制冷除湿系统

1、 系统功用

　　硐室制冷除湿系统，主要解决密闭环境中的温湿度持续升高的问题。在密闭环境中，人体是发热体，人体发出的热量及湿气会持续积聚，当周围环境所吸收的热量小于人体散发的热量时，环境温度和湿度就会上升，就会使呆在里面的人生存困难。降温系统的主要作用就是平衡人体散出来的热量，使环境温度控制在一定的范围内；降湿系统主要是降低环境中的湿度，使体感温度趋于舒适。

2、 律邦解决方案

　　针对硐室的降温除湿，市场上有多种解决方案。我公司也有自己独特的降温除湿解决方案。

　　1） 蓄冰制冷系统

　　蓄冰制冷系统，顾名思义，就是预先存储一块冰，当环境温度上升时，只要想办法将冰融化，就可以吸收大量的热量，从而实现降温和除湿。
　　硐室内的蓄冰系统，主要利用制冷压缩机进行冻冰。制冷压缩机又分成电动制冰压缩机和气动制冰压缩机两种。不论哪种制冰压缩机，都是利用制冷介质（如氟利昂、R22、丙三醇等）的膨胀和压缩，实现吸热和放热。蒸发器安装在冰柜内，制冷介质从水中吸热，从而使水降温直至冻冰。这种循环往复的过程就是冻冰和维持冰冻的过程。当需要散冷时，需要将空间热风导入到冰箱内，使冰融化，从而实现热空气的冷却降温。
　　我公司配套使用的电动蓄冰压缩机，采用井下660VAC供电，具有煤安标志。电动压缩机功率为6.8KW，它由电控箱、制冷压缩机及蓄冰柜三部分组成。电控箱根据温度传感器的设定值，控制压缩机自动启停。制冷压缩机主要将电能转化成动能，带动压缩机工作，实现对制冷介质的压缩和膨胀。蓄冰柜主要由带保温功能的不锈钢板制作，它的作用就是储冰，并维持冷量不对外传导。蓄冰柜上有风道，用于置换冷量。
　　我公司研制的气动蓄冰压缩机，目前是市场上唯一一款气动型制冰机。它采用井下压风作为动力，推动气动马达工作，气动马达又带动制冷压缩机工作，从而实现制冰。气动马达功率3.9KW，制冷压缩机功率3.5KW，可以实现快速制冰并可实现自动启停控制，而这一切都是不用任何电源的，真正做到了无源型蓄冰制冷。该系统已经取得国家煤炭安全产品质量检验检测中心的权威检验。
　　不论采用哪一种制冷主机，与之配套的冰柜都是我公司自行研制的品牌产品。它采用304不锈钢制作，充分考虑了冰的结晶膨胀、冷凝水的析出、风道的散冷、冰的保温、硐室防爆门的尺寸等因素，因此具有设计先进、使用方便、外形美观等特点。针对冰柜散冷，我公司提供节能型解决方案，就是冰柜的风道与空气净化机的出风口对接，空气净化机出来的热风经过冰柜风道，直接进行降温，从冰柜风道另一端也来的风就是冷风。这样可充分利用净化机的风循环实现蓄冰系统的制冷循环。

　　2） 相变制冷系统

　　从广义上讲，蓄冰制冷及液态CO2制冷都是一种相变制冷，都是利用物质的气、液、固之间的相互转化实现吸热和放热。冰融成水，是一种吸热的过程；液态CO2转化成气态CO2，也是一种吸热的过程，这种吸热的过程，就是制冷的过程。此处讲的相变制冷系统，是一种狭义上的制冷系统，专指采用某种化学物质，利用其固态转变成液态时大量吸热的原理进行工作。
　　我公司的相变制冷系统，采用一种定制的相变材料，该相变材料在22℃以下为固态，22~26℃之间为固态与液态的混合状态；在26℃以上为液体状态。我们采用相变箱体灌装相变材料，平时硐室温度低于22℃时，该材料处于固体状态；当硐室温度开始上升，相变材料开始吸收热量，并逐渐融化成液态。这个过程将吸收大量的热量。我们就利用这一特性进行制冷，实现硐室内的相变恒温。
　　我公司调制的相变材料，经国家煤炭安全产品质量检验检测中心测定，每公斤相变材料从16度上升到35度，共可吸收360KJ的热量，潜热大于250KJ/KG?℃。我公司的相变材料可以反复逆变5000次以上，性能稳定，质量可靠。
　　为了保证相变材料的吸热性能，需要增加相变材料与空气的接触面积。因此，我公司的解决方案是制作相变箱体。采用304不锈钢材料制作，高度2m，宽度1m，厚度10cm，将相变材料灌装到箱体内，将多个箱体依靠墙体摆放。这样箱体前后都可以接触到流通的空气，从而实现大面积接触并实现吸热降温。有些矿井平时的温度都在22℃以上，为了能够正常使用相变空调，我公司采用水冷循环的办法，将井下的冷水引入相变箱内，冷水在循环流动的过程中将相变材料降

温，使之维持在22℃以下，从而使之平时处于固态。当发生灾变时，环境温度上升，此时冷水是否工作已经不重要，只要相变材料能够充分接触热空气，并能够吸热融化，就起到制冷的作用。
　　我公司的相变制冷系统已经申请国家专利。

