大柳塔煤矿利用回风源热泵进行井筒防冻的实验研究.pdf

万方数据 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 大柳塔煤矿利用回风源热泵进行井筒防冻的实验研究 专 业供热、供燃气、通风及空调工程 硕 士 生宋利利 指导教师郑庆红 副教授 摘 要 矿井通风是煤矿设计必不可少的组成部分，合理的矿井通风设计为矿井的安 全生产、运行提供了重要保障。专用进风立井作为矿井通风的渠道，把室外新风 源源不断的输送到矿井底部各个工作点，供给人员呼吸，同时也稀释井下的各种 有毒、有害的气体和粉尘，为井下作业人员提供了一个安全、良好的工作环境， 保障了矿井的安全生产。 大柳塔煤矿白家渠风井回风源热泵项目被列入国家高新技术产业发展项目计 划及投资计划，白家渠回风源热泵系统进行井筒防冻是西北地区的第一次实践。 回风源热泵系统利用喷淋式水-气回风换热器回收矿井回风中所蕴含的热量，结合 水源热泵技术加热室外新风，并采用全封闭式井口房混合方式进行井筒防冻时的 空气预热。但在系统运行中，进风井口冷风侧存在温度低于 2℃的局部低温区域， 加之井筒壁产生的淋水，使得井筒的井口处极易产生结冰、砸冰的危险，结冰也 会导致矿井通风量的不足，对井下人员、财产的安全造成严重的威胁。 论文在广泛调研和查阅资料的基础上，主要针对大柳塔煤矿白家渠风井回风 源热泵井筒防冻运行过程中出现的几个问题进行现场实验和研究分析，并提出了 相应的改进意见。 首先在冬季运行时，论文对大柳塔煤矿白家渠风井回风源热泵系统的运行过 程、参数和井口房内空气状态进行了现场测试。在此基础上，为了有效解决井口 的局部低温区域（进风井温度小于 2 ℃）的问题，论文对井口房的冷热风混合进 行深入分析、研究。在室外代表温度-8℃、-25℃下，利用数值流体力学的模拟软 件Fluent 数值模拟技术，为解决井口冷风侧的局部低温区域（温度小于 2 ℃） 的问题，分别采取 5 种方案对井口房冷热风混合效果进行模拟实验改变热风口 的位置、热风口侧加装铁皮风管、改变热风口的位置与热风口加装铁皮风管相结 合、热风口侧加装墙体、热风口侧加装墙体与改变热风口的位置相结合等。通过 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 对典型截面 Z-0.405m 的模拟温度云图分析，当热风口 B 与 C、F 与 G 之间的间距 为 5.2m， C 与 D、G 与 H 之间的间距为 2.15 m，在进风井口与冷风口之间的热风 口 B、C、D、F、G、H 侧加装宽度为 0.24 m，高度为 3.75 m，墙体长度分别为 ①热风口 B 与 C、F 与 G 之间墙体长度为 1.5m，热风口 C 与 D、G 与 F 之间墙 体长度为 2m；②热风口 B 与 C、F 与 G、C 与 D、G 与 F 之间墙体长度均为 2m； ③热风口 C 与 D、G 与 F 之间墙体长度为 2.5m，热风口 B 与 C、F 与 G 之间墙 体长度为 2m。上述井口房结构下可满足规范及实际运行时对进风井温度的要求。 关键词关键词井筒防冻；回风源热泵系统；Fluent 数值模拟技术；冷热风混合 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 Study on The Problems of Daliuta Coal Mine Baijiaqu Return Air Source Heat Pump System when Wellbore Antifreeze Specialty Heating, Ventilation ②adding the length of 2 m of the wall on the hot port B and C, Fand G, C and D, G and H; ③adding the length of 2.5 m of the wall on the hot port C and D, G and H, adding the length of 2 m of the wall on the hot port B and C, Fand G, the inlet air temperature is con to the requirements of specification and the actual operation under the the mine bottom structure. Keywords wellbore antifreeze; return air source heat pump system; Fluent numerical simulation technology; hot and cold air mixing. 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 I 目 录 1 绪论 .............................................................................................................................. 1 1.1 研究背景及意义 ............................................................................................... 1 1.2 井筒防冻国内外研究现状 ............................................................................. 2 1.2.1 井筒防冻国外研究现状 ...................................................................... 