[发明专利]一种去除长大岩溶隧道排水管道结晶的绿色系统

权利要求书

1.一种去除长大岩溶隧道排水管道结晶的绿色系统，其特征在于：包括CO₂提纯装置、制冷装置以及冲洗装置；

所述CO₂提纯装置由变压吸附装置，即PSA装置，以及CO₂收集罐组成；所述制冷装置由储水水箱、制冷器组成；所述冲洗装置由连接三通、水泵、水位控制阀和智能阀组成；

所述变压吸附装置由原料气体压缩机、变温预处理器、变压吸附器、真空泵、置换气压缩机组成；储水水箱底部分别与水泵和CO₂收集罐相连，上部通过水位控制阀连接中心水沟；水泵通过连接三通与一个排水分区内一侧的纵向排水管相连；排水分区内本侧的横向排水管与智能阀相连，另一侧的横向排水管保持正常排水状态；

所述水泵采用高压水泵，所述储水水箱内水源为隧道排水；

所述智能阀在水泵工作时自动关闭，水泵停止工作时自动打开；

所述水位控制阀控制储水水箱的水位，当储水水箱水位过低时，自动打开阀门使中心水沟的水进入水箱，当储水水箱水量充足时自动关闭；

具体工作时包括以下步骤：

步骤一：将通风系统中收集的废气通入CO₂提纯装置提取CO₂气体；

步骤二：将提取的CO₂气体通入制冷装置中的储水水箱；

步骤三：将储水水箱中的水，通过冲洗装置，进入排水管道中，清洗管道内壁附着的碳酸钙结晶；

所述步骤一具体包括以下步骤：

1）基于长大隧道中产生的大量汽车尾气，以及长隧道按规范沿隧道纵向方向设有通风井，将通风井内收集的废气通入变压吸附装置，即PSA装置内的原料气体压缩机内压缩；

2）继续通入变温预处理器，吸附硫化物、氮氧化物、H₂O、高烃类气体；

3）继续通入变压吸附器，每台吸附器依次历经吸附、压力均衡降、用真空泵抽真空的过程得到纯度较高的CO₂气体，将其储存在CO₂收集罐中，其他气体从隧道通风井排出；

在所述步骤二中，将步骤一CO₂收集罐中的气体通入有制冷功能的储水水箱中，制冷的温度保持在3～5℃，以保证水能溶解更多的CO₂气体；

在所述步骤三中，将步骤二中制冷装置内大量溶解了CO₂气体的水通过冲洗装置进入排水管道中清洗管道内壁，当水泵开始工作时，排水分区一侧横向排水管上的智能阀自动关闭，另一侧横向排水管始终保持正常排水状态，水泵停止工作后，智能阀自动打开并使排水管道中的未流出的水流入中心水沟；

储水水箱与水位控制阀和中心水沟连通获得能够重复利用的水源；

从三个方面定期消除岩溶隧道排水管结晶，第一，水中二氧化碳分压增大促使化学方程式向沉淀溶解方向进行，第二，CO₂溶解在水中形成的碳酸溶液为弱酸性溶液，溶解排水管道内壁的碳酸盐结晶；第三，在化学反应作用下，通过水泵增压，通过增大排水管中的水压力进而冲刷排水管道，提高清除效果。