一种隧道降温系统的制作方法

1.本实用新型属于隧道环境调节技术领域，涉及隧道温度调节系统。


背景技术：

2.对于深地领域的研究，不仅包括对地球深部的矿物资源、能源资源的勘探开发，城市空间安全利用，这促使了众多的深部地下工程及隧道工程的产生。并且随着国家的铁路交通修建技术水平的提升，为解决人口流动与就业点相对集中给交通、环境等带来的压力，满足国家目前的环境和局势变化需求，修建各种各样的隧道及地下工程已成为必然趋势。隧道工程的发展有利于充分开发国土资源，在穿越障碍、改善公路线型、节省占地、节省工程投资有着重要意义，特别是在山区高速公路隧道修建短隧道中，有着较大的优势。
3.隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道的温度与受地层的自然温度、行车的散热、隧道中照明和辅助机械的散热﹐维修养护人员在隧道内的散热有关，这些热量让隧道内温度升高，尤其是夏季，隧道温度可以达到42℃以上。高温隧道不仅会给行车人员、维修养护等人员带来伤害，还会增加车辆的故障发生率。因此，对隧道进行降温显得尤为重要。其中高压细水雾降温系统属于开式系统，相对于高压细水雾开式(灭火)系统来说，其喷头流量、雾滴直径更小，比表面积非常大，故其蒸发速度非常快，其降温效率大大超过传统的水和风力交换等方式，是降温的最佳选择。


