CN113970453B - 热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，包括采区热湿空气模拟装置、大焓差降温除湿装置、冷源***、测试控制***，所述热湿空气模拟装置与大焓差降温除湿装置通过大焓差降温除湿装置进风端接口、采区热湿空气模拟装置出风端接口和矿井采区送风粉尘模拟装置连接，所述冷源***通过三通与冷冻水回水管、大焓差降温除湿装置冷源供水管和一级喷淋供水管路接入大焓差降温除湿装置，所述测试控制***与采区热湿空气模拟装置、大焓差降温除湿装置和冷源***电性连接。本发明适用于测试研究采区大焓差降温装置的热湿交换性能，在此基础上研究优化设计方法及优化产品设计。

Description

热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置

技术领域

本发明涉及热害矿井采区的热湿性能测试装置技术领域，具体为一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置。

背景技术

随着煤炭开采深度的增加，矿井热害成为煤炭开采中的重要因素，直接影响生产效率与安全生产、工人的安全健康。同时，单个或者多个采掘工作面产生矿井热害演化成整个采区产生热害，由此采区全风量集中降温技术应用到井下降温中，我国冀中能源集团、陕煤彬长矿业集团等大中型煤矿实施了采区集中降温，实现了无需机械动力的全风量大焓差降温除湿，同时亦可以降尘，获得了良好的降温除尘效果，极大地改善了采区工作面热湿环境，并获得了良好的经济效益与社会效益。但采区集中降温***中所采用的大焓差降温设备尚缺少高效的设计计算方法与专业的测试装置支撑，为不同类型热害矿井的高温采区提供高效优化的设计存在较大的困难。

因此为推进热害矿井大焓差降温设备的设计计算方法为降温***提供更完善、更高效节能的大焓差降温设备，发明了一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿性能测试装置。通过测试实验协助大焓差降温设备设计计算理论的完善与为不同热害矿井的提供最优化的大焓差降温设备设计。

而本发明一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，适用于各类热害矿井不同风量、不同降温负荷下的大焓差降温设备的热湿交换性能的测试并指导设计开发，本发明装置具有成本低、能耗低、操作简单、冷源可靠且互补性强的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，以解决上述背景技术中提出的采区集中降温***中所采用的大焓差降温设备尚缺少高效的设计计算方法与专业的测试装置支撑，为不同类型热害矿井的高温采区提供高效优化的设计存在较大的困难等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，包括采区热湿空气模拟装置、大焓差降温除湿装置、冷源***、测试控制***，所述热湿空气模拟装置与大焓差降温除湿装置通过大焓差降温除湿装置进风端接口、采区热湿空气模拟装置出风端接口和矿井采区送风粉尘模拟装置连接，所述冷源***通过三通与冷冻水回水管、大焓差降温除湿装置冷源供水管和一级喷淋供水管路接入大焓差降温除湿装置，所述测试控制***与采区热湿空气模拟装置、大焓差降温除湿装置和冷源***电性连接，所述测试控制***包括空气侧热流参数的测试***、一级喷淋水流量与温度的测试控制***、采区热湿空气模拟装置的冷却除湿的控制***、喷淋蓄水池的水位平衡***和粉尘浓度的测试与模拟控制***。

优选的，所述采区热湿空气模拟装置进口端为室外空气进口管段，所述采区热湿空气模拟装置的内部设有加热与加湿装置与喷淋冷却装置，所述加热与加湿装置位于喷淋冷却装置的一侧，所述喷淋冷却装置的底部设有喷淋水池，且所述采区热湿空气模拟装置底部的喷淋水池的一侧连接有采区热湿空气模拟装置冷源回水管路，所述采区热湿空气模拟装置冷源回水管路的表面设有采区热湿空气模拟装置冷源回水启闭阀，所述大焓差降温除湿装置的喷淋蓄水池连接有喷淋蓄水池回水管路，所述采区热湿空气模拟装置冷源回水启闭阀一端的管路通过三通阀与大焓差降温除湿装置的喷淋蓄水池回水管路连接，所述喷淋蓄水池回水管路的另一端通过三通连接过滤装置，所述过滤装置的另一端接有喷淋蓄水池回水泵，所述喷淋蓄水池回水泵前端设有喷淋蓄水池回水温度压力测试装置，所述喷淋蓄水池回水温度压力测试装置的另一端通过三通连接喷淋回水循环管路和喷淋回水融冰管路，所述喷淋回水融冰管路的表面设有循环回水流量调节阀门，所述循环回水流量调节阀门另一端的喷淋回水融冰管路与融冰水槽的进水管连接，且所述喷淋回水融冰管路通过三通连接冷冻水回水管。

优选的，所述喷淋水池的一侧连接有采区热湿空气模拟装置冷源回水管路，所述喷淋冷却装置的底端接有采区热湿空气模拟装置冷源供水管路，所述采区热湿空气模拟装置冷源供水管路的前端设有采区热湿空气模拟装置冷源水温度压力测试装置，所述采区热湿空气模拟装置冷源水温度压力测试装置的一端连接有采区热湿空气模拟装置冷源流量调节阀，所述采区热湿空气模拟装置冷源流量调节阀的一端接有采区热湿空气模拟装置冷源流量计，所述采区热湿空气模拟装置冷源流量计的一端接有采区热湿空气模拟装置冷源供水泵，所述采区热湿空气模拟装置冷源供水泵的一端接至大焓差降温除湿装置下部的喷淋蓄水池。

