本实用新型涉及废热利用技术领域，并且更具体地，涉及一种煤矿废热利用系统。
背景技术：
在进行工业开采的过程中，大量低品位能源被浪费，不能得到合理利用。例如工业废热，工业废热属于可再生能源，对其进行合理使用，可以提高能源利用率，带来良好的社会效益。
煤矿在生产过程中会产生大量的低品位能源，例如煤矿乏风、煤矿涌水等。这些低品位能源通常在地下几百米，全年的温度较为稳定，且随季节变动较小。现有技术中这些煤矿低品位能源大多被直接排放掉，没有得到有效利用，从而导致能源的利用率较低。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供一种煤矿废热利用系统，以解决现有技术中煤矿低品位能源没有得到有效利用，从而导致能源的利用率较低的问题。
本实用新型实施例提供了一种煤矿废热利用系统，包括至少一个换热子系统，所述换热子系统包括四通阀、第一换热器、第二换热器、增压装置及节流装置；
其中，所述四通阀包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，所述第一端口通过第一管道与所述第一换热器连接，所述第一换热器通过第二管道与所述第二换热器连接，所述第二管道上设置有所述节流装置，所述第一管道和所述第二管道通过所述第一换热器的内部管道连通，所述第二端口与所述第四端口通过第三管道连接，所述第三管道上设置有所述增压装置，所述第三端口通过第四管道与所述第二换热器连接；
所述第一换热器还包括进风口和出风口，所述进风口与煤矿低品位能源物质的排出口连接，所述四通阀用于控制所述第一端口与所述第二端口导通，所述第三端口与所述第四端口导通，或者用于控制所述第一端口与所述第四端口导通，所述第二端口与所述第三端口导通。
可选的，当所述第一端口与所述第二端口导通，所述第三端口与所述第四端口导通的情况下，所述第一换热器为蒸发器，所述第二换热器为冷凝器。
可选的，当所述第一端口与所述第四端口导通，所述第二端口与所述第三端口导通的情况下，所述第一换热器为冷凝器，所述第二换热器为蒸发器。
可选的，所述煤矿低品位能源物质至少包括煤矿乏风及煤矿涌水中的一种。
可选的，所述系统包括多个换热子系统，各个换热子系统的第一换热器分别与相同的煤矿低品位能源物质的排出口连接。
可选的，所述系统包括多个换热子系统，各个换热子系统的第一换热器分别与不同的煤矿低品位能源物质的排出口连接。
可选的，所述增压装置为加压泵。
本实用新型实施例提供的煤矿废热利用系统，包括至少一个换热子系统，换热子系统包括四通阀、第一换热器、第二换热器、增压装置及节流装置，在需要制热时，所述四通阀控制所述第一端口与所述第二端口导通，所述第三端口与所述第四端口导通，在需要制冷时，所述四通阀控制所述第一端口与所述第四端口导通，所述第二端口与所述第三端口导通，所述第一换热器的进风口与煤矿低品位能源物质的排出口连接，通过温度较为恒定的煤矿低品位能源物质进行制冷或者制热，本实用新型实施例能够提高能源的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种煤矿废热利用系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种煤矿废热利用系统进行制热时的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种煤矿废热利用系统进行制冷时的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种煤矿废热利用系统，包括至少一个换热子系统，换热子系统包括四通阀1、第一换热器2、第二换热器3、增压装置4及节流装置5；
其中，四通阀1包括第一端口11、第二端口12、第三端口13及第四端口14，第一端口11通过第一管道与第一换热器2连接，第一换热器2通过第二管道与第二换热器3连接，第二管道上设置有节流装置5，第一管道和第二管道通过第一换热器2的内部管道连通，第二端口12与第四端口14通过第三管道连接，第三管道上设置有增压装置4，第三端口13通过第四管道与第二换热器3连接；
第一换热器2还包括进风口21和出风口22，进风口21与煤矿低品位能源物质的排出口连接，四通阀1用于控制第一端口11与第二端口12导通，第三端口13与第四端口14导通，或者用于控制第一端口11与第四端口14导通，第二端口12与第三端口13导通。
