CN112065495A - 一种隧道通风制冷空调装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道通风制冷空调装置，包括换热模块、进水集散腔室、出水集散腔室和支撑架，其中，所述换热模块包括换热铜管以及安装在换热铜管上的翅板，所述换热铜管均匀分布在所述支撑架内部；所述进水集散腔室和出水集散腔室位于所述支撑架的下端；所述进水集散腔室中包括进水铜管和进水口，所述出水集散腔室中包括出水铜管和出水口，所述进水铜管和出水铜管连接至换热铜管的两端；所述支撑架的侧面设置通风窗口。本申请作为隧道通风空调系统的通风冷却器，属于二次通风制冷空调的空气质量处理部件，主要对隧道空调产生的热量进行冷却，确保隧道空调的顺利运行，降低能耗，进而有效调节隧道施工现场的温度。
Description
技术领域
本发明涉及隧道热风降温领域，具体涉及一种隧道通风制冷空调装置。
背景技术
应城市地铁建设的施工要求，目前为解决城市交通拥堵问题，发展城市轨道公共交通是各大中城市特别是一线城市的趋势，目前国内的轨道交通主要是地铁。地铁在建设过程中根据地层结构情况，主要采用明挖、暗挖及盾构法施工。在盾构法施工过程中，通常采用隧道通风空调来对施工隧道进行降温，确保施工人员以及机器的正常工作；然而针对隧道通风空调在制冷过程中会产生热量，并且由于隧道深度较深，该热量不能及时排出至隧道外部，若直接将该热量排放在隧道内部，则会影空调的制冷效果甚至引起隧道温度的变化。
目前针对隧道通风空调工作过程中产生的热量还没有有效的方式进行化解，若不能及时对隧道空调产生的热量进行冷却，会严重增加隧道空调能耗，还无法有效控制施工隧道内部温度，进而影响施工人员以及运行机器的施工状态。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种隧道通风制冷空调装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种隧道通风制冷空调装置，包括换热模块、进水集散腔室、出水集散腔室和支撑架，其中，所述换热模块包括换热铜管以及安装在换热铜管上的翅板，所述翅板垂直于所述换热铜管；所述换热铜管均匀分布在所述支撑架内部；所述进水集散腔室和出水集散腔室位于所述支撑架的下端；所述进水集散腔室中包括进水铜管，所述进水集散腔室下端包括进水口，所述出水集散腔室中包括出水铜管，所述出水集散腔室下端包括出水口，所述进水铜管和出水铜管连接至换热铜管的两端；所述支撑架的侧面设置通风窗口；
所述冷凝水依次经过进水口和进水铜管进入至换热铜管中，隧道中热风经过换热模块时被降温，同时换热铜管中冷凝水被加热之后依次经过出水铜管和出水口流出。
进一步的，所述支撑架为长方体支撑架，所述长方体支撑架包括位于左侧的两个支撑柱和位于右侧两个支撑柱，所述换热模块位于所述支撑柱之间，相邻两个支撑柱形成通风窗口。
进一步的，所述支撑架下端通过盖板形成矩形的进水集散腔室和出水集散腔室，所述进水集散腔室用于存储冷凝水，所述出水集散腔室用于存储热交换以后的热水；所述进水集散腔室和出水集散腔室通过隔板隔离。
进一步的，所述隔板为硅酸铝保温材料。
进一步的，所述进水铜管的个数小于所述换热铜管个数，所述出水铜管的个数小于换热铜管个数。
进一步的，所述至少两个换热铜管通过半圆铜管弯头串联在一起，形成冷凝水循环通道。
进一步的，所述隧道通风制冷空调装置还包括自动调节单元，所述自动调节单元包括循环泵，设置在进水集散腔中的进水流速控制计、第一温度传感器，设置在出水集散腔室中的第二温度传感器、出水流速控制计，以及控制中心；所述控制中心检测到第一温度传感器和第二温度传感器的差值小于第一差值阈值时，所述控制中心通过所述进水流速控制计减小换热铜管中的进水速率，同时通过出水流速控制计减小换热铜管中的出水速率。
进一步的，所述出水集散腔室同时连接至进水集散腔室和热水回收器中；所述控制中心检测到第一温度传感器和第二温度传感器的差值小于第二差值阈值时，所述控制单元控制出水集散腔室中热水进入进水集散腔室中继续循环。