2 1.2.2 井筒防冻国内研究现状 ...................................................................... 2 1.3 研究目标、研究内容及技术路线 ................................................................. 4 2 井筒防冻空气加热及混合方式 ................................................................................... 5 2.1 井筒防冻空气加热系统形式 ......................................................................... 5 2.1.1 锅炉空气加热室系统 ........................................................................ 5 2.1.2 热风炉系统 .......................................................................................... 6 2.1.3 回风源热泵系统 .................................................................................. 7 2.2 井筒防冻空气混合方式 ................................................................................. 8 2.2.1 井筒内混合 .......................................................................................... 9 2.2.2 井口房混合 .......................................................................................... 9 2.2.3 井筒内与井口房混合 .......................................................................... 9 2.3 本章小结 ....................................................................................................... 10 3 计算流体力学软件 Fluent .......................................................................................... 11 3.3 模型的简化处理 ........................................................................................... 11 3.3.1 物理模型的简化处理 ........................................................................ 11 3.3.2 数学模型的简化处理 ........................................................................ 11 3.4 Fluent 计算说明[41-48] .................................................................................... 11 3.4.1 基本方程组及计算模型的确定 ........................................................ 11 （3）能量守恒方程 ...................................................................................................... 12 3.4.2 给定湍流参数 .................................................................................... 14 3.4.3 边界条件的设置 ................................................................................ 14 3.5 本章小结 ....................................................................................................... 14 4 工程概况及运行实验分析 ......................................................................................... 15 4.1 工程概况 ....................................................................................................... 15 4.1.1 井口房平面图及物理模型示意图 .................................................... 