設(shè)備先通過
防爆型進(jìn)風(fēng)百葉窗吸入外界冷空氣，空氣首先進(jìn)入內(nèi)置的
金屬濾網(wǎng) / 布袋過濾器（過濾精度≥85%），去除空氣中的粉塵、煤渣等雜質(zhì) —— 這一步是為了避免粉塵附著在換熱器表面影響換熱效率，同時(shí)防止雜質(zhì)進(jìn)入風(fēng)機(jī)或風(fēng)道引發(fā)機(jī)械磨損。
過濾后的潔凈空氣，由
隔爆型軸流風(fēng)機(jī) / 離心風(fēng)機(jī)（符合 GB 3836.1 防爆標(biāo)準(zhǔn)）提供動力，以穩(wěn)定風(fēng)速（通常 8-15m/s）送入后續(xù)換熱環(huán)節(jié)；風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)有抗靜電涂層（表面電阻≤10?Ω），避免空氣流動中產(chǎn)生的靜電積聚，防范瓦斯環(huán)境下的安全風(fēng)險(xiǎn)。
這是熱風(fēng)機(jī)產(chǎn)生熱風(fēng)的關(guān)鍵步驟，根據(jù)熱源類型（蒸汽、熱水、電加熱），換熱方式略有差異，但核心都是通過高效換熱器實(shí)現(xiàn) “冷空氣→熱空氣” 的能量轉(zhuǎn)化：
- 蒸汽換熱型：礦井自備蒸汽（壓力 0.2-0.4MPa）通入鋼鋁復(fù)合翅片管換熱器，蒸汽在管內(nèi)冷凝釋放大量潛熱，通過翅片快速傳遞到管外；冷空氣流經(jīng)翅片間隙時(shí)，與高溫管壁充分接觸，溫度快速升至 40-60℃，蒸汽冷凝后的冷凝水則回收至礦井水循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源復(fù)用。
- 熱水換熱型：以礦井余熱熱水（95-130℃）或外部供熱熱水為熱源，熱水在換熱器管內(nèi)循環(huán)流動，通過 “管內(nèi)熱水→管壁→管外空氣” 的顯熱傳遞，將冷空氣加熱至目標(biāo)溫度；部分設(shè)備會搭配板式換熱器進(jìn)行二次升溫，提升換熱效率（可達(dá) 95% 以上）。
- 電加熱型：適用于無蒸汽 / 熱水熱源的礦井，采用防爆電加熱管（材質(zhì)為 304 不銹鋼，表面功率密度≤1.5W/cm²）作為熱源，冷空氣流經(jīng)電加熱管陣列時(shí)，直接吸收電阻絲產(chǎn)生的熱量，升溫速度快（可在 1-2 分鐘內(nèi)達(dá)到額定出風(fēng)溫度），且支持功率分級調(diào)節(jié)。
加熱后的熱風(fēng)，通過
保溫風(fēng)道（內(nèi)壁貼耐高溫保溫棉，熱損失率≤3%）輸送至井口上方或側(cè)方的
出風(fēng)口；出風(fēng)口通常設(shè)計(jì)為 “條形擴(kuò)散結(jié)構(gòu)”，使熱風(fēng)均勻覆蓋井口斷面，形成一道 “熱空氣幕”—— 這道氣幕一方面能隔絕外界低溫冷空氣直接進(jìn)入井筒，另一方面可將井筒內(nèi)上升的冷空氣加熱，避免井筒內(nèi)壁結(jié)霜、結(jié)冰（結(jié)冰會導(dǎo)致提升鋼絲繩打滑、井筒設(shè)備損壞）。
部分大型礦井會采用 “多風(fēng)口協(xié)同” 設(shè)計(jì)，在主井口、副井口分別布置熱風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)道流量分配閥調(diào)節(jié)各井口的熱風(fēng)供應(yīng)量，確保不同井口的溫度均達(dá)標(biāo)。
設(shè)備配備PLC 控制系統(tǒng)，結(jié)合井口的溫度傳感器（精度 ±0.5℃）、風(fēng)速傳感器（量程 0-20m/s）及礦井的瓦斯傳感器（監(jiān)測濃度 0-1000ppm），實(shí)現(xiàn)自動化調(diào)控：
- 當(dāng)井口溫度低于 2℃時(shí)，系統(tǒng)自動提升熱源供給量（如增加蒸汽 / 熱水流量、調(diào)高電加熱功率）或加大風(fēng)機(jī)風(fēng)量，快速提升熱風(fēng)溫度；
- 當(dāng)井口溫度高于 5℃時(shí)，系統(tǒng)降低熱源功率或減小風(fēng)量，避免能源浪費(fèi)；
- 若監(jiān)測到瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)（≥1.5%），系統(tǒng)會立即切斷電加熱電源（或關(guān)閉蒸汽 / 熱水閥門），并停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，同時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警，聯(lián)動礦井應(yīng)急系統(tǒng)，保障安全。
整個(gè)工作流程無需人工持續(xù)干預(yù)，通過 “感知 - 判斷 - 執(zhí)行” 的閉環(huán)控制，既能穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)防凍效果，又能兼顧節(jié)能與煤礦安全生產(chǎn)要求。