其中，四通阀1可以为具有四个端口的控制阀，可以通过控制四通阀1内线圈的通电和断电来控制端口之间的导通，当四通阀1内线圈处于通电状态时，可以控制第一端口11与第二端口12导通，第三端口13与第四端口14导通，从而进行制热；当四通阀1内线圈处于断电状态时，可以控制第一端口11与第四端口14导通，第二端口12与第三端口13导通，从而进行制冷。节流装置5用于将流经节流装置5的气体或液体进行减压，并且提高流速。煤矿低品位能源物质的排出口用于排出煤矿低品位能源物质，煤矿低品位能源物质可以包括煤矿乏风、煤矿涌水以及空压机的循环冷却水等。第一换热器2可以实现蒸发的功能，也可以实现冷凝的功能；第二换热器3可以实现蒸发的功能，也可以实现冷凝的功能。增压装置4可以为增压泵等具备增压功能的装置。
在实际应用中，以煤矿低品位能源物质为煤矿乏风为例，冬季较为寒冷时，煤矿乏风的温度较为恒定，可以达到10℃，甚至15℃，需要制热时四通阀1控制第一端口11与第二端口12导通，第三端口13与第四端口14导通，乏风在第一换热器2中与中间介质换热，此时第一换热器2作为蒸发器，乏风温度降低后离开第一换热器2；被加热的中间介质在增压装置4的作用下，进入第二换热器3与供热回水换热，供热回水被加热后，输送给用户，此时，第二换热器3作为冷凝器，在第二换热器3内被冷凝的中间介质在节流装置5的作用下进入第一换热器2，往复循环进行制热。
另外，以煤矿低品位能源物质为煤矿乏风为例，夏季较为炎热时，煤矿乏风的温度较为恒定，可以达到10℃，甚至15℃，需要制冷时四通阀1控制第一端口11与第四端口14导通，第二端口12与第三端口13导通，乏风在第一换热器2内与中间介质换热，此时，第一换热器2作为冷凝器，乏风温度升高后离开第一换热器2；被冷却的中间介质在节流装置5的作用下，进入第二换热器3与供冷回水换热，此时，第二换热器3作为蒸发器，供冷回水降温后，输送给用户，在第二换热器3中被加热的中间介质通过增压装置4后进入第一换热器2，往复循环进行制冷。
本实用新型实施例提供的煤矿废热利用系统，包括至少一个换热子系统，换热子系统包括四通阀1、第一换热器2、第二换热器3、增压装置4及节流装置5，在需要制热时，四通阀1控制第一端口11与第二端口12导通，第三端口13与第四端口14导通，在需要制冷时，四通阀1控制第一端口11与第四端口14导通，第二端口12与第三端口13导通，第一换热器2的进风口21与煤矿低品位能源物质的排出口连接，通过温度较为恒定的煤矿低品位能源物质进行制冷或者制热，本实用新型实施例能够提高能源的利用率。
可选的，当第一端口11与第二端口12导通，第三端口13与第四端口14导通的情况下，第一换热器2为蒸发器，第二换热器3为冷凝器。此时，煤矿废热利用系统用于制热，能够在冬季较为寒冷时为用户输送热水。
可选的，当第一端口11与第四端口14导通，第二端口12与第三端口13导通的情况下，第一换热器2为冷凝器，第二换热器3为蒸发器。此时，煤矿废热利用系统用于制冷，能够在夏季较为炎热为用户输送冷水。
可选的，煤矿低品位能源物质至少包括煤矿乏风及煤矿涌水中的一种。
可选的，系统包括多个换热子系统，各个换热子系统的第一换热器2分别与相同的煤矿低品位能源物质的排出口连接。多个换热子系统通过并联的方式连接，共同提供制冷或制热的功能。各个换热子系统中第一换热器2可以均采用煤矿乏风与中间介质进行换热，或者可以均采用煤矿涌水与中间介质进行换热，或者可以均采用空压机的循环冷却水与中间介质进行换热。
可选的，系统包括多个换热子系统，各个换热子系统的第一换热器2分别与不同的煤矿低品位能源物质的排出口连接。多个换热子系统通过并联的方式连接，共同提供制冷或制热的功能。例如，部分换热子系统的第一换热器2可以采用煤矿乏风与中间介质进行换热，部分换热子系统的第一换热器2可以采用煤矿涌水与中间介质进行换热等等。
可选的，增压装置4为加压泵。
下面以一个具体的实施例对本实用新型的煤矿废热利用系统进行说明，煤矿废热利用系统可以包括两个换热子系统：
制热时，如图2所示，在第一换热子系统6中，乏风在第一换热器2中与中间介质换热，此时第一换热器2作为蒸发器，乏风温度降低后离开第一换热器2；被加热的中间介质在增压装置4的作用下，进入第二换热器3与供热回水换热，供热回水被加热后，输送给热需求设备或热需求用户，此时，第二换热器3作为冷凝器，在第二换热器3内被冷凝的中间介质在节流装置5的作用下进入第一换热器2，往复循环进行制热；