15 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 II 4.1.2 测量仪器及井口测点布置 ................................................................. 16 4.1.3 室外温度数据收集与处理 ................................................................. 17 4.2 回风源热泵运行中存在问题的分析及建议 ................................................... 18 4.2.1 室外温度较高时，水源热泵机组响应迟缓 ..................................... 18 4.2.2 供回水温度低于理论设计值 ............................................................. 20 4.2.3 井口加热器漏风 ................................................................................. 21 4.3 井口房的动态控制技术 .................................................................................. 21 4.4 井口房冷热风混合配比 .................................................................................. 22 4.4.1 井口房冷热风混合模拟结果分析 ....................................................... 23 4.4.2 实验与模拟数据对比验证 ................................................................... 24 4.5 本章小结 .......................................................................................................... 25 5 加强井口房冷热风混合度的模拟实验 ...................................................................... 26 5.1 改变热风口的位置 ........................................................................................ 27 5.1.1 热风口的位置尺寸 ............................................................................. 27 5.1.2 模拟结果分析与讨论 ......................................................................... 27 5.2 热风口加装铁皮风管 .................................................................................... 30 5.2.1 铁皮风管的尺寸 ................................................................................. 30 5.2.2 模拟结果分析与讨论 ......................................................................... 31 5.3 改变热风口的位置与热风口加装铁皮风管相结合 .................................... 33 5.3.1 铁皮风管的尺寸及热风口的位置 ..................................................... 33 5.3.2 模拟结果分析与讨论 ......................................................................... 34 5.4 热风口侧加装墙体 ........................................................................................ 36 5.4.1 墙体尺寸 ............................................................................................. 36 5.4.2 模拟结果分析与讨论 ......................................................................... 36 5.5 热风口侧加装墙体与改变热风口的位置相结合 ........................................ 39 5.5.1 墙体的尺寸及热风口的位置 ............................................................. 39 5.5.2 模拟结果分析与讨论 ......................................................................... 