一种用于矿井回风余热直接利用的高效换热装置的制作方法

本发明属于换热装置领域，具体为一种用于矿井回风余热直接利用的高效换热装置。

背景技术：

1、根据授权公告号为“cn208419682u”，发明名称为“一种矿井回风余热利用系统”的专利文件，其说明书中记载：一种矿井回风余热利用系统，包括：回风井筒、回风通道、换热机构、储能机构和进风井筒；所述回风井筒与回风通道联通，所述回风通道分别连通换热机构和储能机构；所述换热机构连通进风井筒，换热机构包括：换热机组、回风风机、新风压入风道、新风送出风道；所述换热机组内设置有间壁式换热器，所述间壁式换热器为壳管式，间壁式换热器管程进口连通第二回风口，该间壁式换热器的管程出口经设置在换热机组上的回风风机与外界连通，所述间壁式换热器的壳程进口连通新风压入风道，间壁式换热器的壳程出口连接新风送出风道的一端，该新风送出风道的另一端与进风井筒连通，其中矿井回风从一个腔体流通，水流从另一个腔体流通，两个连通贴近，在矿井回风与水流流通时，矿井回风的余热传递至水流中，从而完成矿井回风的换热，但是仍旧存在以下缺陷：

2、当矿井回风风量不同时，由于换热的水量相同，当矿井回风风量较小时，使换热后水温较低，而矿井回风风量较大时，使换热后水温较高，使得换热后水温不同，使得换热效果不佳。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于矿井回风余热直接利用的高效换热装置，有效的解决了目前矿井回风风量与水流可能不适配，使得换热效果不佳的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于矿井回风余热直接利用的高效换热装置，包括纵向进气管，所述纵向进气管的背面等距设有回风换热组件，纵向进气管靠近回风换热组件的一侧等距安装有进气横管，进气横管的个数与回风换热组件的个数相同，进气横管与回风换热组件相连接，纵向进气管的底端安装有底部进气管，纵向进气管的内部活动安装有挡塞，挡塞将各个进气横管封闭，挡塞的顶端安装有顶部弹簧，顶部弹簧的顶端与纵向进气管的内顶壁固定连接，回风换热组件的一侧安装有进水总管，回风换热组件的另一侧安装有出水总管，出水总管的一端安装有储水箱；

3、回风换热组件包括换热壳体，换热壳体的内部开设有回风流通腔，换热壳体的内部对称开设有两个水流流通腔，两个水流流通腔对称设于回风流通腔的上下两侧，进气横管与回风流通腔相连通，回风流通腔的高度大于水流流通腔的高度，换热壳体上安装有进水调节单元；

4、换热壳体靠近进水总管的一侧对称安装有两个进水横管，两个进水横管分别与两个水流流通腔相连通，两个进水横管之间安装有进水纵管，进水纵管靠近进水总管的一侧安装有进水管，进水管与进水总管相连接，换热壳体靠近出水总管的一侧对称安装有两个出水横管，两个出水横管分别与水流流通腔相连通，两个出水横管之间安装有出水纵管，出水纵管靠近出水总管的一侧安装有出水管，出水管与出水总管相连接，两个进水横管之间安装有转动搅动单元。

5、优选的，所述进水调节单元包括安装于水流流通腔靠近进水横管一侧内壁上的内部管，内部管与进水横管处于同一轴线上，内部管与进水横管相连通，内部管上安装有封闭管，封闭管与内部管呈九十度角设置，封闭管远离换热壳体正面的一端封闭设置，封闭管靠近换热壳体正面的一端开放设置，封闭管的内部插入有挡杆，挡杆的外壁与封闭管的内壁紧贴，挡杆的一端贯穿至换热壳体的正面，挡杆将进水横管的一端封闭。

6、优选的，上下两个所述挡杆之间安装有连接板，连接板靠近换热壳体的一侧安装有活塞杆，活塞杆活动安装于排气槽的内部，排气槽开设于换热壳体的正面，排气槽与回风流通腔内部相连通，活塞杆的外壁与排气槽的内壁紧贴，活塞杆远离连接板的一端开设有端部槽，端部槽的外侧等角度开设有排气通槽，排气通槽设置呈长条状，排气通槽位于排气槽的内部，端部槽与回风流通腔内部相连通。

7、优选的，所述活塞杆的上下两侧对称设有固定筒，固定筒固定安装于换热壳体上，固定筒的内部活动安装有活动板，活动板靠近连接板的一侧安装有连杆，连杆的一端贯穿至固定筒的外侧，连杆的一端与连接板固定连接，活动板靠近连接板的一侧安装有复位弹簧，复位弹簧的一端与固定筒的内壁固定连接。

8、优选的，所述转动搅动单元包括对称开设于换热壳体两侧的转动槽，转动槽的一端与外界相连通，转动槽的另一端与回风流通腔相连通，回风流通腔的内部安装有转轴，转轴的两端分别与两侧的转动槽转动连接，转轴的外壁与转动槽的内壁紧贴，转轴的两端设有限位件，限位件包括两个限位板，其中一个限位板与回风流通腔的内壁紧贴，另一个限位板与换热壳体的外壁紧贴，转轴的外侧等角度安装有搅拌叶，搅拌叶位于回风流通腔的内部。

9、优选的，所述转轴靠近进水纵管的一端安装有齿轮，齿轮位于换热壳体靠近进水纵管的一侧，两个进水横管的中部均开设有安装槽，两个安装槽分别位于齿轮的上下两侧，安装槽的内部安装有冲击转动模块，转轴的内部安装有内部进水单元。

