[发明专利]一种基于泥浆环流的隧道降温系统

说明书

本发明提供了一种基于泥浆环流的隧道降温系统，包括冷却循环系统、水循环系统以及泥浆环流系统，所述冷却循环系统用于给输送至隧道内的风提供冷源，所述水循环系统分别连接冷却循环系统和泥浆环流系统，所述水循环系统和冷却循环系统之间以及水循环系统和泥浆环流系统之间分别进行热交换，通过水循环系统将冷却循环系统产生的热量传递至泥浆环流系统中，通过泥浆环流系统与隧道掌子面以及隧道外界的空气间发生热交换将热量释出。将原本盾构机中仅仅用来携带渣土的泥浆环流系统进一步利用，最终通过泥浆环流系统带走隧道内热量，解决现有技术中外循环水用量较大、工人作业难度大、成本不断增加的问题。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种基于泥浆环流的隧道降温系统。

背景技术

目前盾构机在掘进过程中采用一次风机向隧道注入空气，通过隧道通风管将空气送至盾构机最后一节台车，然后利用二次风机接力向掘进机断面送风，然后隧道内热风通过隧道向洞口流动形成空气循环，超长距离隧道掘进对风机要求高，而在工程施工过程中，风管漏风、风管直径小、送风距离较长导致隧道掘进面冷却效果差，导致隧道内温度高，人体舒适度较差。

盾构机在掘进过程中发热量大、热源较多，其中部分热量直接散发至隧道空气中导致隧道内的温度上升。隧道温度通过隧道通风调节，主要设备有一次风机、二次风机，通过风机送风难以将隧道温度降至30摄氏度以下。

目前隧道降温系统采用外循环水将隧道热量带出洞外，通过外部的散热设备进行散热冷却，外循环水用量较大，需大大增加循环水管管径，工人接管、工作都大大增加，并且随着隧道的挖掘不断深入，这种降温方式的成本将会越来越高。

综上所述，急需一种基于泥浆环流的隧道降温系统以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于泥浆环流的隧道降温系统，具体技术方案如下：

一种基于泥浆环流的隧道降温系统，包括冷却循环系统、水循环系统以及泥浆环流系统，所述冷却循环系统用于给输送至隧道内的风提供冷源，所述水循环系统分别连接冷却循环系统和泥浆环流系统，所述水循环系统和冷却循环系统之间以及水循环系统和泥浆环流系统之间分别进行热交换，通过水循环系统将冷却循环系统产生的热量传递至泥浆环流系统中，通过泥浆环流系统与隧道掌子面以及隧道外界的空气间发生热交换将热量释出。

以上技术方案中优选的，所述水循环系统包括循环水泵、储水罐以及换热管，所述冷却循环系统包括冷却机组，所述循环水泵、冷却机组、换热管以及储水罐之间串联构成水循环回路，通过冷却机组实现冷却循环系统中的冷却介质和水循环回路中的冷却介质进行热交换；所述泥浆环流系统包括热交换泥浆管，所述换热管设置于热交换泥浆管的内部并与流动的泥浆接触，通过换热管实现水循环回路中的冷却介质与泥浆环流系统中的泥浆之间进行热交换。

以上技术方案中优选的，所述换热管为螺旋式管路，所述螺旋式管路嵌入所述热交换泥浆管内部实现水循环回路中的冷却介质与泥浆环流系统中的泥浆之间进行热交换。

以上技术方案中优选的，所述螺旋式管路内部冷却介质的流向与热交换泥浆管内泥浆的流向相反。

以上技术方案中优选的，所述冷却循环系统还包括蒸发器、冷却水箱以及冷却循环泵，所述蒸发器、冷却机组、冷却水箱以及冷却循环泵之间串联构成冷却循环回路，所述冷却机组用于对冷却循环回路中的冷却介质进行冷却，所述蒸发器用于冷却循环回路中的冷却介质和输送至隧道内的风进行热交换，进而实现对输送至隧道内的风进行冷却。

以上技术方案中优选的，所述冷却循环回路中的冷却介质为含氟制冷剂，所述水循环回路中的冷却介质为水。