一种相变蓄冷管道系统

本技术涉及蓄冷设备,具体涉及一种相变蓄冷管道系统。
背景技术:
1、目前,国内外已针对避难硐室开发了液态co2降温、蓄冰降温、液态空气降温等技术。其中,液态co2降温是通过使co2从液态变为气态实现制冷,利用高压co2气体驱动风扇促使热空气流经蒸发器,冷却后为生存环境降温,其在32℃及以上环境中降温效果较差且有泄漏危险;蓄冰降温是将蓄冰板放在避难硐室内,以冰融化吸收热量的方式为避难硐室内降温,其安全性好、适用范围广,但在高温潮湿环境中压缩机易损坏;液态空气降温系统是将液态空气封装在一个2m3的高压储罐内,平时利用冷冻机组将液态空气维持在-195℃,避难时液态空气减压为常压低温气体进入生存环境实现降温,美国匹兹堡矿业研究中心2020年针对矿井避险设施开发出了液态空气降温系统,该系统要求液态空气维持在-195℃,投资成本较高,为50-70万元/套。目前这些运用在避难硐室的控温技术在可靠性、经济性及安全性等方面仍有待提升,在改善避难硐室的环境热舒适性方面的研究比较缺乏。
2、因此开发一种在井下发生灾难断电情况下能连接压风装置,能够安全、可靠运行且经济的环境控温装置成为必要。
技术实现思路
1、有鉴于此,本实用新型提供了一种能够增加高温矿井避难硐室控温技术可靠性和安全性的相变蓄冷管道系统。
2、其技术方案如下:一种相变蓄冷管道系统,其要点是:包括空压机和相变蓄冷管道,所述空压机和相变蓄冷管道通过压风管连通,所述相变蓄冷管道包括换热管以及外套在该换热管外的蓄冷管,在该换热管和蓄冷管之间填充有相变材料,所述换热管一端与所述压风管连接,另一端连接有送风管。采用以上结构,空压机将较高温度的气体通过压风管送入换热管,换热管内的较高温度的空气通过与蓄冷管热交换,从而得到较低温度的空气,通过送风管送入避难硐室,从而解决了井下发生灾难断电情况下,能够安全、可靠的将较低温度的空气送入避难硐室,有效的控制避难硐室的温度,达到给避难硐室降温的目的。
3、作为优选:在所述空压机和相变蓄冷管道之间的压风管上设置有充气室,充气室的存在能够稳定进入相变蓄冷管道的气压,起到缓冲的作用。
4、作为优选:在所述换热管和蓄冷管之间的换热管外绕有相互连通的低温制冷剂管和高温制冷剂管,该低温制冷剂管和高温制冷剂管埋在所述相变材料中,所述低温制冷剂管和高温制冷剂管均与制冷机组连通。采用以上结构,制冷机组制得低温制冷剂通过低温制冷剂管送入相变蓄冷管道中,低温制冷剂与相变蓄冷管道进行换热将相变材料凝固则低温制冷剂变为高温制冷剂,高温制冷剂通过高温制冷剂管送入制冷机组,如此循环为相变蓄冷管道输送冷量。
5、作为优选:所述低温制冷剂管和高温制冷剂管交替缠绕在所述换热管上,如此换热效果更佳。
6、作为优选:在所述低温制冷剂管上设置有低温制冷剂溶液泵,该低温制冷剂溶液泵能够为低温制冷剂的输入提供足够的动力。
7、作为优选:在所述高温制冷剂管上设置有高温制冷剂溶液泵,该高温制冷剂溶液泵能够为高温制冷剂输入制冷机组提供足够的动力。
8、有益效果:本实用新型的使用,可在地下高温矿井发生灾难断电时,通过该相变蓄冷管道为避难硐室降温,本实用新型能够安全可靠且周期性间歇运行可减少运行能耗,具有很高的可靠性和安全性。
技术特征:
1.一种相变蓄冷管道系统,其特征在于:包括空压机(1)和相变蓄冷管道,所述空压机(1)和相变蓄冷管道通过压风管(2)连通,所述相变蓄冷管道包括换热管(12)以及外套在该换热管(12)外的蓄冷管(9),在该换热管(12)和蓄冷管(9)之间填充有相变材料(11),所述换热管(12)一端与所述压风管(2)连接,另一端连接有送风管(10)。
2.根据权利要求1所述的一种相变蓄冷管道系统,其特征在于:在所述空压机(1)和相变蓄冷管道之间的压风管(2)上设置有充气室(3)。
3.根据权利要求1或2所述的一种相变蓄冷管道系统,其特征在于:在所述换热管(12)和蓄冷管(9)之间的换热管(12)外绕有相互连通的低温制冷剂管(5)和高温制冷剂管(8),该低温制冷剂管(5)和高温制冷剂管(8)埋在所述相变材料(11)中,所述低温制冷剂管(5)和高温制冷剂管(8)均与制冷机组(7)连通。
4.根据权利要求3所述的一种相变蓄冷管道系统,其特征在于:所述低温制冷剂管(5)和高温制冷剂管(8)交替缠绕在所述换热管(12)上。
5.根据权利要求3所述的一种相变蓄冷管道系统,其特征在于:在所述低温制冷剂管(5)上设置有低温制冷剂溶液泵(4)。
6.根据权利要求3所述的一种相变蓄冷管道系统,其特征在于:在所述高温制冷剂管(8)上设置有高温制冷剂溶液泵(6)。
技术总结
本技术公开了一种相变蓄冷管道系统,包括空压机和相变蓄冷管道,所述空压机和相变蓄冷管道通过压风管连通,所述相变蓄冷管道包括换热管以及外套在该换热管外的蓄冷管,在该换热管和蓄冷管之间填充有相变材料,所述换热管一端与所述压风管连接,另一端连接有送风管。采用以上结构,空压机将较高温度的气体通过压风管送入换热管,换热管内的较高温度的空气通过与蓄冷管热交换,从而得到较低温度的空气,通过送风管送入避难硐室,从而解决了井下发生灾难断电情况下,能够安全、可靠的将较低温度的空气送入避难硐室,有效的控制避难硐室的温度,达到给避难硐室降温的目的。
技术研发人员:杨江红,李祥,张祖敬,易小燕,陆青云,阳章琴
受保护的技术使用者:贵州大学
技术研发日:20240410
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:杨江红,李祥,张祖敬,易小燕,陆青云,阳章琴
技术所有人:贵州大学
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