防爆井口热风机组的工作原理核心是 “安全换热 / 发热 + 定向送风”,通过适配煤矿井口易燃易爆、多尘潮湿的特殊环境,将冷空气加热至目标温度(≥2℃)并输送至井筒,实现防冻保障,具体可按热源类型分为两类:
- 能量转化:接入矿用防爆电源后,机组内的防爆加热元件(如 PTC 陶瓷发热体、防爆电热管)将电能转化为热能,发热元件表面温度受控(避免超温引发风险);
- 空气加热:防爆轴流风机启动,将井口外部的冷空气吸入机组内部,冷空气流经加热元件时,与高温元件进行热交换,温度快速升高;
- 定向输送:加热后的热空气经风道导向,被风机加压后送入井口或井筒,直接提升井筒内空气温度,同时通过机组的风量调节功能,确保热风覆盖井口关键区域(如提升机钢丝绳通道、信号装置周边);
- 安全联锁:风机与加热元件实现 “先风后热” 联锁 —— 只有风机正常启动送风生,加热元件才通电发热,避免元件干烧;若温度传感器检测到出风温超阈值或风机故障,会立即切断加热电源,保障安全。
- 热媒导入:从煤矿锅炉房接入高温蒸汽(通常 0.3-0.6MPa)或热水(80-100℃),热媒经防爆阀门控制后,进入机组内的钢铝复合翅片换热器;
- 热交换:防爆风机吸入冷空气,冷空气流经换热器的翅片时,与翅片管内的热媒进行间接热交换(热媒热量通过翅片传递给空气),冷空气被加热;
- 热风输送:加热后的空气在风机作用下,经密封风道送入井口,同时热媒完成换热后,通过回水管 / 回汽管返回锅炉房循环利用;
- 温控调节:机组配备温度传感器,实时监测出风温度,若温度低于 2℃,自动调大热媒流量(如开大蒸汽阀门);若温度过高,则减小流量,确保温度稳定。
无论哪种类型,机组均通过 “防爆结构设计”(如隔爆外壳、防爆电机、密封接线盒)阻断内部发热 / 电气部件与外部瓦斯、煤尘的接触,同时通过过热、缺相、风机故障联锁等保护机制,避免运行中出现安全风险,最终实现 “安全加热、稳定送风” 的防冻核心目标。