优选的，所述采区热湿空气模拟装置出口端设有采区热湿空气模拟装置出口挡水装置，所述采区热湿空气模拟装置出口挡水装置的外表面设有出口挡水板，所述采区热湿空气模拟装置的出口挡水板外侧接有采区热湿空气模拟装置的出风端接口，所述采区热湿空气模拟装置的出口挡水板内侧设有采区热湿空气模拟装置出口温湿度传感器，所述采区热湿空气模拟装置的出风端通过采区热湿空气模拟装置出风端接口与变频风机连接，所述变频风机的另一端连接有送风管测量段，所述送风管测量段的表面从右至左依次设有风量调节阀、矿井采区送风粉尘模拟装置、风量与风压测试装置，所述采区热湿空气模拟装置内部的进口端设有风机进风温湿度传感器，所述送风管测量段的出口端与大焓差降温除湿装置进风端接口连接，所述大焓差降温除湿装置进风端接口的另一侧与大焓差降温除湿装置连接。

优选的，所述大焓差降温除湿装置的内进口端设有前挡水板，所述前挡水板的进风侧设有大焓差降温除湿装置进风温湿度测试装置，所述前挡水板的另一侧设有二级喷淋装置，所述二级喷淋装置通过二级喷淋供水管路与一级喷淋装置下部的喷淋蓄水池相连，所述二级喷淋供水管路在吸水端设有过滤装置，所述过滤装置设在二级喷淋泵的吸水端，所述二级喷淋泵出口端装设二级喷淋水调节阀门，所述二级喷淋水调节阀门的另一端设有二级喷淋水温度压力测试装置，所述二级喷淋水温度压力测试装置的一端连接有二级喷淋装置，所述大焓差降温除湿装置的壳体中间部位与二级喷淋装置出口端设有检修窗口，所述检修窗口位于喷淋蓄水池的上方，所述二级喷淋装置与一级喷淋装置的中间部位设有喷淋蓄水池水位平衡孔板，所述喷淋蓄水池水位平衡孔板靠近二级喷淋装置的一侧设有水位控制器，所述二级喷淋装置与一级喷淋装置的主干管设有喷淋管检修阀门，所述二级喷淋装置与一级喷淋装置设有喷淋管，所述喷淋管的水平干管设有喷淋压力测试装置，所述喷淋管的底端设有可旋转水管接头，且可旋转水管接头与喷淋管水平干管相连，所述喷淋管上设有方向可调喷头，所述一级喷淋装置的出口侧设有大焓差降温除湿装置出风温湿度测试装置与喷淋压力测试装置，所述喷淋压力测试装置的另一侧为后挡水板，所述后挡水板的两侧设有喷淋压力测试装置，所述后挡水板的两侧均设有挡水板风阻测试装置，所述后挡水板外侧连接有大焓差降温除湿装置出风段，所述大焓差降温除湿装置出风段的内部设有风流出口粉尘颗粒探测器，所述一级喷淋装置的外侧设有喷淋管水平干管与一级喷淋供水管路相连，所述一级喷淋供水管路设有一级喷淋水温度测试装置，所述一级喷淋供水管路另一端通过三通与喷淋回水循环管路连接，所述一级喷淋供水管路靠近喷淋蓄水池的位置设有冷源水温度压力测试装置，所述冷源水温度压力测试装置的后端安装有冷源水流量调节阀，所述冷源水流量调节阀的另一端连接有一级喷淋泵，所述一级喷淋泵的一端固定连接有过滤装置，所述过滤装置的后端通过三通管路的一端连接有冰水供水管，所述冰水供水管的进水端连接冰水槽A供水口，所述冰水槽A供水口顶端设有冰水槽A供水阀门，所述冰水槽A供水口的后端安装有冰水槽，所述一级喷淋泵的过滤装置后端通过三通管路的另一端连接冷冻水供水管，所述冷冻水供水管的一端连接恒温冷水机组，所述喷淋蓄水池的内部设有回水循环管路，所述回水循环管路的出水端设有循环喷淋水调节阀门，所述循环喷淋水调节阀门的表面设有循环喷淋水流量表，所述循环喷淋水流量表的后端通过三通的一端连接采区热湿空气模拟装置冷源回水管路的出水端，所述循环喷淋水流量表的后端通过三通的另一端连接喷淋回水融冰管路，所述喷淋回水融冰管路的表面设有循环回水流量调节阀门，所述循环回水流量调节阀门另一端的喷淋回水融冰管路与融冰水槽的进水管连接，且喷淋回水融冰管路通过三通连接冷冻水回水管，由此构成了采区大焓差降温装置;

所述冷源***包括冰水槽与恒温冷水机组，所述冰水槽与恒温冷水机组构成双冷源组合，所述冰水槽作为小型实验测试使用，所述恒温冷水机组配合冰水槽作为大中型制冷负荷下的冷源，所述恒温冷水机组的冷水机组冷冻水回水管通过三通与喷淋回水融冰管路并联后接入喷淋蓄水池回水管路，所述冷水机组冷冻水回水管的表面设有冷水机组冷冻回水控制阀，且冷水机组冷冻回水控制阀与恒温冷水机组电性连接，所述喷淋蓄水池回水管路接入冰水槽的补回水接管形成大焓差降温除湿装置冷源的补水及回水环路；所述冷水机组冷冻水供水管通过三通与冰水供水管并联后接入大焓差降温除湿装置冷源供水管，所述大焓差降温除湿装置冷源供水管设有一级喷淋泵，所述大焓差降温除湿装置冷源供水管的表面设有冷源水流量计与冷源水流量调节阀，负责调控大焓差降温除湿装置冷源供水管的流量，且大焓差降温除湿装置冷源供水管通过三通与喷淋回水循环管路并联混合后接入一级喷淋供水管路，形成一级喷淋装置的冷水源；