技术实现要素：

4.本实用新型提出的是一种隧道降温系统，其目的在于针对现有隧道因为受环境变化影响积聚大量的热量出现高温的情况，起到降低隧道空间温度的作用，以消除高温对行车人员与车辆的危害。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种隧道降温系统，包括供水系统和设置在隧道内的喷雾系统，所述喷雾系统与供水系统连通，其特征在于，所述喷雾系统包括多个设置在隧道上部空间其彼此相互独立的喷雾单元，当所述隧道内的温度超过阈值时，所述喷雾单元开启，喷出水雾降低隧道内温度。
7.可选地，所述喷雾单元产生的水雾的雾滴累积分布dv0.99《85μm。
8.可选地，所述供水系统包括泵组和供水管道，所述泵组设置在供水管道上。
9.可选地，所述供水管道包括主管道和若干根与主管道连通的分支管道，所述分支管道均沿隧道延伸方向敷设。
10.可选地，所述喷雾单元沿分支管道长度方向间隔布置，不同的所述分支管道上均设置有多个喷雾单元。
11.可选地，所述喷雾单元包括至少一根输水管和若干根与输水管连通的喷雾管，所述输水管与分支管道连通，所述喷雾管上均布有多个高压细水雾喷头，所述喷雾管均水平布设在隧道的上部。
12.可选地，相邻的所述喷雾单元之间设置有一个或多个风机，所述风机均设置在隧道单元的上部；所述风机出风口中心位置与喷雾单元上的喷头处于同一水平面上。
13.可选地，所述喷雾单元还包括阀箱，所述阀箱内设置有安装在输水管上的第二控制阀和过滤器。
14.可选地，所述分支管道上还设置有第一控制阀、止回阀、多个高压检修阀和多个排空阀，所述第一控制阀设置在靠近分支管道与主管道连接的位置。
15.可选地，所述分支管道由若干根刚性管道和若干根高压软管交替连接组成。
16.可选地，所述喷雾系统还包括设置在隧道内的温湿度传感器，所述温湿度传感器与泵组、阀箱及风机电连接。
17.由于采用上述技术方案，本实用新型获得的有益效果包括：
18.本实用新型基于高压细水雾技术的隧道降温系统，其高压细水雾具有高效吸热冷却的作用，降温系统结构可靠，使用性能优，通过温湿度监测器实时监控隧道内部实时温度，当温度超过42℃，温度监测器联动打开附近的开式阀箱与风机，通过动力单元加压的细水雾在风机的作用下，向隧道内部扩散，扩散范围广，降温效果好，有效地保障了高温隧道内部的行车人员、隧道维修保养人员以及车辆的安全性。
附图说明
19.图1是本实用新型的布置示意图。
20.图2是本实用新型在隧道的剖面图
21.图中：1、泵组；2、球阀；3、高压检修阀；4、供水管道；5、高压软管；
22.6、排空阀；7、高压细水雾喷头；8、阀箱；9、风机；10、温湿度检测器。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
24.请参阅图1-2所示，本实用新型为一种隧道降温系统，设置在隧道顶部，在隧道温度过高时，位于高温区域的降温系统喷出水雾，降低环境温度，避免高温影响隧道中的行驶车辆以及人员的安全。在隧道内的空气质量较差，空气中弥漫大量的污染物及粉尘时，隧道降温系统也可开启喷雾用于降尘抑尘，提高隧道内的空气质量。
25.一种隧道降温系统包括供水系统和设置在隧道内的喷雾系统，喷雾系统连接到供水系统上，供水系统为喷雾系统供水。所述喷雾系统包括多个设置在隧道上部空间其彼此相互独立的喷雾单元，工作时，喷雾系统产生雾滴累积分布dv0.99《85μm的水雾用于隧道降温。
26.如图1所示，供水系统包括供水管道4，供水管道4分为主管道和分支管道，主管道与市政管网连接，保证整个降温系统的持续稳定供水，主管道上还设置有泵组1，泵组1由高压九柱塞泵和稳压泵组成，用于为降温系统提供和维持足够的水压。作为本实用新型的一个可选的实施例，在准工作状态下，稳压泵将泵组1出口至阀箱8前的管网压力维持在1.0-1.2mpa。供水管道4上还设置有净水装置，供水管道4中的水流先流经净水装置再流入到泵组1中，以保证流入喷雾系统的水流无杂质，避免喷雾系统内管道堵塞。净水装置可以使用常用的膜过滤设备或者其他使用成本较低且易于安装的设备。
27.分支管道设置有多个，多个所述分支管道彼此之间相互独立，多个所述分支管道均与主管道连通，例如使用三通件连接主管道和两个分支管道。
28.分支管道上靠近分支管道与主管道连接的位置处均安装有控制阀门，满足检修需求。控制阀门可以选择闸阀、蝶阀、球阀等常见阀门的任意一种，只要所选择的阀门满足降温系统的使用即可，作为本实用新型的一个可选的实施例，控制阀采用球阀2。
29.这些分支管道敷设在隧道内，可以采用暗装敷设也可以是明装敷设安装在隧道内，作为本实用新型的一个较佳的实施例，分支管道均采用明装敷设安装在隧道内，以便于对这些管道的维护和更换。进一步地，考虑到隧道长度较长，分支管道沿隧道延伸方向设置，分支管道的长度与隧道长度相适应。明装敷设的管道安装在隧道两侧的支架或者支座上，且由于长期安装在隧道内，由于温度变化引起的热胀冷缩、隧道内振动以及重力等原因，管道本身会出现挠曲形变，导致管道变形受损影响使用。因此本实用新型所使用的分支管道由刚性管道和柔性管道组成，作为本实用新型的一个较佳的实施例，分支管道由若干根金属管道和若干根高压软管5组成，金属管道和高压软管5间隔设置，例如两根间隔不大于100米的金属管道之间通过1根高压软管5相连接。
30.刚性管道包括给排水工程常用的金属管道、钢塑复合管道等不易变形、具备较高的水压承载能力的管道。柔性管道包括金属软管、具备较高水压承载力的水龙带等在合理的范围内，不会因为管道内的流体或者媒介，或者工作环境的温度变化会产生热变化，导致的管道伸缩、膨胀，从而引起管道本身变化造成管道本身损坏的管道。
