地面集中式降溫系統(tǒng)簡(jiǎn)介.doc

地面集中式降溫系統(tǒng)簡(jiǎn)介制冷站設(shè)在地面工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，冷水機(jī)組安裝在地面制取的冷水，通過保冷管道送至設(shè)置在井下開采水平的高低壓換熱器中，由高低壓換熱器將高壓的一次冷水轉(zhuǎn)換至二次低壓冷水，再通過井下二次水循環(huán)泵送至各采煤工作面空冷器，通過空冷器冷向巷道進(jìn)風(fēng)，降低礦井環(huán)境溫度。地面冷水機(jī)組的冷凝熱由冷卻塔排放。此方案的特點(diǎn)是冷凍水一次側(cè)封閉循環(huán)，一次循環(huán)泵能耗低，系統(tǒng)冷量損失低，比較適合制冷規(guī)模較大的礦井。此方案由于一次側(cè)冷凍水供水溫度為2.5，采用預(yù)制保溫管，一次側(cè)回水管21，為降低冷損，采用現(xiàn)場(chǎng)保溫；二次側(cè)冷凍水供水溫度為6，采用預(yù)制保溫管，二次側(cè)回水管24，為降低冷損，也采用預(yù)制保溫。其系統(tǒng)示意圖如下圖所示。地面集中制冷降溫系統(tǒng)地面集中式降溫系統(tǒng)主要由地面制冷機(jī)組、冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)、高低壓換熱器、定壓補(bǔ)水裝置、供配電系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。1、冷卻水系統(tǒng)由冷卻塔集水槽流出的低溫冷卻水經(jīng)冷卻水循環(huán)泵升壓，通過輸水管進(jìn)入制冷機(jī)冷凝器進(jìn)水口，高壓冷卻水吸收制冷劑的冷凝熱后溫度升高，然后通過管道輸送到冷卻塔布水器自上而下與從下而上的空氣流進(jìn)行熱交換溫度降低，降溫后的冷卻水下落到冷卻水池最后自流返回到冷卻水循環(huán)泵吸入口，形成冷卻水系統(tǒng)。2、冷凍水系統(tǒng)由制冷機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)出來的低溫冷水（一次側(cè)載冷劑）用隔熱管道經(jīng)副井送至設(shè)在-850m水平的高低壓換熱器中，與低壓熱水（二次側(cè)載冷劑）進(jìn)行熱交換后再返回至地面制冷機(jī)蒸發(fā)器中，形成一次側(cè)閉路循環(huán)。在高低壓換熱器中，與一次側(cè)高壓低溫冷水進(jìn)行熱交換后的二次側(cè)低壓冷水，由泵升壓經(jīng)隔熱輸冷管道送至采、掘工作面的空冷器中，與風(fēng)流進(jìn)行間接熱交換后，返回至高低壓換熱器中，形成二次側(cè)閉路循環(huán)，組成整個(gè)冷凍水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)回路中所損失的水量，將由地面補(bǔ)水定壓裝置自動(dòng)補(bǔ)充，水源來自水處理系統(tǒng)。為使制冷機(jī)的工作保持在一個(gè)較好的工況，所提供的水質(zhì)必須是符合制冷機(jī)組自身的要求，因此必須對(duì)礦井水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)分析，在此基礎(chǔ)上確定合理的水處理系統(tǒng)。井下二次冷凍水系統(tǒng)回路中所損失的水量，將由井下補(bǔ)水定壓裝置自動(dòng)補(bǔ)充。地面集中式降溫系統(tǒng)的供配電系統(tǒng)分為井上和井下兩部分。為實(shí)現(xiàn)井上、下設(shè)備的閉鎖關(guān)系、數(shù)據(jù)上傳、監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，該系統(tǒng)在井下降溫硐室設(shè)控制分站，同時(shí)在地面制冷機(jī)房設(shè)集中監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。