所述冰水槽A与冰水槽B的结构相同，所述冰水槽A的一侧帮底部设有冰水槽A供水口，所述冰水槽A供水口的表面设有冰水槽A供水阀门，所述冰水槽A供水口对面的水槽壁的上侧设有A补回水管，所述A补回水管靠近水槽外壁处设有A补回水阀，所述A补回水阀后端连接有竖向布水管，所述竖向布水管的表面均布有融冰喷嘴，所述距融冰喷嘴一定距离处的冰水槽A内设有冰水槽A温度测试装置，所述冰水槽A通过A补回水管与冰水槽B的冰水槽B供水口及阀门并联后汇入补回水接管，所述冰水槽B一侧的底部设有冰水槽B供水口，所述冰水槽B供水口一侧的上部设有B补回水管，所述B补回水管靠近水槽外壁处设有B补回水阀，所述B补回水阀后端接有竖向布水管，且距融冰喷嘴一定距离处的冰水槽B内设有冰水槽B温度测试装置。

优选的，所述测试控制***包括变频风机，所述变频风机的入口处设置的风机进风温湿度传感器，所述送风管测量段的一端设置的风量与风压测试装置，所述送风管测量段表面设有风量调节阀，所述喷淋冷却装置出口段设置有采区热湿空气模拟装置出口温湿度传感器，所述大焓差降温除湿装置内前挡水板处前端设置有大焓差降温除湿装置进风温湿度测试装置，所述一级喷淋装置的进口与二级喷淋装置的出口设有喷淋风阻测试装置，所述后挡水板前后端均设有挡水板风阻测试装置，所述二级喷淋装置的出口设有大焓差降温除湿装置出风温湿度测试装置，所有测试装置将数据传输至测控***平台进行存储与处理，以上构建组成了空气侧热流参数的测试***。

优选的，所述冷冻水供水管的表面设有冷源水流量计，所述冷源水流量计的一侧设有冷源水温度压力测试装置，所述冷源水温度压力测试装置的后端安装有冷源水流量调节阀，所述一级喷淋供水管路的表面设有一级喷淋水温度测试装置，所述喷淋回水循环管路的一端设有循环喷淋水流量表，所述喷淋回水循环管路的循环喷淋水流量表一侧设有喷淋蓄水池回水温度压力测试装置，所述喷淋回水循环管路的表面设有循环喷淋水调节阀门，所述喷淋回水融冰管路的表面设有循环回水流量调节阀门，一级喷淋管的一端设有喷淋压力测试装置，所有的测试装置将数据传输至测控***平台进行存储与处理，由以上装置构成一级喷淋水流量与温度的测试控制***。

优选的，所述喷淋蓄水池的内部设有喷淋蓄水池水位平衡孔板，所述喷淋蓄水池的内壁均匀设有水位控制器，以上装置构成喷淋蓄水池的水位平衡***。

优选的，所述冰水槽的冰水槽A的内部设有冰水槽A温度测试装置，所述冰水槽的冰水槽B的内部设有冰水槽B温度测试装置，所有的测试装置将数据传输至测控***平台进行存储与处理以上装置构成冰水槽的水温测试***。

优选的，所述送风管测量段位于矿井采区送风粉尘模拟装置后侧的位置设有风流进口粉尘颗粒探测器，所述大焓差降温除湿装置出风段内部且靠近后挡水板的一侧设有风流出口粉尘颗粒探测器，所有测试数据传输至测控***平台进行存储与处理，并反馈给矿井采区送风粉尘模拟装置，从而构成粉尘浓度的测试与模拟控制***。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明适用于各类热害矿井不同风量、不同降温负荷下的大焓差降温设备的热湿交换性能的测试并指导设计开发，本发明装置具有成本低、能耗低、操作简单、冷源可靠且互补性强的特点。

附图说明

图1为本发明采区大焓差降温装置热湿交换性能测试装置的结构图；

图2为本发明大焓差降温除湿装置内喷淋装置的纵向剖面简图；

图3为本发明大焓差降温除湿装置内喷淋装置的横断面简图；

图4为本发明冰水槽的结构示意图；

图5为本发明喷淋蓄水池的结构示意图。

图中：1、大焓差降温除湿装置；2、二级喷淋装置；3、一级喷淋装置；4、采区热湿空气模拟装置；5、恒温冷水机组；6、冰水槽；7、一级喷淋泵；8、二级喷淋泵；9、喷淋蓄水池回水泵；10、变频风机；11、方向可调喷头；12、喷淋蓄水池；13、矿井采区送风粉尘模拟装置；14、送风管测量段；15、风量与风压测试装置；16、室外空气进口管段；17、喷淋冷却装置；18、加热与加湿装置；19、喷淋风阻测试装置；20、挡水板风阻测试装置；21、风机进风温湿度传感器；22、采区热湿空气模拟装置出口温湿度传感器；23、采区热湿空气模拟装置冷源供水泵；24、喷淋蓄水池水位平衡孔板；25、大焓差降温除湿装置进风端接口；26、采区热湿空气模拟装置出风端接口；27、冷源水流量计；28、冷源水温度压力测试装置；29、风量调节阀；30、过滤装置；31、检修窗口；32、采区热湿空气模拟装置冷源流量计；33、可旋转水管接头；34、循环喷淋水流量表；35、冷源水流量调节阀；36、循环回水流量调节阀门；37、采区热湿空气模拟装置冷源流量调节阀；38、采区热湿空气模拟装置冷源回水启闭阀；39、喷淋蓄水池回水温度压力测试装置；40、循环喷淋水调节阀门；41、二级喷淋水调节阀门；42、采区热湿空气模拟装置冷源水温度压力测试装置；43、大焓差降温除湿装置进风温湿度测试装置；44、大焓差降温除湿装置出风温湿度测试装置；45、喷淋压力测试装置；47、喷淋管检修阀门；48、后挡水板；49、前挡水板；50、采区热湿空气模拟装置出口挡水装置；51、大焓差降温除湿装置出风段；52、采区热湿空气模拟装置冷源供水管路；53、采区热湿空气模拟装置冷源回水管路；54、喷淋蓄水池回水管路；55、二级喷淋供水管路；56、喷淋回水循环管路；57、冰水供水管；58、冷冻水回水管；59、大焓差降温除湿装置冷源供水管；60、冷冻水供水管；61、水位控制器；62、冰水槽A；63、冰水槽B；64、冰水槽A供水阀门；65、B补回水管；66、冰水槽A供水口；67、A补回水阀；68、B补回水阀；69、补回水接管；70、冰水槽B供水口及阀门；71、竖向布水管；72、融冰喷嘴；73、冷水机组冷冻回水控制阀；74、A冰水槽温度测试装置；75、B冰水槽温度测试装置；76、二级喷淋水温度压力测试装置；77、测控***平台；78、冰水槽保温盖板；80、一级喷淋供水管路；81、喷淋水池；82、喷淋回水融冰管路；83、一级喷淋水温度测试装置；84、风流出口粉尘颗粒探测器；85、风流进口粉尘颗粒探测器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置通过采区热湿空气模拟装置4、大焓差降温除湿装置1、冷源***、测试控制***组合成一套完整的大焓差降温设备的测试***，完成对不同类型采区大焓差降温装置的不同工况下的降温除湿性能专业性测试工作，为用户及技术人员提供准确的技术数据。

