礦井巷道熱風爐的核心工作原理是 “能量轉化 + 強制換熱 + 安全輸送”,結合礦井高濕、多塵、防爆要求,分為 礦用防爆電熱式 和 礦用防爆燃氣式 兩大類,具體原理如下:
- 能量轉化核心:以礦用防爆電加熱元件(如不銹鋼防爆加熱管,符合 Exd I Mb 標準)為核心,通電后利用 電阻焦耳效應 將電能直接轉化為熱能,加熱元件表面溫度控制在安全范圍(避免引燃瓦斯 / 煤塵)。
- 強制換熱流程:礦用隔爆型風機吸入井下冷空氣,冷空氣流經防爆加熱腔時,與高溫加熱元件充分接觸,快速吸收熱量升溫(升溫速率 5-10℃/min)。
- 安全輸送與控溫:加熱后的熱空氣經導流裝置均勻輸送至巷道;系統搭配礦用本安型溫度傳感器,實時監測出風口溫度,當達到設定值(通常 5-20℃)時,智能控制器自動調節加熱功率或啟停風機,確保溫度穩定在《煤礦安全規程》要求范圍內,同時避免局部過熱。
- 能量轉化核心:通過礦用防爆燃燒器燃燒天然氣、煤層氣等清潔能源,在隔爆燃燒室內產生高溫煙氣(避免明火外泄),實現 化學能向熱能 的轉化。
- 間接換熱流程:高溫煙氣流經防爆換熱管(與空氣側物理隔離),通過熱傳導將熱量傳遞給管外的冷空氣;為避免煙氣泄漏污染井下空氣,采用 “煙氣 - 空氣” 間接換熱設計,確保熱空氣潔凈無有害氣體。
- 安全排放與調控:換熱后的低溫煙氣經礦用防爆煙道排出井下(或引至地面);系統配備瓦斯濃度聯動裝置,若巷道瓦斯濃度超標,立即切斷燃氣供應并停止燃燒,同時風機持續通風,保障安全。
兩類設備均圍繞 “安全優先” 設計:通過防爆結構(隔爆外殼、本安電路)阻斷點火源,采用強制通風確保熱空氣循環均勻,避免局部缺氧或有害氣體積聚,最終實現 “高效供暖 + 符合礦井安全規范” 的雙重目標。