一种盾构隧道冷却水循环系统的制作方法

1.本实用新型涉及隧道降温的技术领域，尤其涉及一种盾构隧道冷却水循环系统。


背景技术：

2.目前隧道洞内、洞外冷却水循环系统由于小温差，需要大量的冷却水；由于采用单向洞外冷却水进水，导致大量冷却水进入污水箱，和污水一起排出，导致洞外有大量水需要三级沉淀并会污染洞外地表水源；例如在专利申请号为“201721519391.3”、专利名称为“用于盾构隧道施工过程中的盾构机制冷降温机构”中公开了一种利用水冷机组和冷却机构形成冷却水循环结构，利用水冷机组产生的冷却水在冷却机构中对空气进行冷却，进而改善隧道内作业环境；在专利申请号为“201811213623.1”、专利名称为“用于高温环境下盾构冷却循环系统的降温体系及方法”公开了一种提高热交换器处集水池内水温与盾构机冷却循环系统水温差值，能够带走内循环冷却系统中更多热量，提高盾构降温效果，但是上述现有技术均为公开如何解决冷却污水排污影响洞外地表水源的技术问题。


技术实现要素：

3.针对目前洞外冷却水循环系统小温差，需要大量的冷却水，造成大量冷却污水污染洞外地表水源的技术问题，本实用新型提出一种盾构隧道冷却水循环系统。
4.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种盾构隧道冷却水循环系统，包括一级制冷回路、蓄水支路和二级制冷支路，蓄水支路和一级制冷回路相连通，二级制冷支路与风冷系统相连通，所述一级制冷回路与二级制冷支路相连通，二级制冷支路与蓄水支路相连通，蓄水支路分别通过供水组件和回水组件与供水支路相连通。
6.优选地，所述供水支路、蓄水支路、一级制冷回路和二级制冷支路组成冷却水循环回路。
7.优选地，所述一级制冷回路包括内循环水泵、变频器热交换设备、内循环水罐和主换热器，内循环水泵分别与内循环水罐和变频器热交换设备相连通，内循环水泵和变频器交换设备均与主换热器相连通，主换热器分别与蓄水支路和二级制冷支路相连通。
8.优选地，所述蓄水支路包括热水箱和冷水箱，热水箱和冷水箱相连通，冷水箱与主换热器相连通，主换热器与二级制冷机构相连通，热水箱与二级制冷支路相连通；所述冷水箱通过供水组件与供水支路相连通，热水箱通过回水组件与供水支路相连通。
9.优选地，所述二级制冷支路包括制冷机组，制冷机组通过电子水处理仪与一级制冷回路中主换热器相连通；所述蓄水支路中冷水箱通过冷水泵与主换热器相连通；所述供水支路包括冷水供给箱，冷水供给箱上安装有三级制冷循环回路，冷水供给箱分别通过供水组件和回水组件与冷水箱和热水箱相连通。
10.优选地，所述供水组件包括供水气压罐、供水单向阀和变频供水泵，供水气压罐、供水单向阀和变频供水泵依次设置在冷水供给箱和冷水箱之间的管道上；所述变频供水泵
两侧的管道上分别设置有供水泵出水压力传感器和供水泵进水压力传感器，泵出水压力传感器、泵进水压力传感器和变频供水泵均与上位机相连接；所述冷水箱内设置有冷水箱压力传感器，冷水箱与供水气压罐之间设置有电动球阀，冷水箱压力传感器和电动球阀均与上位机相连接。
11.优选地，所述回水组件包括回水气压罐、回水单向阀和变频回水泵，回水气压罐、回水单向阀和变频回水泵依次设置在热水箱和冷水供给箱之间的管道上，变频回水泵两侧的管道上分别设置有回水泵进水压力传感器和回水泵出水压力传感器，变频回水泵、回水泵进水压力传感器和回水泵出水压力传感器均与上位机相连接。
12.优选地，所述三级制冷循环回路包括冷却塔及循环水池、第一循环水泵、第一流量计、水冷压缩机组、第二流量计和第二循环水泵，第一循环水泵分别与冷水供给箱和水冷压缩机组相连通，第一循环水泵与水冷压缩机组之间设置有第一流量计，水冷压缩机组与冷却塔及循环水池相连通，冷却塔及循环水池与第二循环水泵相连通，冷却塔及循环水池与第二循环水泵之间设置有第二流量计，第二循环水泵与水冷压缩机组相连通，水冷压缩机组与冷水供给箱相连通。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
14.本实用新型利用一级制冷回路和二级制冷支路提高冷却水水温，在二级制冷支路与风冷系统热交换时，由于冷却水水温温差大，仅需小流量冷却水即可达到同样制冷效果，从而完成洞内、洞外高效的热交换，同时省去了传统污水排放和污水处理池，减少了洞外施工使用面积，将热交换后的热水循环排入冷水供给箱内三级制冷，便于重复循环使用，大大节省了水资源，同时避免了污水污染洞外地表水以及采用变频恒压水泵，避免洞外供水泵长期无效运行导致损耗电能。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的工作原理示意图。