31.分支管道上还设置有多个高压检修阀3和排空阀6，一个高压检修阀3和一个排空阀6可以控制一个或者多个喷雾单元，在需要对整个降温系统进行必要的维护和检修时，可以将降温系统的管道内的存水排尽或者只排尽其中某几个喷雾单元的管道内的存水，以便于对管道进行检查和维护。
32.分支管道也可以是只有一个，也就是一个分支管道直接连接在主管道上，或者说主管道和分支管道共用一个管道，也就是喷雾单元直接连接到主管道上，通过主管道直接向喷雾单元内供水。
33.所述喷雾系统由多个喷雾单元组成，不同的喷雾单元彼此独立，所述喷雾单元包括输水管道和多根与输水管道连通且相互之间平行排列的喷雾管组成，喷雾管固定在隧道上部空间，喷雾管上均布有多个喷头。
34.喷雾管上的喷头采用高压细水雾喷头7。高压细水雾喷头7在最小设计工作压力下可在距喷嘴1m处的平面上形成雾滴累积分布dv0.99《85μm的水雾。隧道内温度过高时，高压细水雾喷头7产生的大量微小的水雾液滴可以迅速吸收热量蒸发，从而实现隧道内的快速降温。同时由于所产生的细水雾的直径基本小于85μm，雾化液滴的比表面积较小，水雾在喷出后，在下落过程中即吸热蒸发，因此降温系统工作时产生的水雾不会对隧道内行驶的车辆造成不良影响，也不会对车辆驾驶人员的视线造成遮挡或者干扰，对隧道路面影响也可基本忽略，因此本实用新型的降温系统可安全地在隧道内的使用。为了提高降温效果，相邻的高压细水雾喷头7的间距不大于喷雾半径的三倍，优选为高压细水雾喷头7喷雾半径的两倍。
35.隧道拱顶内可以设置安装支架用于固定所述喷雾管，当然这些喷雾管也可以采用悬吊的方式直接安装在隧道内。
36.所述喷雾单元还包括阀箱8，每个喷雾单元都配置有一个阀箱8，阀箱8内设置有用于控制喷雾单元的阀门，阀门设置在输水管上，可对阀箱8所属的喷雾单元进行独立控制，从而能更加灵活地使用喷雾系统，提高喷雾系统的使用效率。作为本实用新型的一个优选的实施例，分支管道上的高压检修阀3和排空阀6设置在阀箱8的前端，也就是管道中的水流依次流过高压检修阀3和排空阀6再流经阀箱8中的阀门，以便于对喷雾单元检修。
37.所述阀箱8为开式系统分区控制阀，可自行启动，可手动启动，同时具备机械应急操作启动功能，采用手动操作方式关闭控制阀，每个阀箱8控制一个细水雾喷头控制单元，阀箱8内安装过滤器，过滤器的可选择80目规格，当然也可以是其它满足细水雾喷头工作要求的其他规格的过滤器。
38.作为本实用新型的一个较佳的实施例，每个喷雾单元至少包括一根输水管道和三根并列设置的喷雾管。多个喷雾单元共同组成喷雾系统，为了提高喷雾面积，相邻的喷雾单元沿隧道延伸方向等间距设置，例如：相邻的喷雾单元的间距为90m。
39.常见的隧道内除两端的出入口外与外界的空气交换主要是依靠隧道内预设的排风系统，既有的风机9可以起到一定的降温作用，还可以保证隧道内的空气交换，因此为了进一步提高降温效果，将喷雾单元安装在既有的风机后。
40.所述风机9的出风方向大致与隧道的延伸方向一致，以保证隧道内空气流动方向的一致，提高降温效率，另一方面风机9吹出的气流可以使喷雾单元上的高压细水雾喷头7吹出的水雾随流动气流扩散，从而可以覆盖到更大的范围，同时加快高压细水雾喷头7喷出的细水雾的蒸发速度，进一步增加喷雾系统的降温效果。在竖直方向上，风机9安装位置不低于喷雾单元，以减少喷雾单元喷雾作业时对风机9设备的不良影响。在水平方向上，风机9和喷雾单元间隔设置，也就是风机9和喷雾单元按照风机9、喷雾单元的顺序布置，风机9出风口中心位置与喷雾单元上的喷头处于同一水平面上，确保风机9的吹出的气流将高压细水雾喷头7喷出的细水雾的扩散效果。为了提高风机9对喷雾作用的效力，风机9水平设置，其出风方向也保持在水平面上，以使得风机9吹出的气流可以使喷出的水雾扩散更远的距离。作为本实用新型的一个优选的实施例，相邻的喷雾单元之间的风机9数量不少于三个，这些风机9并排安装在同一水平面上，风机9在高压细水雾喷头7水平方向正后方10m处。在风机9的耦合作用下喷出的水雾的降温效果进一步提高。
41.隧道降温系统还包括温湿度监测器10，温湿度监测器10与泵组1、阀箱8及风机9电连接，当温度过高时联动打开对应喷雾单元的阀箱8、泵组1与风机9，向供水管道4供水。所述温湿度监测器10安装在隧道内顶部、侧墙或者其它可以确保测量效果的位置，但应避免降温系统对监测器的测量影响。
42.本实用新型的使用方式以及工作流程为：
43.在隧道上部设置两组对称的分支管道，两组分支管道上均设置多组喷雾单元，相邻的喷雾单元距离为90m，每组喷雾单元的包括至少三根平行的喷雾管道，相邻喷雾管间隔90m，每根喷雾管上均布多个高压细水雾喷头7，相邻喷头的间距为1.5m。当隧道内部温度过高，安装在隧道内壁上的温湿度检测装器检测到隧道温度大于42℃时发生联动控制，泵组1、阀箱8及风机9开始自动工作(附近人员发现温度过高也可手动控制)，水流受到泵组1工作产生压力。压力水流通过供水管道4经过球阀2、阀箱8、高压软管5、高压检修阀3，通过高压细水雾喷头7雾化形成喷雾，多个喷头同时工作，喷出的细水雾在风机9的作用下，向隧道
内部扩散，扩散范围广，降温效果好，大大保障了高温隧道内部的行车人员、隧道维修保养人员以及车辆的安全性，当温度降到35℃系统关闭。春秋季可每半月开启喷水1分钟。
44.上述相关说明以及对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些内容做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述相关说明以及对实施例的描述，本领域的技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。