成果名称：	深部矿井热害治理新型制冷成套设备关键技术及应用
登记日期：	2023-04-06
完成单位：	珠海格力电器股份有限公司,中国平煤神马控股集团有限公司,珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司,平顶山天安煤业股份有限公司
完成人员：	董明珠,李毛,卓明胜,杜波,陈培生,李延河,刘华,程琦,罗炽亮,王朴忠,王新义,刘振邦,王晨光,于振子,唐晗,范新川,李阳,陈万兴,张治平,陈军平
研究起止日期：	2020-09-01至2022-11-01
主要应用行业：	制造业
高新技术领域：	新能源与节能
评价单位：	中国机械工业联合会
评价日期：	2023-02-04
成果简介：	为解决深井高温热害问题，更好的支持国家煤炭资源开发战略，珠海格力电器股份有限公司与中国平煤神马控股集团有限公司合作，研发矿井热害治理新型制冷成套设备，要求满足如下条件：①降温除湿实现工作面温度≤30℃&相对湿度≤85%，确保员工生命健康；②新风零消耗、水资源消耗≤2.1L/(h·kW)，保障煤矿正常生产所需新风及水资源供给；③研制矿井专用半封闭压缩机，取得防爆Ⅰ类和煤安认证，提升设备安全性及可靠性。
创新一：基于水力驱动的乏风散热技术
发明了喷淋水驱动的乏风散热技术，研发超低水头小流量水力风机，发明了一种低反向旋涡型翼型叶片，效率达61.5%；设计了一种引流&分流布局结构，排挤系数ψ提高至0.71，解决了低水头小流量下风量小、易堵塞的难题。研发了耦合管内螺纹扰流冷却&管外布水成膜蒸发的蒸发冷却器，通过设计高效低阻均风和多级非对称多孔布水结构，杜绝了管外蒸发干斑，攻克了喷淋水膜与湿空气换热效率低下难题，换热效率提升11.8%。研制一种套筒式多重防渗水专利结构，采用大风叶(Φ800mm)、低转速(550rpm)设计，局部风速不超过3.4m/s，显著降低水雾产生，耗水量低至0.0013m³/(h·kW)。
创新二：高效梯度除湿供冷技术
研制一种基于风速\片距\管径等多参数耦合直膨组合柜，实现单位空间除湿量提升14.5%，低温除湿过程不结霜；发明了蒸发器防结霜控制技术，有效阻止霜层形成，确保持续稳定除湿，解决小尺寸组合柜除湿能力低的难题。采用了一种双机组四级串联布置结构，构建梯度除湿数学模型，通过动态寻优的控制策略，实现不同品位冷源与新风湿负荷逐级适配，除湿效率较单级除湿方案提升36.2%，较常规多级除湿均布方案提升16.4%。
创新三：冷冻水驱动逐级降温供冷技术
发明了一种冷冻水驱动型六级串联逐级降温的高效组合柜，采用了透平蜗壳型线及多参数耦合的设计方法，研制出超低比转速水力风机，水力损失降低了6.7%，摩擦损失降低了14.5%，解决了小流量高水头下输出风量不足的难题，实现了采煤工作面整体降温除湿。发明了一种双风机双级交叉逆流换热技术，研制了两级拆分水路串联型风机布置结构，逐级利用水力势能，势能吸收率提升26.3%，改善了管外气流组织分布，风速均匀性由52.8%提升至93.4%，换热效率提升18.3%。
创新四：Ⅰ类防爆半封闭螺杆压缩机
发明了Ⅰ类防爆半封闭螺杆压缩机结构，设计了可控释压密封隔爆面，满足爆炸释压要求，同时阻隔外部空气，防止凝露产生；研制了一种涡流加热恒温装置，杜绝了凝露问题，解决防凝露和隔爆难以兼顾难题，通过防爆认证，填补行业空白。发明了一种矿井专用高效高刚度转子型线，压缩效率提升7.9%，变形量降低10.8%，解决了高压比工况下转子受温度、压力及扭矩多重交变影响而周期性变形、颤振的难题，满足高压比(11.2)、高冷凝温度(80℃)稳定可靠运行要求。