[发明专利]一种用于地铁隧道的薄壳式换热器及其安装施工方法在审

专利信息
申请号: 201810941225.5 申请日: 2018-08-17
公开(公告)号: CN109099738A 公开(公告)日: 2018-12-28
发明(设计)人: 佟振;胡松涛;童力;季永明 申请(专利权)人: 青岛理工大学
主分类号: F28D15/04 分类号: F28D15/04;F28F9/00
代理公司: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 李琳
地址: 266555 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 薄壳 地铁隧道 换热器 换热器本体 安装施工 隧道 二衬 地铁 前端换热器 地铁环境 使用寿命 隧道围岩 依次布置 热效率 保护层 防水板 废热源 土工布 砂浆 废热 热泵 围岩 排放 环保 交换
【说明书】:

发明公开了一种用于地铁隧道的薄壳式换热器及其安装施工方法,该用于地铁隧道的薄壳式换热器包括隧道围岩中由内到外依次布置的隧道一衬、薄壳式换热器本体和隧道二衬,在薄壳式换热器本体和隧道二衬之间夹设有由砂浆、土工布和防水板组成的保护层,通过薄壳式换热器本体与地铁隧道围岩交换热量。本发明将该薄壳式换热器作为地铁废热源热泵的前端换热器,可以有效的改善地铁环境质量,减轻地铁对环境的废热排放,具有换热效率高,环保,经济适用,使用寿命长等优点。

技术领域

本发明涉及一种薄壳式换热器,特别涉及一种应用于地铁隧道中的薄壳式换热器及其安装施工方法。

背景技术

随着地铁事业的快速发展,隧道热环境受到人们越来越多的重视。地铁隧道传热是一个长期缓慢的非稳态过程。随着地铁列车行车量和运行时间的增加,过多的列车散热量堆积在隧道内,造成空气和围岩温度升高,当隧道温度超过设计值时,不仅会造成地铁列车的运行环境恶化,甚至还可能会出现安全事故。

为了改善地铁环境质量,减轻地铁对环境的废热排放,热泵技术成为提高能源利用率的重要手段,是回收利用地铁废热的有效途径。地下隧道和地铁车站基本都处于地下恒温层以下,地下土壤的温度常年基本恒定,非常适合地源热泵系统的应用。但是地源热泵系统的地埋管换热器所需场地较大,由于土壤导热系数较小单根地埋管的换热量有限,所以当供热量一定时,所需地埋管长度较长,导致地埋管钻孔较多,所需的换热场地也较大。而且地埋管安装时涉及地下钻孔,施工难度大,钻孔成本较高,当地埋管出现故障时检修更换也比较困难。

综上所述,现有技术中对于地埋管换热器存在所需场地较大、钻孔较多,施工难度大成本高的问题,尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种用于地铁隧道的薄壳式换热器及其安装施工方法,将该薄壳式换热器作为地铁废热源热泵的前端换热器,可以有效的改善地铁环境质量,减轻地铁对环境的废热排放,具有换热效率高,环保,经济适用,使用寿命长等优点。

本发明所采用的技术方案是:

本发明第一目的是提供一种用于地铁隧道的薄壳式换热器,包括隧道围岩中由内到外依次布置的隧道一衬、薄壳式换热器本体和隧道二衬,在薄壳式换热器本体和隧道二衬之间夹设有由砂浆、土工布和防水板组成的保护层,通过薄壳式换热器本体与地铁隧道围岩交换热量。

作为本发明的一种优选方式方案,所述薄壳式换热器本体包括进水主管、回水主管、以及连接于进水主管和回水主管之间的毛细管网栅,所述毛细管网栅沿隧道弧形壁面的圆周方向敷设。

进一步的,所述毛细管网栅包括均布于进水主管和回水主管之间且贯通进水主管和回水主管的若干根毛细导热水管,所述进水主管和回水主管布置在隧道同一侧的预留主管管沟内。

进一步的,所述毛细导热水管为直径4.3mm、壁厚0.1mm的PPR管,相邻的毛细导热水管之间的间距为10mm。

本发明的第二目的是提供一种用于地铁隧道的薄壳式换热器安装施工方法,该方法包括以下步骤:

(1)确定毛细管网栅的敷设位置,检查隧道壁面是否平整,并在相应位置开设沟槽;

(2)对毛细管网栅的进行检漏试验;

(3)试验合格后,进行隧道一衬、薄壳式换热器和隧道二衬的结构施工。

作为本发明的一种优选方式方案,采用水平仪、经纬仪或水准仪找正毛细管网栅的敷设位置;若隧道壁面凹凸不平,采用水泥砂浆对基面进行找平。

作为本发明的一种优选方式方案,采用抽检的形式应用水压试压方法对毛细管网栅进行检漏试验。

作为本发明的一种优选方式方案,所述隧道一衬、薄壳式换热器和隧道二衬的结构施工方法为:

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