3、高低壓換熱器HD/ND井下高低壓換熱器為表面式換熱器又稱間壁式或管殼式換熱器，由多組套管組成，套管包括外管和置于外管腔中的內(nèi)管，其工作原理是熱、冷兩種流體同時(shí)被換熱器銅管壁面隔開，熱、冷流體分別在銅管壁面的兩側(cè)流動(dòng)，兩種流體不直接接觸，熱量由熱流體通過壁面?zhèn)鹘o冷流體。HD/ND井下高低壓換熱器作為高低壓轉(zhuǎn)換裝置，用于把地面輸送來的高壓冷媒做二次交換，以消除地位差而形成的高水壓。因采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及優(yōu)質(zhì)的特制紫銅管，可承受12MPa以上壓力，其主要優(yōu)點(diǎn)在于：（1）該換熱器由錳合金無縫管外殼和平滑銅質(zhì)換熱管組成，具有換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運(yùn)輸移動(dòng)方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。（2）外形尺寸小，在井下設(shè)備安裝、維護(hù)過程中更加方便。（3）系統(tǒng)穩(wěn)定、熱轉(zhuǎn)換效率高、可靠性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、體積小巧、井下移動(dòng)靈活性強(qiáng)、維護(hù)運(yùn)行成本低、造價(jià)相對(duì)經(jīng)濟(jì)等多種特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。4、空氣冷卻器（空冷器）空冷器為井下集中式降溫系統(tǒng)的末端設(shè)備?？煞譃榫蜻M(jìn)工作面空冷器和回采工作面空冷器兩種，空冷器安裝布置可以落地安裝和懸掛吊裝?？绽淦魇怯射摪逋鈿ず推交~管熱交換元件組成，是通過空冷器銅管內(nèi)冷卻水冷卻流過其表面的空氣,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降溫和除濕的熱交換器。本空冷器由于采用管式熱交換，具有換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運(yùn)輸移動(dòng)方便、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。5、定壓補(bǔ)水裝置水源引自降溫硐室的一次供冷回水管，經(jīng)減壓后接至二次供冷系統(tǒng)循環(huán)水泵吸入口，在二次循環(huán)側(cè)設(shè)安全閥，避免二次側(cè)壓力過大。通過在二次冷水循環(huán)泵的吸入口設(shè)置壓力傳感器，根據(jù)系統(tǒng)最高點(diǎn)的變化，設(shè)定不同的定壓點(diǎn)信號(hào)，通過壓力信號(hào)來控制補(bǔ)水泵的啟停進(jìn)行補(bǔ)水。6、供配電系統(tǒng)6.1用電負(fù)荷及變壓器選擇根據(jù)工程用電設(shè)備符合和數(shù)量確定電器設(shè)備總?cè)萘?，根?jù)負(fù)荷計(jì)算，地面制冷機(jī)房?jī)陕犯邏弘娫匆缘孛嬷醒胱冸娝?，泵房?jī)?nèi)設(shè)置變壓器。井下降溫變配電硐室兩路電源引自井下中央變電所，降溫變配電硐室設(shè)置防爆干式變壓器。6.2供電電源制冷系統(tǒng)供電一般屬二級(jí)電力負(fù)荷，地面兩回路6kV電源采用YJV22-6KV 3x95電纜，兩路均引自礦井中央變電所6kV側(cè)不同母線段。井下降溫硐室雙回路電源采用MYJV22-6KV 3x95電纜，兩路均引自井下中央變電所6kV側(cè)不同母線段。井下降溫硐室內(nèi)設(shè)備采用660V供電。7、自動(dòng)控制系統(tǒng)本著技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，結(jié)合自動(dòng)控制工程目前成熟的技術(shù)和今后的發(fā)展方向，并融合相關(guān)工程的成功經(jīng)驗(yàn)，本工程自動(dòng)控制系統(tǒng)擬采用PLC與計(jì)算機(jī)控