一种高温隧道快速降温装置及方法与流程

本发明涉及一种利用冷风进行隧道降温技术，尤其涉及一种高温隧道快速降温装置及方法。

背景技术：

近些年，我国交通基础设施建设取得快速发展，在一些复杂特殊地区(地热异常区、断层破碎带等)修建地下隧道工程，由于隧道环境相对封闭，施工过程中遇到高温等不利因素，严重影响地下工作环境。我国学者开展了大量的设备试验研究工作，取得了一些进展，但也产生一些问题，设备运行过程中产生高温，隧道内无法及时排出，影响进一步的作业，自然隧道内冷风效果、稳定性和耐用性差。实际工程中，受现场环境高温因素影响，设备故障率普遍较高，维护费用高昂。

因此，针对地热异常区、断层破碎带等地下隧道工程，需要提供一种新的高温隧道快速降温装置。

技术实现要素：

本发明第一目的是提供一种高温隧道快速降温装置，该装置整体结构简单，有效对隧道高温空气进行降温，产生冷风，有利于现场设备的运行。

本发明的第二目的是提供一种高温隧道内进行降温的方法，该方法给出了如何对隧道的环境进行降温，如何产生冷风的方法，产生效果好。

为了达成上述目的，本发明提供的第一个技术方案：

一种高温隧道快速降温装置，包括：

所述水池箱内设有用于控制水池箱内水位的浮球水阀，浮球水阀与连杆的一端连接，连杆的另一端与橡胶活塞垫连接，当水位上涨到设定高度时，橡胶活塞垫封闭水源。

所述水帘机底部设置与水池箱连接的排水管以对水源重复利用。

为保证清洁，在所述水池箱顶部设置水质净化器或者是过滤网。

所述制冷设备通过进水管与所述的水帘机连接。

在水池箱上部设置水池箱进水管，在水池箱进水管处设置橡胶活塞垫，橡胶活塞垫与水池箱进水管纵向截面垂直，且橡胶活塞垫一端部与连杆固定，保持橡胶活塞垫是竖直状态，在水池箱进水管底部设置开口，以便橡胶活塞垫的移动，连杆一端固定在水池箱内壁，另一端固定浮球，浮球可漂浮在水面，当水池箱内水位到达设定高度时，橡胶活塞垫密封水池箱进水管的管口。

水箱内底部设置抽水泵，抽水泵与所述的进水管连接。

在本发明另一实施例中，为了实现自动控制，对在所述水池箱内设置水位传感器，水位传感器与控制单元连接，控制单元与所述的抽水泵连接，控制单元为PLC控制器。

本发明提供的第二方案是：

一种高温隧道内进行降温的方法，包括如下步骤：

采用制冷设备对设定温度的水进行降温，再由制冷设备将降温后的水输送至隧道内的水帘机，由水帘机形成低温水雾，从而对隧道内高温空气进行降温。

其中，所述制冷设备降温后水的温度在3°～6°之间。与水池箱连接的制冷设备，制冷设备将水池箱输入到制冷设备内的水制成低温水，制冷设备将生成的低温水输送给水帘机，水帘机形成低温水雾对隧道内空气进行降温净化。

工作原理是：水分子从液态转变为气态时，需要吸收相当的能量，若能量是从空气中得到的，其结果会令气温降低。如果直接放置在大气中，就能够直接输送自然风及输送降温后的冷风，隧道外的新鲜空气经环保冷风机不但能过滤、降温，还可以增加含氧量。其降温原理是：当风机运行时冷风机腔内产生负压，使机外空气流进多孔湿润的湿帘表面进入腔内，湿帘上的水在绝热状态下蒸发，带走大量热量，迫使过帘空气的温度降至接近于机外空气的温度，即冷风机出口的温度比室外温度低5～10℃(干热地区可达12℃)空气愈干热，其温差愈大，降温效果越好。由于空气始终是从隧道外引隧道内，所以能保持隧道内空气的新鲜，具有降温和增湿双重功能(相对温度可达75％左右)。

