[发明专利]一种长隧道气源降温设备

说明书

一种长隧道气源降温设备，主要由水路系统和控制系统两部分组成，其中：所述的水路系统主要由设置在地面的冷水供应子系统、安设在长隧道中的空气源热泵和设置在地面的热水利用子系统三部分，通过两路供水管道依次连接而成循环水路；所述的控制系统主要由设置在地面的控制器和供水管道上安设的抽水泵、流量控制阀、温度传感器、止回阀、压力表，通过通电线路连接而成。本发明的设备施工简单，能耗少，安全高效，实用性强。

技术领域

本发明涉及长隧道降温技术领域，尤其涉及一种长隧道气源降温设备。

背景技术

近年来，随着经济的发展，地面可用面积逐渐减少，为了减轻地面生产与交通拥挤带来的不便，越来越多的地下工程兴起。地下隧道交通已变得十分常见，考虑到土地利用率和交通的便捷性，隧道的长度和深度增加的趋势越来越明显，随之而来的隧道热害问题日渐严重。对于长度较短、埋深较浅且车流量较小的隧道而言，通过采用加大隧道的通风量等非人工降温方法就可以基本解决热害问题，但对于目前越来越多的长度较长、大埋深和车流量密集的长隧道来说，采用基本的非人工的降温方法是不能从根本上解决和控制热害问题的。目前，常用的长隧道降温方法为人工制冷降温方法。

人工制冷降温法，使用较多的有建造制冷站组成制冷机组降温、喷雾降温和空调降温。根据制冷机组的安装位置不同，制冷机组降温分为地面制冷机组降温、地下隧道内制冷机组降温和地面地下制冷机组联合降温三种类型。地面制冷机组降温方法，制冷机组安装在地面，设备安装、管理和操作方便，排热方便，也不需要在隧道内开设大型的机电硐室，冷量便于调节，但是，供冷管道较长，冷耗高，冷水处理复杂；地下隧道内制冷机组降温，制冷机组安设在隧道内，较好地解决了供冷管道长和冷耗高的问题，供冷系统简单，冷量调节方便，但是，需要在隧道内开设专门的机电硐室，对设备的要求较高，设备的安装管理和操作不便，安全性较差；地面地下制冷机组联合降温方法，地面和地下隧道内都安设制冷机组，可以有效地提高一次载冷剂的回水温度，减少冷耗，可以利用一次载冷剂排出隧道内制冷机的冷凝热，减少一次载冷剂的循环量，但是这种降温方法系统复杂，制冷设备分散，不易管理。喷雾降温可以实现隧道空气温度的快速降低，操作方便，成本低，污染小，但是水的蒸发速度较快，低温持续时间短，且在隧道正常运行时会影响交通，可以运用在隧道的施工阶段。空调降温，可以较好地实现空气降温，还有一定的降湿的作用，清洁高效，但是，在长隧道中安设空调系统成本较高，排热不便。

现有公开了一种高地温隧道降温散热及热能转化装置，包括冷水循环降温装置、温差发电组件和蓄电用电组，设置冷水箱和热水箱，通过在隧道中铺设供水管道实现水流和空气的热交换，带有热量的水流收集到热水箱中，然后利用冷热水箱之间的温差在两个水箱中间设置温差发电机组和蓄电用电组，从而实现对隧道的降温以及热量的再利用。

但是，上述现有技术仍存在以下不足：

1)对于长隧道，需要铺设较长的冷水管道，冷耗较大，功耗较高；

2)冷水管道在降低空气温度的同时，热水管道会吸收空气中的冷量，效率不高。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种长隧道气源降温设备，使用该设备不仅能提高降温效率和改善降温效果，还可以简化结构，施工、管理都比较方便，同时，能够实现热量和水源的有效循环利用，功耗低，节能高效。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：主要由水路系统和控制系统两部分组成，其中：所述的水路系统主要由设置在地面的冷水供应子系统、安设在长隧道中的空气源热泵和设置在地面的热水利用子系统三部分，通过两路供水管道依次连接而成循环水路；所述的控制系统主要由设置在地面的控制器和供水管道上安设的抽水泵、流量控制阀、温度传感器、止回阀、压力表，通过通电线路连接而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)创造性地采用空气源热泵的原理对隧道空气进行降温，提高了降温效率，简化了系统，施工、管理都比较方便；