40 5.6 本章小结 ........................................................................................................ 42 6 结论与展望 .................................................................................................................. 43 6.1 本文结论 ........................................................................................................ 43 6.2 展望 ................................................................................................................ 45 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 III 致 谢 ............................................................................................................................ 46 参考文献 ........................................................................................................................ 47 附录 攻读硕士学位期间发表学术论文及获奖情况 .................................................. 50 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 1 1 绪论 1.1 研究背景及意义 矿井通风是矿井安全运行的基础，合理的通风设计为矿井的安全生产提供了 重要保障，保证了进、回风循环风路的畅通。根据煤炭工业矿井设计规范 （GB5021594）规定“当采暖室外计算温度等于或低于-4℃地区的进风立井、等 于或低于-5℃地区的进风斜井和等于或低于-6℃地区的进风平硐，当有淋帮水、排 水管和排水沟时，应设置空气加热设备”，即要进行井筒防冻。 白家渠风井回风源热泵系统进行井筒防冻，属于西北地区的首次实践和应用， 在运行过程中尤其是室外温度较高时，水源热泵机组响应迟缓；供回水温度低于 理论设计值；井口加热器漏风等问题均未能得到有效解决。尤其是进风井口冷风 侧的局部低温区域（温度小于 2 ℃）的问题（即井筒防冻）不利于矿井通风系统 的安全、节能高效运行，当矿区室外气温低于 0℃[1]时，井筒的进风温度达不到规 范要求时，在低温的作用下，井筒壁上出现的淋水就会结冰，结冰不但使井筒提 升能力下降 [2,3]，随着室外空气温度的下降，井口处不断结冰，在井口负压通风的 方式下极易造成冰块的下落（砸冰） ，从而对井下的工作人员以及设备的安全造成 严重隐患[4,5]，而且最主要的是结冰的井筒会使矿井通风的横断面积减小，造成矿 井通风量的不足，使矿井通风循环的回路不能正常运转，对井下人员及财产的安 全造成极大威胁。榆林属寒冷地区 IV，冬季室外通风计算干球温度为-9.4 ℃。文 献[1]指出影响立井安全生产的主要因素是井筒的结冻。随着井筒深度的增加，井 筒的温度会逐渐升高，文献[6]指出井筒的结冰现象主要集中在井筒的上部，尤其 是靠近地面处的区域。寒冷地区进风量很大的立井或斜井井筒一定要做好井筒防 冻的措施。井筒防冻的关键是保证井筒进风量和进风温度的要求，因此煤炭工 业矿井设计规范 （GB 50215-2005）中第 13.8.3 条规定“热风与冷风混合后温度 不低于 2℃” ，确保达到井筒防冻的目的。 大多数矿井的井筒防冻系统具备了足够的制热能力，但是由于主要设备的选 取及安装、运行及管理不当等因素而不能完全有效的发挥作用，甚至起不到井筒 防冻的效果，使冻井现象时有发生。徐传洲[4]认为影响井筒防冻效果的首要问题是 井筒防冻方式的不足。不同的井筒防冻方式（空气处理）对应不同的气流组织形 式，井筒防冻方式有 3 种井口房方式、井筒内方式、井口房与井筒内相结合的 方式，井筒防冻的效果受到井筒防冻方式的影响。采用井口房混合方式进行井筒 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 2 防冻时空气的预热， 井口以下 2m 处布置的温度感应器的安装位置会对进风口温度 的监测出现偏差，主要是温度感应器一般布置在靠近井筒的壁面处，监测的温度 主要是井筒壁面 2m 处的进风温度，而不是进风井温度的平均值，这样就会导致井 口冷风侧的温度可能成为监测盲区，就会导致进风井口冷风侧的局部低温区域达 不到设计规范上的最低 2℃的进风要求。在低温的条件下，井筒壁产生的淋水易发 生结冰，常常会出现冻井事故。有效解决进风井口冷风侧的局部低温区域的关键 在于加强井口房冷热风的混合，提升进风井的整体温度。在实际工程应用中，加 强井口房冷热风混合的问题并未得到有效解决，导致井口房混合加热方式的推广 和运用受到极大阻碍。有的井筒防冻设计甚至走进了经验设计的误区，为了追求 井口进风温度的达标，往往是通过加大供热量即提高井口加热器运行的数量来提 高井口的进风温度，使其满足设计规范上的要求。本项目中的井筒防冻的需热量 较大，风机的运行功率较大，使用时间长，耗电量大，所以高效、节能、合理的 运行模式显得尤为重要。 