进一步的，所述进水铜管前端连接进水单向阀，所述出水铜管前端连接出水单向阀。
本发明的有益效果在于：本申请作为隧道通风空调系统的通风冷却器，属于二次通风制冷空调的空气质量处理部件，主要对隧道空调产生的热量进行冷却，确保隧道空调的顺利运行，降低能耗，进而有效调节隧道施工现场的温度。
附图说明
附图1为隧道通风制冷空调装置的正视图；
附图2为隧道通风制冷空调装置的侧视图；
附图3为进水集散腔室和出水集散腔室的示意图；
附图4为进水铜管和出水铜管的示意图；
附图5为通风窗口示意图。
附图标记：1换热铜管，2支撑架，3进水口，4进水集散腔室，5出水口，6出水集散腔室，7通风窗口，8进水铜管，9出水铜管。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
请参阅附图1-5，本申请提供的一种隧道通风制冷空调装置，包括换热模块、进水集散腔室4、出水集散腔室6和支撑架2，其中，换热模块包括换热铜管1以及安装在换热铜管10上的翅板，且翅板垂直于换热铜管；换热铜管1均匀分布在支撑架2内部，翅板可以选用亲水膜铝翅板，具体的，换热铜管可以在竖直方向上分布，亲水膜铝翅板可以成排安装在换热铜管上，亲水膜铝翅板在循环冷水作用下把通风空气的热能进行交换并通过冷冻水带出，达到制冷效果；这里的通风空气即为隧道中热风。
请继续参阅附图1-5，支撑架2可以但不限于为长方体支撑架，长方体支撑架包括位于左侧的两个支撑柱和位于右侧两个支撑柱，四个支撑柱围成长方体支撑架的侧面，换热模块位于支撑柱之间，相邻两个支撑柱形成通风窗口。支撑架的上端和下端采用盖板进行封装，而支撑架的四个侧面无封装结构，直接将换热单元暴露在空气中，在具体安装本申请中空调装置时，可以将附图1中正面正对进风口，也可以将附图2中侧面正对进风口，适合安装在不同宽度的隧道中。本申请设置多个通风窗口，可在隧道通风制冷空调装置因尺寸限制情况下倾斜安装，加大过风面积，减少风阻的作用。
支撑架2下端通过盖板形成矩形的进水集散腔室4和出水集散腔室6，如附图3所示，进水集散腔室4和出水集散腔室6可以为平行设置，且长度等于支撑架长度的矩形腔室，进水集散腔室用于存储冷凝水，出水集散腔室用于存储热交换以后的热水；进水集散腔室和出水集散腔室由设置在支撑架下端的盖板围成，且进水集散腔室和出水集散腔室之间通过隔板隔开，隔板为保温材料，确保进水集散腔室和出水集散腔室中水温不受彼此影响，具体可以设置隔板为硅酸铝保温材料。
进水集散腔室中包括进水铜管8，进水集散腔室4下端包括进水口3，进水口3连接外部的冷凝水源；出水集散腔室6中包括出水铜管9，出水集散腔室6下端包括出水口5，出水口5连接外部的热水回收器。进水铜管8和出水铜管9连接至换热铜管1的两端；进水铜管8的个数小于换热铜管1个数，出水铜管9的个数小于换热铜管1个数。至少两个换热铜管通过半圆铜管弯头串联在一起，形成冷凝水循环通道，这是因为换热铜管为竖直方向设置，而进水铜管和出水铜管均设置在支撑架下端，因此每个循环通道连接的进水铜管和出水铜管均需要连接至支撑架的下端。同样的，也可以根据实际需要把多个换热铜管依次通过半圆铜管弯头串联起来形成较长的循环通道，可以减少进水铜管和出水铜管的个数，但是由于冷凝水循环路径较长，会影响其热交换的效果。
隧道通风制冷空调装置还包括自动调节单元，自动调节单元包括循环泵，设置在进水集散腔中的进水流速控制计、第一温度传感器、进水单向阀，设置在出水集散腔室中的第二温度传感器、出水流速控制计、出水单向阀，以及控制中心；其中，进水流速控制计、第一温度传感器、进水单向阀、第二温度传感器、出水流速控制计和出水单向阀均连接至控制中心。控制中心检测到第一温度传感器和第二温度传感器的差值小于第一差值阈值时，控制中心通过进水流速控制计减小换热铜管中的进水速率，同时通过出水流速控制计减小换热铜管中的出水速率。这里的第一差值阈值可以根据隧道环境进行具体设定，通过减慢循环通道中冷凝水的流速，可以确保冷凝水和隧道热风进行充分热交换，有效实现对隧道热等的降温。