为实现采区大焓差降温设备热湿交换性能测试的要求，本发明提供如下技术方案：

请参阅图1至图5，本发明提供的一种实施例：一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，包括采区热湿空气模拟装置4、大焓差降温除湿装置1、冷源***、测试控制***，热湿空气模拟装置4与大焓差降温除湿装置1通过大焓差降温除湿装置进风端接口25、采区热湿空气模拟装置出风端接口26和矿井采区送风粉尘模拟装置13连接，冷源***通过三通与冷冻水回水管58、大焓差降温除湿装置冷源供水管59和一级喷淋供水管路80接入大焓差降温除湿装置1，测试控制***与采区热湿空气模拟装置4、大焓差降温除湿装置1和冷源***电性连接，测试控制***包括空气侧热流参数的测试***、一级喷淋水流量与温度的测试控制***、采区热湿空气模拟装置4的冷却除湿的控制***、喷淋蓄水池12的水位平衡***和粉尘浓度的测试与模拟控制***。

进一步，采区热湿空气模拟装置4进口端为室外空气进口管段16，采区热湿空气模拟装置4的内部设有加热与加湿装置18与喷淋冷却装置17，加热与加湿装置18位于喷淋冷却装置17的一侧，喷淋冷却装置17的底部设有喷淋水池81，且采区热湿空气模拟装置4底部的喷淋水池81的一侧连接有采区热湿空气模拟装置冷源回水管路53，采区热湿空气模拟装置冷源回水管路53的表面设有采区热湿空气模拟装置冷源回水启闭阀38，大焓差降温除湿装置1的喷淋蓄水池12连接有喷淋蓄水池回水管路54，采区热湿空气模拟装置冷源回水启闭阀38一端的管路通过三通阀与大焓差降温除湿装置1的喷淋蓄水池回水管路54连接，喷淋蓄水池回水管路54的另一端通过三通连接过滤装置30，过滤装置30的另一端接有喷淋蓄水池回水泵9，喷淋蓄水池回水泵9前端设有喷淋蓄水池回水温度压力测试装置39，喷淋蓄水池回水温度压力测试装置39的另一端通过三通连接喷淋回水循环管路56和喷淋回水融冰管路82，喷淋回水融冰管路82的表面设有循环回水流量调节阀门36，循环回水流量调节阀门36另一端的喷淋回水融冰管路82与融冰水槽6的进水管连接，且喷淋回水融冰管路82通过三通连接冷冻水回水管58。

进一步，喷淋水池81的一侧连接有采区热湿空气模拟装置冷源回水管路53，喷淋冷却装置17的底端接有采区热湿空气模拟装置冷源供水管路52，采区热湿空气模拟装置冷源供水管路52的前端设有采区热湿空气模拟装置冷源水温度压力测试装置42，采区热湿空气模拟装置冷源水温度压力测试装置42的一端连接有采区热湿空气模拟装置冷源流量调节阀37，采区热湿空气模拟装置冷源流量调节阀37的一端接有采区热湿空气模拟装置冷源流量计32，采区热湿空气模拟装置冷源流量计32的一端接有采区热湿空气模拟装置冷源供水泵23，采区热湿空气模拟装置冷源供水泵23的一端接至大焓差降温除湿装置1下部的喷淋蓄水池12。

进一步，采区热湿空气模拟装置4出口端设有采区热湿空气模拟装置出口挡水装置50，采区热湿空气模拟装置出口挡水装置50的外表面设有出口挡水板，采区热湿空气模拟装置4的出口挡水板外侧接有采区热湿空气模拟装置4的出风端接口，采区热湿空气模拟装置4的出口挡水板内侧设有采区热湿空气模拟装置出口温湿度传感器22，采区热湿空气模拟装置4的出风端通过采区热湿空气模拟装置出风端接口26与变频风机10连接，变频风机10的另一端连接有送风管测量段14，送风管测量段14的表面从右至左依次设有风量调节阀29、矿井采区送风粉尘模拟装置13、风量与风压测试装置15，采区热湿空气模拟装置4内部的进口端设有风机进风温湿度传感器21，送风管测量段14的出口端与大焓差降温除湿装置进风端接口25连接，大焓差降温除湿装置进风端接口25的另一侧与大焓差降温除湿装置1连接。