17.图中，1为内循环水泵，2为变频器热交换设备，3为内循环水罐，4为主换热器，5为回水气压罐，6为回水单向阀，7为回水泵出水压力传感器，8为变频回水泵，9为回水泵进水压力传感器，10为热水箱，11为冷水箱，12为冷水泵，13为制冷机组，14为电子水处理仪，15为空冷器，16为二次风机，17为中直径管路，18为大直径管路，19为一次风机，20为供水气压罐，21为供水单向阀，22为变频供水泵出水压力传感器，23为变频供水泵，24为变频供水泵进水压力传感器，25为冷却塔及循环水池，26为第二循环水泵，27为第二流量计，28为水冷压缩机组，29为第一流量计，30为第一循环水泵，31为防护棚，32为防护棚散热口，33为电动球阀，34为冷水箱压力传感器。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1所示，一种盾构隧道冷却水循环系统，包括一级制冷回路、蓄水支路和二级制冷支路，蓄水支路和一级制冷回路相连通，二级制冷支路与风冷系统相连通，所述一级制冷回路与二级制冷支路相连通，二级制冷支路与蓄水支路相连通，蓄水支路分别通过供水组件和回水组件与供水支路相连通，供水支路、蓄水支路、一级制冷回路和二级制冷支路组成冷却水循环回路，本发明利用制冷效果中温差与流量成反比，温差越大，流量越小，通过加大隧道进出水的温差，减小隧道进出水的流量，利用一级制冷回路和二级制冷支路提高冷却水水温，在二级制冷支路与风冷系统热交换时，由于冷却水水温温差大，仅需小流量冷却水即可达到同样制冷效果，从而完成洞内、洞外高效的热交换，同时省去了传统污水排放和污水处理池，减少了洞外施工使用面积。
20.所述一级制冷回路包括内循环水泵1、变频器热交换设备2、内循环水罐3和主换热器4，内循环水泵1分别与内循环水罐3和变频器热交换设备2相连通，内循环水泵1和变频器热交换设备2均与主换热器4相连通，主换热器4分别与蓄水支路和二级制冷支路相连通。
21.所述蓄水支路包括热水箱10和冷水箱11，热水箱10和冷水箱11相连通，冷水箱11与主换热器4相连通，主换热器4与二级制冷机构相连通，热水箱10与二级制冷支路相连通；所述冷水箱11通过供水组件与供水支路相连通，热水箱10通过回水组件与供水支路相连通。
22.所述二级制冷支路包括制冷机组13，制冷机组13通过电子水处理仪14与一级制冷回路中主换热器4相连通，采用电子水处理仪14，可以有效降低制冷机组13内的热交换器结水垢，保证高效热交换；所述蓄水支路中冷水箱11通过冷水泵12与主换热器4相连通；所述供水支路包括冷水供给箱，冷水供给箱上安装有三级制冷循环回路，冷水供给箱分别通过供水组件和回水组件与冷水箱11和热水箱10相连通。
23.所述供水组件包括供水气压罐20、供水单向阀21和变频供水泵23，供水气压罐20、供水单向阀21和变频供水泵23依次设置在冷水供给箱和冷水箱11之间的管道上；所述变频供水泵23两侧的管道上分别设置有供水泵出水压力传感器22和供水泵进水压力传感器24，供水泵出水压力传感器22、供水泵进水压力传感器24和变频供水泵23均与上位机相连接；所述冷水箱11内设置有冷水箱压力传感器34，冷水箱11与供水气压罐20之间设置有电动球阀33，冷水箱压力传感器34和电动球阀33均与上位机相连接；当冷水箱11的冷水箱压力传感器34反映液位过低时，电动球阀33打开，气压罐20的压力下降，隧道进水变频水泵23启动，维持上位机设定的压力，直到电动球阀33关闭，泵出口压力传感器22压力维持稳定，隧道进水变频水泵23关闭，实际的意思是变频器的控制与压力相关，当压力下降，变频器启动；气压罐的作用是当管路有少量的漏水，也能维持管路稳定的压力，避免变频器频繁的启动。
24.所述回水组件包括回水气压罐5、回水单向阀6和变频回水泵8，回水气压罐5、回水单向阀6和变频回水泵8依次设置在热水箱10和冷水供给箱之间的管道上，变频回水泵8两侧的管道上分别设置有回水泵进水压力传感器9和回水泵出水压力传感器7，在变频回水泵两侧分别安装有压力传感器，变频回水泵8、回水泵进水压力传感器9和回水泵出水压力传
感器7均与上位机相连接，采用泵进水压力传感器9反映水箱液位控制：当泵进水压力传感器9反映的液位大于热水箱10低液位时，变频回水泵8开启；当泵进水压力传感器9反映的液位小于暖水箱10低液位时，变频回水泵8关闭。
25.所述三级制冷循环回路包括冷却塔及循环水池25、第一循环水泵30、第一流量计29、水冷压缩机组28、第二流量计27和第二循环水泵26，冷水供给箱安装在防护棚31内，第一循环水泵30分别与冷水供给箱和水冷压缩机组28相连通，第一循环水泵30与水冷压缩机组28之间设置有第一流量计29，水冷压缩机组28与冷却塔及循环水池25相连通，冷却塔及循环水池25与第二循环水泵26相连通，冷却塔及循环水池25与第二循环水泵26之间设置有第二流量计27，第二循环水泵26与水冷压缩机组28相连通，水冷压缩机组28与冷水供给箱相连通；第一循环水泵30把洞外冷水箱内回水的热量带到水冷螺杆压缩机组28，一旦第一流量计29发现没有流量，停止第一循环水泵30和水冷螺杆压缩机组28；第二循环水泵26把第一循环水泵30循环带来的热量通过冷却塔及循环水池25从防护棚散热口32扩散到大气里。
26.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。