优选的，本申请中出水集散腔室同时连接至进水集散腔室和热水回收器中；控制中心检测到第一温度传感器和第二温度传感器的差值小于第二差值阈值时，控制单元控制出水集散腔室中热水进入进水集散腔室中继续循环。这里的第二差值阈值可以根据隧道环境进行具体设定，温差较小说明冷凝水没有和空气热风进行充分换热，为了减小能耗，可以针对循环管道出来的热风再次进行换热循环，在对隧道热风进行降温的同时，减小能耗。
本申请作为隧道通风空调系统的通风冷却器，属于二次通风制冷空调的空气质量处理部件，主要对隧道空调产生的热量进行冷却，确保隧道空调的顺利运行，降低能耗，进而有效调节隧道施工现场的温度。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，包括换热模块、进水集散腔室、出水集散腔室和支撑架，其中，所述换热模块包括换热铜管以及安装在换热铜管上的翅板，所述翅板垂直于所述换热铜管；所述换热铜管均匀分布在所述支撑架内部；所述进水集散腔室和出水集散腔室位于所述支撑架的下端；所述进水集散腔室中包括进水铜管，所述进水集散腔室下端包括进水口，所述出水集散腔室中包括出水铜管，所述出水集散腔室下端包括出水口，所述进水铜管和出水铜管连接至换热铜管的两端；所述支撑架的侧面设置通风窗口；
所述冷凝水依次经过进水口和进水铜管进入至换热铜管中，隧道中热风经过换热模块时被降温，同时换热铜管中冷凝水被加热之后依次经过出水铜管和出水口流出。
2.根据权利要求1所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述支撑架为长方体支撑架，所述长方体支撑架包括位于左侧的两个支撑柱和位于右侧两个支撑柱，所述换热模块位于所述支撑柱之间，相邻两个支撑柱形成通风窗口。
3.根据权利要求1所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述支撑架下端通过盖板形成矩形的进水集散腔室和出水集散腔室，所述进水集散腔室用于存储冷凝水，所述出水集散腔室用于存储热交换以后的热水；所述进水集散腔室和出水集散腔室通过隔板隔离。
4.根据权利要求3所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述隔板为硅酸铝保温材料。
5.根据权利要求1所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述进水铜管的个数小于所述换热铜管个数，所述出水铜管的个数小于换热铜管个数。
6.根据权利要求5所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述至少两个换热铜管通过半圆铜管弯头串联在一起，形成冷凝水循环通道。
7.根据权利要求1所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述隧道通风制冷空调装置还包括自动调节单元，所述自动调节单元包括循环泵，设置在进水集散腔中的进水流速控制计、第一温度传感器，设置在出水集散腔室中的第二温度传感器、出水流速控制计，以及控制中心；所述控制中心检测到第一温度传感器和第二温度传感器的差值小于第一差值阈值时，所述控制中心通过所述进水流速控制计减小换热铜管中的进水速率，同时通过出水流速控制计减小换热铜管中的出水速率。
8.根据权利要求7所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述出水集散腔室同时连接至进水集散腔室和热水回收器中；所述控制中心检测到第一温度传感器和第二温度传感器的差值小于第二差值阈值时，所述控制单元控制出水集散腔室中热水进入进水集散腔室中继续循环。
9.根据权利要求7所述的一种隧道通风制冷空调装置，其特征在于，所述进水铜管前端连接进水单向阀，所述出水铜管前端连接出水单向阀。
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