进一步，大焓差降温除湿装置1的内进口端设有前挡水板49，前挡水板49的进风侧设有大焓差降温除湿装置进风温湿度测试装置43，前挡水板49的另一侧设有二级喷淋装置2，二级喷淋装置2通过二级喷淋供水管路55与一级喷淋装置3下部的喷淋蓄水池12相连，二级喷淋供水管路55在吸水端设有过滤装置30，过滤装置30设在二级喷淋泵8的吸水端，二级喷淋泵8出口端装设二级喷淋水调节阀门41，二级喷淋水调节阀门41的另一端设有二级喷淋水温度压力测试装置76，二级喷淋水温度压力测试装置76的一端连接有二级喷淋装置2，大焓差降温除湿装置1的壳体中间部位与二级喷淋装置2出口端设有检修窗口31，检修窗口31位于喷淋蓄水池12的上方，二级喷淋装置2与一级喷淋装置3的中间部位设有喷淋蓄水池水位平衡孔板24，喷淋蓄水池水位平衡孔板24靠近二级喷淋装置2的一侧设有水位控制器61，二级喷淋装置2与一级喷淋装置3的主干管设有喷淋管检修阀门47，二级喷淋装置2与一级喷淋装置3设有喷淋管，喷淋管的水平干管设有喷淋压力测试装置45，喷淋管的底端设有可旋转水管接头33，且可旋转水管接头33与喷淋管水平干管相连，喷淋管上设有方向可调喷头11，一级喷淋装置3的出口侧设有大焓差降温除湿装置出风温湿度测试装置44与喷淋压力测试装置45，喷淋压力测试装置45的另一侧为后挡水板48，后挡水板48的两侧设有喷淋压力测试装置45，后挡水板48的两侧均设有挡水板风阻测试装置20，后挡水板48外侧连接有大焓差降温除湿装置出风段51，大焓差降温除湿装置出风段51的内部设有风流出口粉尘颗粒探测器84，一级喷淋装置3的外侧设有喷淋管水平干管与一级喷淋供水管路80相连，一级喷淋供水管路80设有一级喷淋水温度测试装置83，一级喷淋供水管路80另一端通过三通与喷淋回水循环管路56连接，一级喷淋供水管路80靠近喷淋蓄水池12的位置设有冷源水温度压力测试装置28，冷源水温度压力测试装置28的后端安装有冷源水流量调节阀35，冷源水流量调节阀35的另一端连接有一级喷淋泵7，一级喷淋泵7的一端固定连接有过滤装置30，过滤装置30的后端通过三通管路的一端连接有冰水供水管57，冰水供水管57的进水端连接冰水槽A供水口66，冰水槽A供水口66顶端设有冰水槽A供水阀门64，冰水槽A供水口66的后端安装有冰水槽6，一级喷淋泵7的过滤装置30后端通过三通管路的另一端连接冷冻水供水管60，冷冻水供水管60的一端连接恒温冷水机组5，喷淋蓄水池12的内部设有回水循环管路，回水循环管路的出水端设有循环喷淋水调节阀门40，循环喷淋水调节阀门40的表面设有循环喷淋水流量表34，循环喷淋水流量表34的后端通过三通的一端连接采区热湿空气模拟装置冷源回水管路53的出水端，循环喷淋水流量表34的后端通过三通的另一端连接喷淋回水融冰管路82，喷淋回水融冰管路82的表面设有循环回水流量调节阀门36，循环回水流量调节阀门36另一端的喷淋回水融冰管路82与融冰水槽6的进水管连接，且喷淋回水融冰管路82通过三通连接冷冻水回水管58，由此构成了采区大焓差降温装置；

冷源***包括冰水槽6与恒温冷水机组5，冰水槽6与恒温冷水机组5构成双冷源组合，冰水槽6作为小型实验测试使用，恒温冷水机组5配合冰水槽6作为大中型制冷负荷下的冷源，恒温冷水机组5的冷水机组冷冻水回水管58通过三通与喷淋回水融冰管路82并联后接入喷淋蓄水池回水管路54，冷水机组冷冻水回水管58的表面设有冷水机组冷冻回水控制阀73，且冷水机组冷冻回水控制阀73与恒温冷水机组5电性连接，喷淋蓄水池回水管路54接入冰水槽6的补回水接管69形成大焓差降温除湿装置1冷源的补水及回水环路；冷水机组冷冻水供水管60通过三通与冰水供水管57并联后接入大焓差降温除湿装置冷源供水管59，大焓差降温除湿装置冷源供水管59设有一级喷淋泵7，大焓差降温除湿装置冷源供水管59的表面设有冷源水流量计27与冷源水流量调节阀35，负责调控大焓差降温除湿装置冷源供水管59的流量，且大焓差降温除湿装置冷源供水管59通过三通与喷淋回水循环管路56并联混合后接入一级喷淋供水管路80，形成一级喷淋装置3的冷水源；

冰水槽A62与冰水槽B63的结构相同，冰水槽A62的一侧帮底部设有冰水槽A供水口66，冰水槽A供水口66的表面设有冰水槽A供水阀门64，冰水槽A供水口66对面的水槽壁的上侧设有A补回水管，A补回水管靠近水槽外壁处设有A补回水阀67，A补回水阀67后端连接有竖向布水管71，竖向布水管71的表面均布有融冰喷嘴72，距融冰喷嘴72一定距离处的冰水槽A62内设有冰水槽A温度测试装置74，冰水槽A62通过A补回水管与冰水槽B63的冰水槽B供水口及阀门70并联后汇入补回水接管69，冰水槽B63一侧的底部设有冰水槽B63供水口，冰水槽B63供水口一侧的上部设有B补回水管65，B补回水管65靠近水槽外壁处设有B补回水阀68，B补回水阀68后端接有竖向布水管71，且距融冰喷嘴72一定距离处的冰水槽B63内设有冰水槽B温度测试装置75。

