一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统技术方案

本发明专利技术提出一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，包括地热采集装置和热驱动式制冷机，地热采集装置为热驱动式制冷机提供驱动热源，所述的热驱动式制冷机冷却后的空气经送气装置送至隧道内，冷却水降温循环装置为热驱动式制冷机提供冷却水，冷却水降温循环装置位于隧道外。本发明专利技术的有益效果：可实现对地热资源的利用，大幅降低制冷机组耗电量；采用了地热和电能作为能源来源，可根据地热能的供应情况调整电能作为补充，当地热水或水蒸气采集量较高时则降低电能的供给，当地热水或水蒸气采集量较低时则提高电能的供给，实现制冷机所需能量的稳定供应，解决了地热资源供给不稳定的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统
本专利技术涉及隧道空冷
，特别是指一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统。
技术介绍
在隧道掘进过程中，需采用送风系统进行强制通风，将空气的温度、湿度和含氧量维持在适合施工人员作业的范围。在地热资源丰富的地区，地下热水和水蒸气、岩石持续加热隧道内空气，隧道内温度远远高过施工人员能够承受的极限。目前通常采用的解决办法是在隧道外安装大功率空调机组，将低温空气送入隧道内，同时将地热水抽出隧道外直接排放，这在大量消耗电能的同时，地热资源却被浪费掉了。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，解决了现有技术对隧道进行空冷时浪费地热资源的问题，可大幅降低空调机组对电能的消耗。。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，包括地热采集装置和热驱动式制冷机，地热采集装置为热驱动式制冷机提供驱动热源，所述的热驱动式制冷机冷却后的空气经送气装置送至隧道内，冷却水降温循环装置为热驱动式制冷机提供冷却水，冷却水降温循环装置位于隧道外。所述的送气装置与隧道外的制氧机连通。还包括电加热器，电加热器为热驱动式制冷机提供驱动热源。所述的电加热器设在热驱动式制冷机内。所述的热驱动式制冷机为吸收式制冷机或吸附式制冷机。所述的热驱动式制冷机位于隧道内，吸气装置吸收隧道内的空气提供给热驱动式制冷机冷却。所述的地热采集装置位于隧道外，吸气装置吸收隧道外的空气提供给热驱动式制冷机冷却。所述的地热采集装置采集隧道内的地热。所述的地热采集装置采集隧道外竖井内的地热。所述的热驱动式制冷机利用后的地热经地热排放装置排至隧道外。本专利技术的有益效果：可实现对地热资源的利用，大幅降低制冷机组耗电量；采用了地热和电能作为能源来源，可根据地热能的供应情况调整电能作为补充，当地热水或水蒸气采集量较高时则降低电能的供给，当地热水或水蒸气采集量较低时则提高电能的供给，实现制冷机所需能量的稳定供应，解决了地热资源供给不稳定的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术实施例1示意图。图2为本专利技术实施例2示意图。图中：10-盾体，20-刀盘，30-岩土，40-热驱动式制冷机，41-地热采集装置，42-送气装置，43-吸气装置，44-冷却水管道，45-地热排放装置，46-电加热器，47-竖井，50-制氧机，51-冷却水降温循环装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。根据不同地区地热资源的差异，制冷系统可采用两种布置形式。当隧道经过地热水层时，隧道内会涌出大量的地热水，可将制冷机布置在隧道内距离施工作业区较近的位置，直接就近抽取地热水，并直接吸取隧道内的高温空气，送出制冷后的低温空气。对于采用盾构机掘进隧道时，可将制冷机安装在盾构机尾部。在隧道未穿过地热水层时，隧道内仅会涌出少量地热水，可将制冷机可安装在隧道外，通过打竖井抽取地热水，同时也从隧道内抽取地热水，并直接从隧道外吸入常温空气进行制冷，然后通过管道向隧道施工作业区域送入低温空气。实施例1如图1所示，为本专利技术的一个实施例的示意图，本案例以采用盾构法掘进隧道为例，包括盾体10、盾构机的刀盘20和隧道周围的岩土30。具体实施方法为：将热驱动式制冷机40安装在盾构机尾部，热驱动式制冷机40为吸收式或吸附式制冷机，热驱动式制冷机40通过地热采集装置41抽取地热水或水蒸气获得部分能量，热驱动式制冷机40通过电加热器46获得另外的部分能量，获得的热能为热驱动式制冷机40发生器的驱动热源，热驱动式制冷机40通过地热水排放装置45将地利用后的热水排出到隧道外，热驱动式制冷机40通过冷却水管道44与隧道外的冷却水降温循环装置51连接，热驱动式制冷机40向冷却水降温循环装置51输入温度较高的水，冷却水降温循环装置51再将水冷却降温后送入热驱动式制冷机40，为热驱动式制冷机40的冷凝器和吸收/吸附器提供冷却水，形成冷却水的循环，热驱动式制冷机40通过吸气装置43从隧道内吸入高温空气，热驱动式制冷机40通过送气装置42向隧道内送入制冷后的低温空气，制氧机50通过送气装置42将氧气送入隧道内，提高送入冷空气中的氧气含量，适应高海拔缺氧地区的施工要求。图1所示案例适用于隧道穿越地热水层的情况，热驱动式制冷机40可直接从隧道内抽取地热水，并且直接对隧道内的高温空气进行制冷。实施例2如图2所示，为本专利技术的另一个实施案例示意图，本案例仍以采用盾构法掘进隧道为例，与实施例1的不同之处在于：热驱动式制冷机40安装在隧道外，热驱动式制冷机40通过竖井47从地热水层抽取地热水，同时也通过地热采集装置41从隧道内抽取地热水，热驱动式制冷机40通过吸气装置43吸入常温空气并进行制冷。图2所示案例适用于隧道未穿越地热水层的情况，制冷机需通过竖井从地热水层抽取热水。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，包括地热采集装置（41）和热驱动式制冷机（40），地热采集装置（41）为热驱动式制冷机（40）提供驱动热源，其特征在于：所述的热驱动式制冷机（40）冷却后的空气经送气装置（42）送至隧道内，冷却水降温循环装置（51）为热驱动式制冷机（40）提供冷却水，冷却水降温循环装置（51）位于隧道外。

【技术特征摘要】
1.一种隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，包括地热采集装置（41）和热驱动式制冷机（40），地热采集装置（41）为热驱动式制冷机（40）提供驱动热源，其特征在于：所述的热驱动式制冷机（40）冷却后的空气经送气装置（42）送至隧道内，冷却水降温循环装置（51）为热驱动式制冷机（40）提供冷却水，冷却水降温循环装置（51）位于隧道外。2.根据权利要求1所述的隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，其特征在于：所述的送气装置（42）与隧道外的制氧机（50）连通。3.根据权利要求1或2所述的隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，其特征在于：还包括电加热器（46），电加热器（46）为热驱动式制冷机（40）提供驱动热源。4.根据权利要求3所述的隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，其特征在于：所述的电加热器（46）设在热驱动式制冷机（40）内。5.根据权利要求1所述的隧道内利用地热资源直接降低空气温度的系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建斌，闫沁太，
申请(专利权)人：中铁高新工业股份有限公司，中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51