[发明专利]具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统及其报警方法

说明书

本发明涉及一种具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统及其报警方法，包括：部分埋设于土体中的输送管路；内部装有冷媒的冷媒罐，安装于输送管路上位于土体外的部分；安装于输送管路上位于土体外部分的输送泵；安装于冷媒罐上的液位计，能够检测冷媒罐内冷媒的液位值；安装于冷媒罐上的报警器，能够发出警报；安装于冷媒罐上且与液位计和报警器连接的控制器。在冷媒的液位值低于设定液位值时，控制器控制报警器发出警报，从而能够在发生冷媒泄露时，及时地提醒工作人员采取措施，避免造成冷媒的浪费。同时，通过结构改进和功能集成，克服原有冻结站占地大、搬迁难的问题，增强了冻结系统的可移动性。

技术领域

本发明涉及人工地层冻结技术领域，特指一种具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统及其报警方法。

背景技术

在申请号为201610349665.2的中国专利中公开了一种自流节能快速的矿井冻结结构和冻结方法，其中，主管道上伸出多个埋入地下的埋入管，主管道连接有液态二氧化碳提供结构。通过液态二氧化碳提供结构向主管道内通入液体二氧化碳，液体二氧化碳流进埋入管后与周围地层发生热量交换变为气体再回到主管道，气态二氧化碳经过热交换器液化再进入埋入管，实现循环冻结。

由于地层内可能存在石块等坚硬物体，埋入管在打入土层的过程中与坚硬物体碰撞后可能会产生破裂，且埋入管埋入土体中后无法通过人工检测埋入管是否破裂，因而，该专利无法检测液体二氧化碳的泄露，若是埋入管破裂将导致大量的二氧化碳流入土层中，严重影响冻结效果且造成二氧化碳的浪费，增加了成本。

除此之外，现有技术中除了冷冻管是插入土体或贴敷在结构面上，其余设备均需布置在位于地面或地下的冻结站内。冷冻机、盐水箱等设备体积大、质量重，导致传统盐水冻结站占地较大，有时会影响其他项目施工，尤其是冻结站位于较小直径隧道内的时候。冻结站往往在运行较短时间(例如三个月)后需要迁移至别处使用，而目前冻结相关设备较重，体积大，导致冻结站搬迁费时费力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统及其报警方法，以解决现有技术中无法检测液体二氧化碳泄露以及冻结站体积大、质量重导致使用不便的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统，包括：

部分埋设于土体中的输送管路；

内部装有冷媒的冷媒罐，安装于所述输送管路上位于土体外的部分；

安装于所述输送管路上位于土体外部分的输送泵；

安装于所述冷媒罐上的液位计，能够检测所述冷媒罐内所述冷媒的液位值；

安装于所述冷媒罐上的报警器，能够发出警报；以及

安装于所述冷媒罐上且与所述液位计和所述报警器连接的控制器。

本发明通过液位计检测冷媒罐内冷媒的液位值，液位计将冷媒的液位值发送给控制器，控制器将冷媒的液位值与设定液位值进行比较，在冷媒的液位值低于设定液位值时，控制器控制报警器发出警报，从而能够在发生冷媒泄露时，及时地提醒工作人员采取措施，避免造成冷媒的浪费。

本发明具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统的进一步改进在于，还包括安装于所述输送管路上位于土体外部分的热交换器，通过热交换器与所述输送管路内的所述冷媒发生热量交换，以对所述冷媒进行降温。

本发明具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统的进一步改进在于，还包括安装于所述热交换器上的水冷机构，通过所述水冷机构对所述热交换器进行降温。

本发明具有泄露报警功能的人工地层集成冻结系统的进一步改进在于，所述水冷机构包括箱体以及安装于所述箱体内的喷淋组件；