进一步，测试控制***包括变频风机10，变频风机10的入口处设置的风机进风温湿度传感器21，送风管测量段14的一端设置的风量与风压测试装置15，送风管测量段14表面设有风量调节阀29，喷淋冷却装置17出口段设置有采区热湿空气模拟装置出口温湿度传感器22，大焓差降温除湿装置1内前挡水板49处前端设置有大焓差降温除湿装置进风温湿度测试装置43，一级喷淋装置3的进口与二级喷淋装置2的出口设有喷淋风阻测试装置19，后挡水板48前后端均设有挡水板风阻测试装置20，二级喷淋装置2的出口设有大焓差降温除湿装置出风温湿度测试装置44，所有测试装置将数据传输至测控***平台77进行存储与处理，以上构建组成了空气侧热流参数的测试***。

进一步，冷冻水供水管60的表面设有冷源水流量计27，冷源水流量计27的一侧设有冷源水温度压力测试装置28，冷源水温度压力测试装置28的后端安装有冷源水流量调节阀35，一级喷淋供水管路80的表面设有一级喷淋水温度测试装置83，喷淋回水循环管路56的一端设有循环喷淋水流量表34，喷淋回水循环管路56的循环喷淋水流量表34一侧设有喷淋蓄水池回水温度压力测试装置39，喷淋回水循环管路56的表面设有循环喷淋水调节阀门40，喷淋回水融冰管路82的表面设有循环回水流量调节阀门36，一级喷淋管的一端设有喷淋压力测试装置45，所有的测试装置将数据传输至测控***平台77进行存储与处理，由以上装置构成一级喷淋水流量与温度的测试控制***。

进一步，喷淋蓄水池12的内部设有喷淋蓄水池水位平衡孔板24，喷淋蓄水池12的内壁均匀设有水位控制器61，以上装置构成喷淋蓄水池12的水位平衡***。

进一步，冰水槽6的冰水槽A62的内部设有冰水槽A温度测试装置74，冰水槽6的冰水槽B63的内部设有冰水槽B温度测试装置75，所有的测试装置将数据传输至测控***平台77进行存储与处理以上装置构成冰水槽6的水温测试***。

进一步，送风管测量段14位于矿井采区送风粉尘模拟装置13后侧的位置设有风流进口粉尘颗粒探测器85，大焓差降温除湿装置出风段51内部且靠近后挡水板48的一侧设有风流出口粉尘颗粒探测器84，所有测试数据传输至测控***平台77进行存储与处理，并反馈给矿井采区送风粉尘模拟装置13，从而构成粉尘浓度的测试与模拟控制***。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，包括采区热湿空气模拟装置（4）、大焓差降温除湿装置（1）、冷源***、测试控制***，其特征在于：所述热湿空气模拟装置（4）与大焓差降温除湿装置（1）通过大焓差降温除湿装置进风端接口（25）、采区热湿空气模拟装置出风端接口（26）和矿井采区送风粉尘模拟装置（13）连接，所述冷源***通过三通与冷冻水回水管（58）、大焓差降温除湿装置冷源供水管（59）和一级喷淋供水管路（80）接入大焓差降温除湿装置（1），所述测试控制***与采区热湿空气模拟装置（4）、大焓差降温除湿装置（1）和冷源***电性连接，所述测试控制***包括空气侧热流参数的测试***、一级喷淋水流量与温度的测试控制***、采区热湿空气模拟装置（4）的冷却除湿的控制***、喷淋蓄水池（12）的水位平衡***和粉尘浓度的测试与模拟控制***；所述采区热湿空气模拟装置（4）的内部设有喷淋冷却装置（17）；所述采区热湿空气模拟装置冷源回水启闭阀（38）一端的管路通过三通阀与大焓差降温除湿装置（1）的喷淋蓄水池回水管路（54）连接；所述采区热湿空气模拟装置（4）出口端设有采区热湿空气模拟装置出口挡水装置（50），所述采区热湿空气模拟装置出口挡水装置（50）的外表面设有出口挡水板；冰水槽A（62）与冰水槽B（63）的结构相同；其中，冰水槽A（62）中盛放块冰，冰水槽B（63）中盛放碎冰；

所述采区热湿空气模拟装置（4）进口端为室外空气进口管段（16），所述采区热湿空气模拟装置（4）的内部设有加热与加湿装置（18），所述加热与加湿装置（18）位于喷淋冷却装置（17）的一侧，所述喷淋冷却装置（17）的底部设有喷淋水池（81），且所述采区热湿空气模拟装置（4）底部的喷淋水池（81）的一侧连接有采区热湿空气模拟装置冷源回水管路（53），所述采区热湿空气模拟装置冷源回水管路（53）的表面设有采区热湿空气模拟装置冷源回水启闭阀（38），所述大焓差降温除湿装置（1）的喷淋蓄水池（12）连接有喷淋蓄水池回水管路（54），所述喷淋蓄水池回水管路（54）的另一端通过三通连接过滤装置（30），所述过滤装置（30）的另一端接有喷淋蓄水池回水泵（9），所述喷淋蓄水池回水泵（9）前端设有喷淋蓄水池回水温度压力测试装置（39），所述喷淋蓄水池回水温度压力测试装置（39）的另一端通过三通连接喷淋回水循环管路（56）和喷淋回水融冰管路（82），所述喷淋回水融冰管路（82）的表面设有循环回水流量调节阀门（36），所述循环回水流量调节阀门（36）另一端的喷淋回水融冰管路（82）与融冰水槽（6）的进水管连接，且所述喷淋回水融冰管路（82）通过三通连接冷冻水回水管（58）；