在第二换热子系统7中，涌水在第一换热器2中与中间介质换热，此时第一换热器2作为蒸发器，涌水温度降低后离开第一换热器2；被加热的中间介质在增压装置4的作用下，进入第二换热器3与供热回水换热，供热回水被加热后，输送给热需求设备或热需求用户，此时，第二换热器3作为冷凝器，在第二换热器3内被冷凝的中间介质在节流装置5的作用下进入第一换热器2，往复循环进行制热。
制冷时，如图3所示，在第一换热子系统6中，乏风在第一换热器2内与中间介质换热，此时，第一换热器2作为冷凝器，乏风温度升高后离开第一换热器2；被冷却的中间介质在节流装置5的作用下，进入第二换热器3与供冷回水换热，此时，第二换热器3作为蒸发器，供冷回水降温后，输送给冷需求设备或冷需求用户，在第二换热器3中被加热的中间介质通过增压装置4后进入第一换热器2，往复循环进行制冷；
在第二换热子系统7中，涌水在第一换热器2内与中间介质换热，此时，第一换热器2作为冷凝器，涌水温度升高后离开第一换热器2；被冷却的中间介质在节流装置5的作用下，进入第二换热器3与供冷回水换热，此时，第二换热器3作为蒸发器，供冷回水降温后，输送给冷需求设备或冷需求用户，在第二换热器3中被加热的中间介质通过增压装置4后进入第一换热器2，往复循环进行制冷，所述供冷回水还可以为空调回水。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。固定连接可以为焊接、螺纹连接和加紧等常见技术方案。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种煤矿废热利用系统，其特征在于，包括至少一个换热子系统，所述换热子系统包括四通阀、第一换热器、第二换热器、增压装置及节流装置；
其中，所述四通阀包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，所述第一端口通过第一管道与所述第一换热器连接，所述第一换热器通过第二管道与所述第二换热器连接，所述第二管道上设置有所述节流装置，所述第一管道和所述第二管道通过所述第一换热器的内部管道连通，所述第二端口与所述第四端口通过第三管道连接，所述第三管道上设置有所述增压装置，所述第三端口通过第四管道与所述第二换热器连接；
所述第一换热器还包括进风口和出风口，所述进风口与煤矿低品位能源物质的排出口连接，所述四通阀用于控制所述第一端口与所述第二端口导通，所述第三端口与所述第四端口导通，或者用于控制所述第一端口与所述第四端口导通，所述第二端口与所述第三端口导通。
2.根据权利要求1所述的煤矿废热利用系统，其特征在于，当所述第一端口与所述第二端口导通，所述第三端口与所述第四端口导通的情况下，所述第一换热器为蒸发器，所述第二换热器为冷凝器。
3.根据权利要求1所述的煤矿废热利用系统，其特征在于，当所述第一端口与所述第四端口导通，所述第二端口与所述第三端口导通的情况下，所述第一换热器为冷凝器，所述第二换热器为蒸发器。
4.根据权利要求1所述的煤矿废热利用系统，其特征在于，所述煤矿低品位能源物质至少包括煤矿乏风及煤矿涌水中的一种。
5.根据权利要求1所述的煤矿废热利用系统，其特征在于，所述系统包括多个换热子系统，各个换热子系统的第一换热器分别与相同的煤矿低品位能源物质的排出口连接。
6.根据权利要求1所述的煤矿废热利用系统，其特征在于，所述系统包括多个换热子系统，各个换热子系统的第一换热器分别与不同的煤矿低品位能源物质的排出口连接。
7.根据权利要求1所述的煤矿废热利用系统，其特征在于，所述增压装置为加压泵。
技术总结
本实用新型提供一种煤矿废热利用系统，包括至少一个换热子系统，换热子系统包括四通阀、第一换热器、第二换热器、增压装置及节流装置；四通阀包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，第一端口通过第一管道与第一换热器连接，第一换热器通过第二管道与第二换热器连接，第二管道上设置有节流装置，第一管道和第二管道通过第一换热器的内部管道连通，第二端口与第四端口通过第三管道连接，第三管道上设置有增压装置，第三端口通过第四管道与第二换热器连接；第一换热器还包括进风口和出风口，进风口与煤矿低品位能源物质的排出口连接。本实用新型实施例能够提高能源的利用率。
技术研发人员：徐以恬;胡帆
受保护的技术使用者：天壕环境股份有限公司
技术研发日：.04.09
技术公布日：.02.07