本发明按照实际工程中的降温需要，通过系统步骤，清水由浮球水阀自动控制注入水池箱；流进制冷设备中，生成冷水；冷水输送到水帘机内，形成低温水雾；外界空气经过低温水雾的降温和净化后，输送到隧道内部；废水回流到水池箱内；从而达到高温隧道降温效果。

本发明研究了隧道内冷风生成系统，解决了隧道内因温度过高导致不利工作环境的问题，在高温隧道内产生冷风进行降温，装置构造更为简单、维护费用低廉，效果显著。

本发明解决了隧道内因温度过高导致不利工作环境问题，具有以下优点：

1、能自动的控制水池箱内清水水位；

2、清水输送到制冷设备内，能快速生成3°～6°的冷水；

3、能快速生成冷风，有效降低隧道内的温度；

4、装置构造简单，实用性强，维护费用低。

附图说明

图1是本发明结构的侧视图；

图2是本发明结构的俯视图；

图3是制冷设备的结构示意图；

图4是水箱进水管处连杆设置的示意图；

图5是制冷设备示意图；

其中：1.高温空气；2.水帘机；3.湿帘；4.冷风；5.进水管；6.制冷设备；7.冷凝器；8.清洗阀门；9.水池箱；10.浮球水阀；11.排水管；12.水箱；13.冷凝器；14.水泵；15.进水口，16.连杆，17.橡胶活塞垫，18.水池箱进水管，19.蒸发器，20.压缩机，21.分油器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1、图2中，一种高温隧道内降温装置，包括水池箱9和制冷设备6，水池箱9内的清水输送到制冷设备6，生成低温清水，低温清水流入水帘机2，水帘机2内将高温空气1降温、净化生成冷风。

其中，水池箱9一侧通过水管与制冷设备连接，水管设于水池箱9的中部位置，在水池箱9的底部设置清洗阀门，便于对水池箱9的清洗。

如图5所示，所述制冷设备包括蒸发器19、压缩机20、热力膨胀阀和冷凝器22，冷凝器22一端与蒸发器19连接，另一端通过分油器21与压缩机20连接，蒸发器19与压缩机20连接。其工作原理是水源被蒸发器19中的制冷剂吸收热量，汽化成低温低压的水蒸气，然后被压缩机20吸入，压缩成高压的水蒸汽，排入到装有冷凝器13的水箱12中，在冷却介质的作用下冷凝为低温清水，水箱12中的低温清水由水泵14通过进水口15进入到进水管5内。此外，在水箱12内设置温度传感器，温度传感器与控制器连接，控制器为PLC控制器，控制器与制冷设备6连接，当水箱内温度较高时，控制器控制制冷设备工作，节省电力资源。

此外，还可以在隧道内设置温度传感器，水帘机、该温度传感器同样与控制器连接，当该温度传感器检测到隧道环境温度高于28摄氏度时，控制器控制水帘机进行工作。

上述降温也就是产生冷风的方法，包括以下步骤：

A.通过浮球10自动控制水池箱9内清水的水位：浮球始终都要漂在水上，当水面上涨时，浮球也跟着上升，带动连杆也上升。连杆10一端与浮球10相连，另一端固定于水池箱9内壁，当上升到一定位置时，连杆16中部支起橡胶活塞垫17，封闭水源；当水位下降时，浮球也下降，连杆16又带动橡胶活塞垫17开启，重新从水池箱进水管进入清水，如图4所示；

B.水池箱9内清水自动流入到制冷设备6中，在冷凝器7的作用下将清水制备成3°～6°的冷水；

C.低温清水通过进水管5输送到水帘机2内，在湿帘3的作用下形成低温水雾，新鲜空气通过水帘机2内的湿帘3时，热量被低温水雾吸收形成冷风，通过通风管道输送到隧道内各工作点；

D.水帘机2净化高温空气1，生成的废水通过排水管11回流到水池箱9内，循环使用。

实施例2

为了实现自动控制，对在所述水池箱内设置水位传感器，水位传感器与控制单元连接，控制单元与抽水泵连接，控制单元为PLC控制器，控制单元可设于制冷设备的外部。当水池箱内水位低于设定高度时，控制单元控制报警单元报警提醒加水，或者，控制单元控制水池箱的电磁阀门自动打开。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。