所述喷淋水池（81）的一侧连接有采区热湿空气模拟装置冷源回水管路（53），所述喷淋冷却装置（17）的底端接有采区热湿空气模拟装置冷源供水管路（52），所述采区热湿空气模拟装置冷源供水管路（52）的前端设有采区热湿空气模拟装置冷源水温度压力测试装置（42），所述采区热湿空气模拟装置冷源水温度压力测试装置（42）的一端连接有采区热湿空气模拟装置冷源流量调节阀（37），所述采区热湿空气模拟装置冷源流量调节阀（37）的一端接有采区热湿空气模拟装置冷源流量计（32），所述采区热湿空气模拟装置冷源流量计（32）的一端接有采区热湿空气模拟装置冷源供水泵（23），所述采区热湿空气模拟装置冷源供水泵（23）的一端接至大焓差降温除湿装置（1）下部的喷淋蓄水池（12）；

所述大焓差降温除湿装置（1）的内进口端设有前挡水板（49），所述前挡水板（49）的进风侧设有大焓差降温除湿装置进风温湿度测试装置（43），所述前挡水板（49）的另一侧设有二级喷淋装置（2），所述二级喷淋装置（2）通过二级喷淋供水管路（55）与一级喷淋装置（3）下部的喷淋蓄水池（12）相连，所述二级喷淋供水管路（55）在吸水端设有过滤装置（30），所述过滤装置（30）设在二级喷淋泵（8）的吸水端，所述二级喷淋泵（8）出口端装设二级喷淋水调节阀门（41），所述二级喷淋水调节阀门（41）的另一端设有二级喷淋水温度压力测试装置（76），所述二级喷淋水温度压力测试装置（76）的一端连接有二级喷淋装置（2），所述大焓差降温除湿装置（1）的壳体中间部位与二级喷淋装置（2）出口端设有检修窗口（31），所述检修窗口（31）位于喷淋蓄水池（12）的上方，所述二级喷淋装置（2）与一级喷淋装置（3）的中间部位设有喷淋蓄水池水位平衡孔板（24），所述喷淋蓄水池水位平衡孔板（24）靠近二级喷淋装置（2）的一侧设有水位控制器（61），所述二级喷淋装置（2）与一级喷淋装置（3）的主干管设有喷淋管检修阀门（47），所述二级喷淋装置（2）与一级喷淋装置（3）设有喷淋管，所述喷淋管的水平干管设有喷淋压力测试装置（45），所述喷淋管的底端设有可旋转水管接头（33），且可旋转水管接头（33）与喷淋管水平干管相连，所述喷淋管上设有方向可调喷头（11），所述一级喷淋装置（3）的出口侧设有大焓差降温除湿装置出风温湿度测试装置（44）与喷淋压力测试装置（45），所述喷淋压力测试装置（45）的另一侧为后挡水板（48），所述后挡水板（48）的两侧设有喷淋压力测试装置（45），所述后挡水板（48）的两侧均设有挡水板风阻测试装置（20），所述后挡水板（48）外侧连接有大焓差降温除湿装置出风段（51），所述大焓差降温除湿装置出风段（51）的内部设有风流出口粉尘颗粒探测器（84），所述一级喷淋装置（3）的外侧设有喷淋管水平干管与一级喷淋供水管路（80）相连，所述一级喷淋供水管路（80）设有一级喷淋水温度测试装置（83），所述一级喷淋供水管路（80）另一端通过三通与喷淋回水循环管路（56）连接，所述一级喷淋供水管路（80）靠近喷淋蓄水池（12）的位置设有冷源水温度压力测试装置（28），所述冷源水温度压力测试装置（28）的后端安装有冷源水流量调节阀（35），所述冷源水流量调节阀（35）的另一端连接有一级喷淋泵（7），所述一级喷淋泵（7）的一端固定连接有过滤装置（30），所述过滤装置（30）的后端通过三通管路的一端连接有冰水供水管（57），所述冰水供水管（57）的进水端连接冰水槽A供水口（66），所述冰水槽A供水口（66）顶端设有冰水槽A供水阀门（64），所述冰水槽A供水口（66）的后端安装有冰水槽（6），所述一级喷淋泵（7）的过滤装置（30）后端通过三通管路的另一端连接冷冻水供水管（60），所述冷冻水供水管（60）的一端连接恒温冷水机组（5），所述喷淋蓄水池（12）的内部设有回水循环管路，所述回水循环管路的出水端设有循环喷淋水调节阀门（40），所述循环喷淋水调节阀门（40）的表面设有循环喷淋水流量表（34），所述循环喷淋水流量表（34）的后端通过三通的一端连接采区热湿空气模拟装置冷源回水管路（53）的出水端，所述循环喷淋水流量表（34）的后端通过三通的另一端连接喷淋回水融冰管路（82），所述喷淋回水融冰管路（82）的表面设有循环回水流量调节阀门（36），所述循环回水流量调节阀门（36）另一端的喷淋回水融冰管路（82）与融冰水槽（6）的进水管连接，且喷淋回水融冰管路（82）通过三通连接冷冻水回水管（58），由此构成了采区大焓差降温装置；

所述冷源***包括冰水槽（6）与恒温冷水机组（5），所述冰水槽（6）与恒温冷水机组（5）构成双冷源组合，所述冰水槽（6）作为小型实验测试使用，所述恒温冷水机组（5）配合冰水槽（6）作为大中型制冷负荷下的冷源，所述恒温冷水机组（5）的冷水机组冷冻水回水管（58）通过三通与喷淋回水融冰管路（82）并联后接入喷淋蓄水池回水管路（54），所述冷水机组冷冻水回水管（58）的表面设有冷水机组冷冻回水控制阀（73），且冷水机组冷冻回水控制阀（73）与恒温冷水机组（5）电性连接，所述喷淋蓄水池回水管路（54）接入冰水槽（6）的补回水接管（69）形成大焓差降温除湿装置（1）冷源的补水及回水环路；所述冷水机组冷冻水供水管（60）通过三通与冰水供水管（57）并联后接入大焓差降温除湿装置冷源供水管（59），所述大焓差降温除湿装置冷源供水管（59）设有一级喷淋泵（7），所述大焓差降温除湿装置冷源供水管（59）的表面设有冷源水流量计（27）与冷源水流量调节阀（35），负责调控大焓差降温除湿装置冷源供水管（59）的流量，且大焓差降温除湿装置冷源供水管（59）通过三通与喷淋回水循环管路（56）并联混合后接入一级喷淋供水管路（80），形成一级喷淋装置（3）的冷水源；