10、优选的，所述冲击转动模块包括设于安装槽内部的连接套，连接套的两端对称安装有限位转套，限位转套与安装槽两端的进水横管紧贴，限位转套的内壁与进水横管的内外两侧紧贴，连接套的内壁上等角度安装有扇叶，扇叶倾斜设置，连接套的外壁上等角度安装有外杆，外杆的外端安装有齿环，两个齿环对称设于齿轮的上下两侧，两个齿环均与齿轮相啮合。

11、优选的，所述内部进水单元包括开设于转轴内部的内部通水槽，内部通水槽的两端分别贯穿至转轴的两端外侧，进水纵管靠近换热壳体的一侧安装有进水内管，进水内管的一端与进水纵管相连通，进水内管的另一端插入到内部通水槽的一端内部，进水内管的外壁与内部通水槽的内壁紧贴，出水纵管靠近换热壳体的一侧安装有出水内管，出水内管的一端与出水纵管相连通，出水内管的另一端插入到内部通水槽的另一端内部，出水内管的外壁与内部通水槽的内壁紧贴，出水内管上安装有单向阀，内部通水槽靠近进水纵管的一端内壁上等角度安装有转动驱动模块，进水内管的内部安装有内部进水模块。

12、优选的，所述转动驱动模块包括等角度安装于内部通水槽内壁上的固定块，固定块靠近内部通水槽内部的一侧安装有转座，转座包括两个侧支撑板，两个侧支撑板之间安装有固定轴，固定轴的外侧转动安装有转动套，转动套与固定之间安装有第一扭簧，转动套远离固定块的一侧安装有压板，固定块安装有挡块，挡块位于压板的一侧，挡块与压板接触。

13、优选的，所述内部进水模块包括固定安装于进水内管内部的固定圆板，固定圆板靠近换热壳体的一侧设有活动圆板，活动圆板与固定圆板紧贴，固定圆板与活动圆板均为圆盘形，活动圆板靠近换热壳体的一侧安装有插杆，插杆的一端插入到内部通水槽的内部，插杆远离活动圆板一端的外壁上等角度安装有侧杆，侧杆的一端安装有环形板，环形板套设于插杆的外侧，环形板位于多个转动驱动模块内侧，环形板的外壁上等角度安装有外侧板，外侧板的个数与压板的个数相同，外侧板与压板相啮合。

14、优选的，所述固定圆板上对称开设有第一通槽，活动圆板上对称开设有第二通槽，第一通槽的形状与第二通槽的形状均设置为扇形，第二通槽与第一通槽呈九十度夹角设置，固定圆板靠近活动圆板的一侧开设有导向弧槽，活动圆板靠近固定圆板的一侧安装有导向块，导向块滑动安装于导向弧槽的内部，固定圆板靠近活动圆板的一侧中部安装有限位转块，限位转块转动安装于限位转槽内部，限位转槽开设于活动圆板内部，限位转块的外壁与限位转槽的内壁紧贴，限位转块远离固定圆板的一侧安装有端部杆，端部杆的外侧安装有第二扭簧，第二扭簧的一端与限位转槽的内壁固定连接。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、(1)、本发明，通过矿井回风从底部进气管进入纵向进气管内部时，气压作用下挡塞的底端，当矿井回风风量较小时，挡塞向上推动的距离较小，使得进气横管打开个数较少，使得进行换热的回风换热组件较少，当矿井回风风量较大时，挡塞向上推动的距离较大，使得进气横管打开个数较多，使得进行换热的回风换热组件较多，使得进行换热的回风换热组件的个数与矿井回风的风量相适配，使得矿井回风能够充满进行换热的回风流通腔内部，提高换热效率；

17、(2)、该发明通过矿井回风进入回风流通腔内部后对活塞杆产生压力，当矿井回风流量较小时，推动排气通槽向外移动的距离较小，同时挡杆将进水横管的打开面积较小，使得矿井回风风量与进水横管进水量相适配，提高换热效率，同时排气通槽向外移动先于挡杆将进水横管打开，方便回风流通腔内部原有空气排出回风流通腔内部，使得水流进入水流流通腔内部时能够直接与回风流通腔内的矿井回风进行换热，提高换热效果；

18、(3)、该发明通过两个水流流通腔对称设于回风流通腔的上下两侧，水流流通腔的厚度小于回风流通腔的厚度，使得水流在水流流通腔内部流经时，水流呈扁平状流通，使得水流与矿井回风之间的换热面积较广，从而提高换热效果；

19、(4)、该发明通过矿井回风流速较小时，齿环在进水横管与限位转套的摩擦阻力作用下不会转动，矿井回风流速较大时，水流作用于扇叶表面的冲击力较大带动齿环转动，而齿环与转轴一端的齿轮相啮合，从而带动转轴转动，使得搅拌叶对进入回风流通腔内部的矿井回风进行搅拌，使得靠近回风流通腔内部的矿井回风翻搅至外侧，方便内侧的矿井回风与水流进行换热，提高换热效果；

20、(5)、该发明通过上下两个齿环与齿轮上下两侧相啮合，使得两个齿环的转速相同，当上下两个进水横管中水流流量不同时，流量较大的进水横管中的扇叶对水流产生阻力，而流量较小的进水横管的扇叶对水流产生推力，调节上下两个回风流通腔流经的流量相同，避免进入回风流通腔的矿井回风上下两侧的换热效率不同，提高换热效果；

21、(6)、该发明通过矿井回风流量较大时，转轴转动，在转动时压板作用在外侧板上，由于第一扭簧的弹力大于第二扭簧的弹力，从而带动活动圆板转动，使得活动圆板转动至第二通槽和第一通槽相连通状态，使得在矿井回风流量较大时，水流能够从矿井回风的内外两侧流通，提高换热面积，进而提高换热效率。