1.2 井筒防冻国内外研究现状 1.2.1 井筒防冻国外研究现状井筒防冻国外研究现状 国外关于井筒防冻这方面的文献少之又少，几乎没有专门针对井筒防冻效果 的文献出现，井筒防冻的相关文献主要集中在井筒的夏季降温技术及矿井换热器 取热方面的探索。 1975 年， Walker 等[7]人通过实验研究提出了一种矿井排风热能回收换热装置， 利用矿井排风作为植被生长提供温室环境，但是矿井回风中含有大量粉尘及其他 有害物质，不能被植被所吸收和利用。 1996 年， Smith 等[8]人利用换热装置提取矿井排风中的热能， 用此热能来进行 区域供暖的需要，并做了经济性分析。 1.2.2 井筒防冻国内研究现状井筒防冻国内研究现状 国内关于井筒防冻这方面的研究主要集中在井筒防冻系统的理论综述以及矿 井通风 [9-31] 的效果上，例如井筒防冻空气加热及混合方式、矿井通风阻力的研究 及自然风压对矿井通风的影响等的文献较多，很少有文献将井筒防冻的通风效果 作为重点进行分析、研究。关于回风源热泵系统进行井筒防冻时出现的技术问题 研究较少。加强井口房冷热风混合在国内的研究尚处于空白状态，目前没有相关 文献提及。有效解决井口房的冷热风混合，对井口房的混合方式进行推广，可使 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 3 回风源热泵系统的运行更加安全、高效、节能，而且对以后的井口房混合方式进 行井筒防冻的设计及井筒防冻系统的节能运行提出一定的参考。 王雨[32]指出常用的通风管理软件作为矿井通风计算和模拟的主要手段，但其 并不能与井下监控系统相结合，导致井下发生异常时难以准确推测并分析其原因， 并对矿井通风系统的实时模拟进行研究。 刘存玉[33]提出并研究了多功能变工况热泵机组及其系统。该系统可实现利用 一台机组满足夏季井下局部降温用制冰、制热水、采暖等目的。多功能变工况热 泵机组及其系统在实际运行中具有良好的高效低耗、环保等特点,可以满足矿井降 温和回风余热及备用机组需要。 扈守全[34]等人提出用水源热泵机组回收矿井涌水中蕴含的热量进行井筒防 冻，并计算了系统所需的热负荷及热泵机组和其附属设备的选型处理。 王清来[35]等人提出在矿井通风系统需要有空气加热的巷道的条件下，南方纬 度较高的矿山可以利用自然风压来解决井口结冰的问题，并对实际项目中的局部 通风系统进行改造。冬季利用自然风压的作用使矿井少量回风，达到防止井口结 冰的目的。 候利红[36]提出把井口加热器运用到井口空气的加热中，主要针对井口加热器 与传统的 SRZ 井口加热器从构造差异及运行安装方面进行比较。得出传统的 SRZ 井口加热器在采暖季运行时热阻较大，且易积灰尘；且安装的特殊位置易导致增 加热辐射，消耗部分热量；加热器无调节功能，安装周期较长。而井口加热器设 备体积小，传热系数高，无热量耗散，主动精确的进行调节，安装周期短，运行 费用较低，初投资可在短时间内回收。 郭福忠[37]等人提出采用热风炉进行井筒防冻时，对井筒防冻空气混合的两种 方式即井筒内混合方式和井口房混合方式进行模拟分析。井筒内的混合方式是冷 热风在井筒内混合后进行井筒防冻；井口房顶部送热风的混合方式是在敞开式建 筑中从建筑的顶部送热风在与室外冷风混合后进行井筒防冻，两种方式的井口进 风均依靠的是井口的负压。最后从送风参数、气流组织和防冻效果三个方面进行 典型截面温度场的对比分析，得出井口房顶部送热风的混合方式在敞开式建筑中 受室外冷风风速影响较大，热量的消耗量较大，从而说明井筒内的混合方式对井 筒防冻的效果较理想。 程果[5]通过把井筒防冻和井筒冷却结合在一起进行实际运行效果的考虑， 运用 计算流体力学软件 CFD 数值模拟技术，对井口房内整体的温度场和速度场进行模 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 4 拟分析，得出在冬季的井筒防冻系统采用有风机的井口房混合方式较为合理。在 夏季，系统设备和夏季相同，进行井筒冷却，同样可以达到防止热害的效果。 王占楼[38] 提出有效利用设备的预热进行副井口空气的预热，将空压机运行时 散发的热量直接收集并导至室外再进行利用。此种余热利用方式一方面解决了散 热对空压机本身的热害；另一方面，从节能环保的角度出发，充分利用矿区设备 产生的废热进行二次利用和回收，不但使系统正常运行，还改善了矿区的环境。 最后把传统热风炉方法、水源热泵供热方法及空压机尾热利用方法从经济效益出 发进行对比，得出空压机来收集尾热的方法具有明显的可行性。 1.3 研究目标、研究内容及技术路线 本论文旨在研究大柳塔煤矿白家渠风井回风源热泵项目中出现的一些问题， 分析出现问题的原因，通过研究提出解决问题的办法。 该项目运行过程中主要存在的问题室外温度较低时，井口防冻问题不能保 障，井口部分区域会出现风温低于 2℃的情况；室外温度较高时，水源热泵机组响 应迟缓；供回水温度低于理论设计值；井口加热器的漏风等问题。对白家渠风井 的井口房的动态控制技术进行分析，提出室外代表温度-8℃、-25℃时的井口房冷 热风混合配比的节能运行模式。 研究将通过实地数据测试、实验并结合计算流体力学 Fluent 数值模拟技术进 行研究，对进风井口冷风侧的局部低温区域（温度小于 2 ℃）的问题进行重点分 析、研究，主要选择两种室外代表温度（-8℃、-25℃）时，分别对井口房冷热风 混合效果进行典型截面的温度云图分析，模拟采取 5 种方法改变热风口的位置、 热风口侧加装铁皮风管、改变热风口的位置与热风口加装铁皮风管相结合、热风 口侧加装墙体、热风口侧加装墙体与改变热风口的位置相结合等，以找出有效解 决井口冷风侧的局部低温区域（温度小于 2 ℃）问题的办法。 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 5 2 井筒防冻空气加热及混合方式 2.1 井筒防冻空气加热系统形式 据相关资料显示，在矿井的建设中，井筒防冻的用热量要占到整个矿井建设 用热量的 40左右。井筒防冻主要有 3 种供热方式锅炉供热系统、热风炉供热 系统、水源热泵供热系统。 