所述冰水槽A（62）的一侧帮底部设有冰水槽A供水口（66），所述冰水槽A供水口（66）的表面设有冰水槽A供水阀门（64），所述冰水槽A供水口（66）对面的水槽壁的上侧设有A补回水管，所述A补回水管靠近水槽外壁处设有A补回水阀（67），所述A补回水阀（67）后端连接有竖向布水管（71），所述竖向布水管（71）的表面均布有融冰喷嘴（72），所述距融冰喷嘴（72）一定距离处的冰水槽A（62）内设有冰水槽A温度测试装置（74），所述冰水槽A（62）通过A补回水管与冰水槽B（63）的冰水槽B供水口及阀门（70）并联后汇入补回水接管（69），所述冰水槽B（63）一侧的底部设有冰水槽B（63）供水口，所述冰水槽B（63）供水口一侧的上部设有B补回水管（65），所述B补回水管（65）靠近水槽外壁处设有B补回水阀（68），所述B补回水阀（68）后端接有竖向布水管（71），且距融冰喷嘴（72）一定距离处的冰水槽B（63）内设有冰水槽B温度测试装置（75）；

所述喷淋蓄水池（12）的内部设有喷淋蓄水池水位平衡孔板（24），所述喷淋蓄水池（12）的内壁均匀设有水位控制器（61），以上装置构成喷淋蓄水池（12）的水位平衡***。

2.根据权利要求1所述的一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，其特征在于：所述采区热湿空气模拟装置（4）的出口挡水板外侧接有采区热湿空气模拟装置（4）的出风端接口，所述采区热湿空气模拟装置（4）的出口挡水板内侧设有采区热湿空气模拟装置出口温湿度传感器（22），所述采区热湿空气模拟装置（4）的出风端通过采区热湿空气模拟装置出风端接口（26）与变频风机（10）连接，所述变频风机（10）的另一端连接有送风管测量段（14），所述送风管测量段（14）的表面从右至左依次设有风量调节阀（29）、矿井采区送风粉尘模拟装置（13）、风量与风压测试装置（15），所述采区热湿空气模拟装置（4）内部的进口端设有风机进风温湿度传感器（21），所述送风管测量段（14）的出口端与大焓差降温除湿装置进风端接口（25）连接，所述大焓差降温除湿装置进风端接口（25）的另一侧与大焓差降温除湿装置（1）连接。

3.根据权利要求1所述的一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，其特征在于：所述测试控制***包括变频风机（10），所述变频风机（10）的入口处设置的风机进风温湿度传感器（21），所述送风管测量段（14）的一端设置的风量与风压测试装置（15），所述送风管测量段（14）表面设有风量调节阀（29），所述喷淋冷却装置（17）出口段设置有采区热湿空气模拟装置出口温湿度传感器（22），所述大焓差降温除湿装置（1）内前挡水板（49）处前端设置有大焓差降温除湿装置进风温湿度测试装置（43），所述一级喷淋装置（3）的进口与二级喷淋装置（2）的出口设有喷淋风阻测试装置（19），所述后挡水板（48）前后端均设有挡水板风阻测试装置（20），所述二级喷淋装置（2）的出口设有大焓差降温除湿装置出风温湿度测试装置（44），所有测试装置将数据传输至测控***平台（77）进行存储与处理，以上构建组成了空气侧热流参数的测试***。

4.根据权利要求3所述的一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，其特征在于：所述冷冻水供水管（60）的表面设有冷源水流量计（27），所述冷源水流量计（27）的一侧设有冷源水温度压力测试装置（28），所述冷源水温度压力测试装置（28）的后端安装有冷源水流量调节阀（35），所述一级喷淋供水管路（80）的表面设有一级喷淋水温度测试装置（83），所述喷淋回水循环管路（56）的一端设有循环喷淋水流量表（34），所述喷淋回水循环管路（56）的循环喷淋水流量表（34）一侧设有喷淋蓄水池回水温度压力测试装置（39），所述喷淋回水循环管路（56）的表面设有循环喷淋水调节阀门（40），所述喷淋回水融冰管路（82）的表面设有循环回水流量调节阀门（36），一级喷淋管的一端设有喷淋压力测试装置（45），所有的测试装置将数据传输至测控***平台（77）进行存储与处理，由以上装置构成一级喷淋水流量与温度的测试控制***。

5.根据权利要求1所述的一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，其特征在于：所述冰水槽（6）的冰水槽A（62）的内部设有冰水槽A温度测试装置（74），所述冰水槽（6）的冰水槽B（63）的内部设有冰水槽B温度测试装置（75），所有的测试装置将数据传输至测控***平台（77）进行存储与处理，以上装置构成冰水槽（6）的水温测试***。

6.根据权利要求5所述的一种热害矿井采区大焓差降温设备的热湿交换性能测试装置，其特征在于：所述送风管测量段（14）位于矿井采区送风粉尘模拟装置（13）后侧的位置设有风流进口粉尘颗粒探测器（85），所述大焓差降温除湿装置出风段（51）内部且靠近后挡水板（48）的一侧设有风流出口粉尘颗粒探测器（84），所有测试数据传输至测控***平台（77）进行存储与处理，并反馈给矿井采区送风粉尘模拟装置（13），从而构成粉尘浓度的测试与模拟控制***。