　　3） 涡流制冷系统

　　涡流制冷系统主要利用空气能进行制冷。压缩空气流经制冷管，制冷管的结构强制压缩空气高速旋转（100万转/min），从而使压缩空气分成两股，靠外侧的一股是热风，靠管芯的一股是冷风，热风温度可达到93℃，冷风可达到0℃以下，调节冷热风的流量，就可调节冷热风的温度。我们将热风排到硐室外，将冷风引到硐室内，就实现了压缩空气制冷。
　　涡流制冷并联安装在压风供氧系统上，涡流制冷管的工作压力大于0.6Mpa，因此井下压风完全满足涡流制冷的工作条件。我公司生产的涡流制冷管共有3.6m3/min、7m3/min、15m3/min三种规格，经实践检验，制冷效果良好。

3、 显著特点

　　1） 我公司提供蓄冰制冷、相变制冷及涡流制冷三种硐室制冷解决方案，在国内同行中属于技术提供方及产品核心供应商；
　　2） 我公司的气动蓄冰制冷系统，已经取得13项关键技术专利，是目前国内唯一一款在煤矿市场上销售的气动型制冰压缩机；
　　3） 我公司研制的蓄冰柜，充分吸收了国内众多厂家冰柜的优缺点，加上自己的实践经验，从而形成了独具特色的新型蓄冰柜。该蓄冰柜在救生舱及硐室内已经获得广泛使用，效果良好。
　　4） 我公司的相变空调系统，属于我公司专利产品，目前已经在国内40多个硐室内进行了实际应用，效果良好，且有多处创新。在具体实践过程中积累了丰富的经验。我公司的相变材料，是国内唯一一家取得国家煤炭安全产品质量检验检测中心检定的相变产品。
　　5） 我公司的相变材料专门针对硐室的实际应用而调制。相变箱结构亦有极大的实用性及创新性，实际使用效果良好。
　　6） 我公司的涡流制冷管，在硐室内获得成功应用，效果良好。

4、 核心产品简介

　　1） 气动蓄冰压缩机　

　　“第二代”制冷压缩机采用气动马达驱动制冷压缩机工作，以实现蓄冰制冷。
采用美国原装进口气动马达和日本三菱专用制冷压缩机，不用电，只需0.6Mpa的压缩空气就可以驱动压缩机工作（采用氟利昂作为制冷介质），耗气量仅为2.4m3/min。制冷效率高——据实测，1.5立方米的水，仅需要25~35小时就可以完全制成-20。C的冰（环境温度10。C）。
　　制冷主机体积小巧，散热性好。它不用电源即可实现自动控制，即当冰柜温度低于设定值时，系统会自动切断空气通路以节约用气；当冰柜温度高于设定值时，系统会自动导通供气通路，以实现制冷蓄冰。
　　气动蓄冰制冷系统不采用电源工作，可灵活方便地在救生舱及避难硐室里应用。它在井下采用压风作为动力源，可方便进行现场管理。

　　2） 电动蓄冰压缩机

　　我公司配套使用的电动蓄冰压缩机，采用井下660VAC供电，具有煤安标志。电动压缩机功率为6.8KW，它由电控箱、制冷压缩机及蓄冰柜三部分组成。电控箱根据温度传感器的设定值，控制压缩机自动启停。制冷压缩机主要将电能转化成动能，带动压缩机工作，实现对制冷介质的压缩和膨胀。蓄冰柜主要由带保温功能的不锈钢板制作，它的作用就是储冰，并维持冷量不对外传导。蓄冰柜上有风道，用于置换冷量。

　　3） 蓄冰柜

　　该产品系我公司结合市场上众多蓄冰柜的特点，自主研制而已。其最大特点是充分考虑了救生舱的实际应用，解决了冷凝水快速析出、冻冰速度快、风道冷热交换均匀、冻冰后箱体膨胀等问题。
　　冰柜外观尺寸可定制。冰柜内部采用Φ25的不锈钢散冷管，蒸发器采用Φ19的紫铜管，冰柜上装有Φ55的圆形水位观察孔，以及传感器安装孔等。

　5） 涡流制冷管

　　涡流制冷管主要利用压缩空气经过涡旋管高速运动而形成冷热两股空气的原理制成。进入涡旋管的压缩空气，以每分钟100万转的转速朝涡旋管的热端流动，部分热气从控制阀排出，其余空气返回，流向涡旋管另一端形成冷气。涡旋管可把进口压缩空气温度降低46度和提高93度。通过调节冷热管两侧的流量，可以控制冷风和热风的温度。如图：

4） 相变空调

　　相变材料为我公司针对救生舱及避难硐室的制冷需求，与化工专家合作研发的新一代相变制冷材料。
　　该材料的相变温度可以在配料时调定，可以设定为20~32。C之间的任意值。即相变材料在环境温度大于该相变温度点时大量吸收热量，融化成液态；当环境温度低于该温度点时，又凝固成固态，此过程为放热过程。在救生舱或避难硐室内，平时通过冷却技术使相变材料处于结晶状态（固态）。当发生灾变时，密闭空间温度升高，达到相变温度点时，开始吸收周围的热量，这个过程是一个吸热的过程，相变制冷就是利用这个原理达到制冷的目。
　　相变空调：将相变材料灌装到金属箱体内，摆放到救生舱或避难硐室中，平时采用风冷或水冷技术使相变材料结晶，当发生灾变时，周围环境温度上升，使相变材料吸热融化，实现空间制冷的目的。