°（：＜乏风温度＜１８°Ｃ）和低温矿井（乏风温度逦结霜点，Ｄ点为结冰点。从Ａ点至Ｂ点，乏风中逡逑＜１２°Ｃ）三类矿井，其中高温矿井的乏风焓值通常逦水分并未析出，可提取的是乏风中的显热，这个区逡逑＞４０邋ｋｊ／ｋｇ，称之为高焓乏风；中温矿井的乏风焓邋间称之为干冷区；从Ｂ点至Ｃ点，空气中水分析逡逑值为２５？４０邋ｋｊ／ｋｇ，称之为中焓乏风；低温矿井的逦出，水蒸汽放出汽化潜热，水分呈液态，可提取的逡逑乏风焓值通常＜２５邋ｋｊ／ｋｇ，称之为低焓乏风。三类逦是乏风和水中的显热及水的汽化潜热，这个区间称逡逑乏风在焓湿图上的主要分布区间如图１所示。逦之为湿冷区；从Ｃ点至Ｄ点，从空气中析出的水逡逑含湿量／ｇ．ｋｇ．１逦变成霜，释放凝固热，可提取的是乏风和霜中的显逡逑３５0逦５逦１０逦１５逦２０逦２５逦３０逦３５，＾逦热及水的凝固热，这一区间称之为霜冷区；从Ｄ逡逑３０邋—４￣￣＇点至Ｅ点，霜进一步变成冰，可提取的是乏风和逡逑＾邋２０邋７７／冰中的显热，这一区间称之为冰冷区。可见，取热逡逑５ｉ邋１５邋ＩＭ逦＾逦过程包括不同的区间，所提取的热量也是不同的，逡逑如图４所示，只在干冷区取热的过程称之为表焓取逡逑热；在干冷区和湿冷区取热的过程称之为浅焓取逡逑５０邋９０逦，逡逑相对湿度／％逦热；干冷区、湿冷区和霜冷区或冰冷区的取热过程逡逑图１各类乏风在培湿图上的分布区域逡逑１．２直蒸式深焓取热技术逦ＩＩＩ／／／／／／＾＼％逡逑１．２．１直蒸式深焓取热乏风热泵技术原理逦１0邋＼＼＼邋／／／／＾Ｃ＾＾逡逑乏风热泵的核心由蒸发器、压缩机、冷凝

取热,融冰过程,表面结,换热器

潜热，这个区间称逡逑乏风在焓湿图上的主要分布区间如图１所示。逦之为湿冷区；从Ｃ点至Ｄ点，，从空气中析出的水逡逑含湿量／ｇ．ｋｇ．１逦变成霜，释放凝固热，可提取的是乏风和霜中的显逡逑３５0逦５逦１０逦１５逦２０逦２５逦３０逦３５，＾逦热及水的凝固热，这一区间称之为霜冷区；从Ｄ逡逑３０邋—４￣￣＇点至Ｅ点，霜进一步变成冰，可提取的是乏风和逡逑＾邋２０邋７７／冰中的显热，这一区间称之为冰冷区。可见，取热逡逑５ｉ邋１５邋ＩＭ逦＾逦过程包括不同的区间，所提取的热量也是不同的，逡逑如图４所示，只在干冷区取热的过程称之为表焓取逡逑热；在干冷区和湿冷区取热的过程称之为浅焓取逡逑５０邋９０逦，逡逑相对湿度／％逦热；干冷区、湿冷区和霜冷区或冰冷区的取热过程逡逑图１各类乏风在培湿图上的分布区域逡逑１．２直蒸式深焓取热技术逦ＩＩＩ／／／／／／＾＼％逡逑１．２．１直蒸式深焓取热乏风热泵技术原理逦１0邋＼＼＼邋／／／／＾Ｃ＾＾逡逑乏风热泵的核心由蒸发器、压缩机、冷凝器和逦ｕ邋５邋—逦；冷Ｅ逡逑膨胀阀四大部分组成，其中压缩机、冷凝器和膨胀逦｜邋Ｉ邋／／／／＾＼邋ａＳ＾Ｔ？逡逑阀等组成乏风热泵冷凝压缩机组。其基本工作原理逦ｇ邋＾逡逑和流程是乏风热泵冷凝压缩机组的压缩机将从乏风逦＿５逦NB冷区逡逑取热箱换热器回收来的低压冷媒压缩后变成高温高逦－川邋＇匿７逡逑压的气体排出，高温高压的冷媒气体通过冷凝器内逡逑的铜管，加热由热用户端回来的热水，冷媒被冷却逦Ｍ５邋、逡逑变成液态，经膨胀阀后进人乏风取热箱换热器翅片逦图３乏风取热状态变化过程逡逑管内，吸收流经翅片管外的乏风中的热量蒸发变成逦１：逦＿逡逑气态，再被压缩机吸人，从而进

【参考文献】