2.1.1 锅炉锅炉空气加热室系统空气加热室系统 锅炉空气加热室系统的运行方式的热源来源于燃煤的热量，燃煤加热锅炉房 的蒸汽或者低温水制出高温蒸汽或者高温水，这些高温蒸汽或者高温水再经过空 气加热器 （井口加热器） 进行气-水的换热， 从而加热一部分的室外空气至 5060℃， 加热后的热空气再与部分室外空气混合至 2℃进行井筒防冻。其工作原理如图 2.1 所示。 图 2.1 锅炉空气加热室系统运行原理图 锅炉空气加热室系统进行冬季井筒防冻时，不但要消耗大量的煤炭资源，造 成环境的污染，还要消耗电能来提供所需热量，而且该系统在运营、维护、管理 方面仍需要消耗大量的人力、物力等资源。此套系统采用传统的井口加热器作为 空气加热设备，锅炉房的高温蒸汽或者高温水提供热源，设备主要包括散热器、 风机、鼓风机、引风机、除尘器、省煤器、调速箱、电控柜、水处理及有关设备， 但是此系统在实际的运行、管理、维护上存在诸多弊端，如运行不当存在安全隐 患，需要人员值守轮班，维护上的人员的劳务费用较高，且需要专业人员进行维 护 （1）热能要经过二次交换，热能的损失量较大，热能的使用效率低下。 （2）锅炉长期使用的条件下，受热壁面产生的结垢会导致锅炉的换热效率及 运行效率降低。 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 6 （3）锅炉空气加热器系统运行不当会产生不安全隐患，对矿井的正常生产 建设造成威胁。 （4）此系统的主要设备有锅炉、井口加热器、水泵、水处理设备、通风设备 等，初投资较高，直接影响系统。 （5）实际运行过程中的耗煤量、耗电量、耗水量较大，从而运行成本较高[3]。 （6）燃煤产生的烟气、粉尘排放量很大，而且易形成污染，不但对矿区的环 境造成恶化，而且还将导致大气环境的进一步恶化。 近年来， “节能、环保”理念已渗入到各行各业，采用传统的锅炉空气加热 室系统的供热方式会使矿井乏风中蕴含的大量热能直接排入大气，此种方式不但 会使矿井回风种蕴含的大量的热量浪费掉，而且矿井回风种含有的杂质、灰尘也 会污染环境。因此，锅炉空气加热室系统的发展受到一定的限制，加之更换新型 燃煤锅炉仍然面临着燃烧煤炭、造成环境污染，投资和运行费用较大，环保审批 困难等突出问题，在这种形式下，对此种系统的选择慎之又慎。 2.1.2 热风炉系统热风炉系统 热风炉系统是直接把室外的冷空气加热到一定温度后送到井筒，再与部分室 外冷空气混合至 2℃后进行井筒防冻，其工作原理如图 2.2 所示。 图 2.2 热风炉系统运行原理图 热风炉具有以下优点 （1）热能只经过一次交换，热能的损失量较小。 （2）整个系统不使用水资源，所以对于高寒缺水地区尤其适用。 （3）热风炉系统比锅炉的运行安全，无爆炸的危险。 （4）热风炉的换热效率高，具有较好的节能性。 热风炉系统的使用要从整个矿区对热能的使用情况来全面考虑。热风炉系统 的主要设备主要是热风炉，工程的总投资量大，其中运行费用所占的比例也较大。 当矿区的用热量较小，且严重缺水时可选用热风炉系统。 如果矿区的用热量较大，热风炉房距离进风井较远时，通过热风道输送的热 空气流速缓慢，热风的巷道输送断面积增加，导致整个系统的电耗增加，初投资 加大，就不宜采用热风炉系统进行换热。热风炉系统从根本上未解决旧式燃煤锅 炉空气加热式系统存在的弊端，燃煤对环境的污染已不容小觑，尤其是 2014 年 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 7 以来，大气环境污染的问题已越来越突出，据有关资料统计，造成全国大部分城 市的“雾霾”天气的罪魁祸首就是煤炭资源的燃烧及汽车尾气的排放。白家渠风 井回风源热泵项目提取矿井回风中所蕴含的热量来进行井筒防冻以及采暖、空调， 用热量较大，所以不适宜采用热风炉系统。大柳塔煤矿白家渠风井回风热泵技术 的实施完全替代了原来所使用的 3 台 8 吨的燃煤热风炉系统。通过节省煤炭消耗， 降低运行费用，贯彻响应国家建设低碳生态矿的号召，达到低碳排放和运行，建 立一种“低碳排放、生产与运行，绿色生产”煤矿建设模式。 2.1.3 回风源热泵系统回风源热泵系统 大柳塔煤矿矿井回风温度冬季回风温度保持在 15.75 ℃19.44 ℃， 回风湿度在 90 左右，矿井回风中蕴含的大量热量可以进行回收。冬季提取回风中的热量， 实现矿区的井筒防冻及采暖、井筒防冻；夏季提取回风中的冷量，实现矿区的井 筒降温、空调等。 回风源热泵系统的工作原理[39,40]是矿井回风进入到扩散塔后， 在喷淋式回风换 热器中以水-回风逆喷的方式进行换热，经过换热后的水吸收了回风中的热量而温 度上升，回风放热后温度降低经过过滤变成清洁的空气通过喷淋式回风换热器中 的挡水板排入大气，吸收热量后的水经过过滤后进入水源热泵机组提取能量，为 井筒防冻提供所需的热负荷。图 2.3 为回风源热泵系统工作原理。 图 2.3 回风源热泵系统原理图 回风源热泵系统包括回风井取热系统和进风井加热系统两个子系统， 回风井取 热系统的主要作用是利用喷淋式回风换热器回收矿井回风中的热量。喷淋式回风 换热器净化回风、降噪的作用。根据矿方的监测数据，矿井通风总回风量为 216 m3/s，回风井可提取热量 5928 kW，井筒防冻所需热量为 5335 kW，故满足系统对 热量要求。冬季回风源热泵系统运行，夏季系统不运行。进风井加热系统主要包 万方数据 西安建筑科技大学硕士学位论文 8 括水源热泵机组和井口加热器两部分，主要作用是利用水源热泵机组将水中低品 位的热能转换成高品位的热能，实现矿区的井筒防冻。回风井取热系统中供回水 温度 13 ℃/5 ℃。 水源热泵机组和井口加热器均 8 台， 两者处于“一对一”的运行模 式。1 台水源热泵机组中有 6 台涡旋压缩机，根据室外气温的变化，自动或人工控 制水源热泵机组运行的台数和每台热泵机组里压缩机运行的数量。水源热泵机房 控制回水总管