一种掘进机不停机掘进冷却系统及不停机掘进冷却方法技术方案

本发明专利技术属于掘进机机冷却系统技术领域，具体涉及一种掘进机不停机掘进冷却系统及不停机掘进冷却方法。本发明专利技术的掘进机不停机掘进冷却系统包括内循环冷却系统、外循环冷却系统和主热交换器，还包括蓄冷系统，蓄冷系统能够在外循环冷却系统停止时与主热交换器进行热交换，进而掘进机依然能够正常工作，当管段接续完成后，重新由外循环冷却系统与主热交换器进行热交换。由于整个过程中，掘进机不会因续接管段而停机，因此掘进效率较高。本发明专利技术的掘进机不停机掘进冷却方法，在掘进机接续管段时，掘进机的冷却系统也能够被蓄冷系统冷却进而使掘进机能够正常工作，使掘进机的掘进效率较高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种掘进机不停机掘进冷却系统及不停机掘进冷却方法


[0001]本专利技术属于掘进机机冷却系统
，具体涉及一种掘进机不停机掘进冷却系统及不停机掘进冷却方法。

技术介绍

[0002]在盾构机的工作过程中，盾构机开挖土体会对盾构机的驱动马达和空压机等设备产生大量负载，造成驱动马达和空压机等设备过热，所以需要对这些设备进行冷却处理，才能确保设备正常运转、保证盾构机正常施工。现有盾构机是通过内循环冷却系统来冷却驱动马达和空压机等设备，再由外循环冷却系统的水流经内水冷却器来冷却内循环冷却系统中的水，如授权公告号为CN207469352U的中国技术专利公开了一种TBM内循环水系统，隧道外的冷水通过外循环水系统的进水管路进入，然后流经板式热交换器与内循环水系统中的水进行热交换，之后再从外循环水系统的出水管路流出到隧道外，内循环水系统中的水被冷却后能够对盾构机的工作设备进行冷却。
[0003]盾构机在进行初始作业时，进水管路和出水管路通常分别由进水卷筒和出水卷筒构成，随着盾构机的不断前进，进水管路和出水管路需要不断延长以满足需求，通常的做法是在盾构机上连接管段，并使管段分别与对应的进水管路和出水管路连接，连接管段时，外循环冷却水的供应会中断，此时由于缺少冷却水，盾构机也需要停止掘进，一般每掘进30米就需要延伸一次管段，这导致盾构机需要反复停机，进而消耗施工时间，掘进效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种掘进机不停机掘进冷却系统，以解决现有技术中的掘进机因续接管段而导致的掘进效率较低的问题，还提供一种掘进机不停机掘进冷却方法，以解决现有技术中的掘进机的冷却方法在掘进过程中需使掘进机反复停机进而导致掘进效率较低的问题。
[0005]本专利技术的掘进机不停机掘进冷却系统的技术方案是：
[0006]一种掘进机不停机掘进冷却系统，包括内循环冷却系统、外循环冷却系统和主热交换器，内循环冷却系统和外循环冷却系统之间通过主热交换器进行热交换，所述外循环冷却系统包括外循环管路，所述外循环管路包括进水管路和回水管路，所述掘进机不停机掘进冷却系统还包括与主热交换器相连的蓄冷系统，蓄冷系统配置于掘进机的拖车上并随掘进机一同移动，所述蓄冷系统用于与主热交换器进行热交换，所述蓄冷系统包括蓄冷容器、制冷模块和蓄冷循环管路，蓄冷循环管路的两端均与蓄冷容器连接，制冷模块的冷端配置于蓄冷循环管路上，制冷模块的热端与所述外循环管路连接，所述蓄冷系统还包括一端连接外循环管路、一端连接蓄冷容器的补水管路，补水管路用于向蓄冷容器内注水。
[0007]本专利技术的技术效果是：本专利技术的掘进机不停机掘进冷却系统包括随掘进机一同移动的蓄冷系统，在掘进机正常工作时，外循环通过补水管路向蓄冷容器注水，当需要对蓄冷容器中的水进行降温时，蓄冷容器中的水在蓄冷循环管路中流动，制冷模块将利用外循环
管路中的水对蓄冷循环管路中的水进行冷却，蓄冷容器把冷却到位的水储存起来。当掘进机需要续接管段以延长外循环管路时，外循环冷却系统停止，此时使蓄冷容器与主热交换器进行热交换，进而掘进机依然能够正常工作，当管段接续完成后，重新由外循环冷却系统与主热交换器进行热交换。由于整个过程中，掘进机不会因续接管段而停机，因此施工效率较高。
[0008]进一步地，所述制冷模块的热端配置于外循环管路的回水管路上。
[0009]其有益效果在于：由于制冷模块的热端与外循环管路的回水管路连接，因此制冷模块的热端是被回水管路中的高温冷却水冷却的，不会影响进水管路中的水对主热交换器的正常冷却，且能够实现对待排出到隧道外的高温冷却水的有效利用。
[0010]进一步地，所述回水管路包括回水主路和回水旁路，回水旁路的两端均连接于回水主路上，所述制冷模块的热端配置于回水旁路上，所述回水旁路上设置有用于控制回水旁路的通断的旁路阀门，所述回水主路上设置有与旁路阀门并联的主路阀门，所述主路阀门用于控制回水主路的通断。
[0011]其有益效果在于：通过设置回水旁路并将制冷模块的热端设置在回水旁路上，能够更方便地控制制冷模块对蓄冷循环管路中的水的冷却过程，而且方便结构在掘进机上的布置。
[0012]进一步地，回水旁路上在制冷模块的热端的上游串接有水处理仪。
[0013]其有益效果在于：水处理仪能够对将要进入制冷模块中的高温冷却水进行预处理，去除高温冷却水中的水垢等杂质，避免水垢等杂志附着在制冷模块上，影响换热效率。
[0014]进一步地，回水旁路与回水主路的管径相等。
[0015]其有益效果在于：回水旁路与回水主路的管径相等，水从回水旁路或者回水主路中流过不会有明显差别，使得回水管路在两种情况下均能够正常出水。
[0016]进一步地，所述蓄冷容器包括至少两个独立的蓄冷池，蓄冷池之间通过蓄冷连接管路连接，蓄冷连接管路上设有控制其通断的蓄冷池阀门，其中一个蓄冷池为输出蓄冷池，用于与主热交换器相连并向其供水以进行热交换，另一个为蓄冷池为输入蓄冷池，与补水管路连接并储存补水管路补充的水，蓄冷循环管路的一端连接输入蓄冷池，另一端连接输出蓄冷池，以将输入蓄冷池中的水在冷却后输送到输出蓄冷池。
[0017]其有益效果在于：输出蓄冷池能够储存冷却到位的水，在启用蓄冷系统后，输出蓄冷池的水与主热交换器热交换后变热的水会先进入输入蓄冷池中，不容易快速进入输出蓄冷池中并与输出蓄冷池中的冷水混合，有利于延缓输出蓄冷池中的冷水的升温速度。
[0018]进一步地，输出蓄冷池与外循环冷却系统的进水管路通过蓄冷输出管路连接以实现与主热交换器的连通，补水管路的一端连接于回水管路上，在蓄冷系统启用时，蓄冷容器、蓄冷输出管路、部分进水管路、主热交换器、部分出水管路以及补水管路形成循环回路。
[0019]其有益效果在于：由于整个循环回路既利用了部分进水管路，又利用了部分出水管路，因此形成循环回路所需的管路较少，结构较为简单，且成本较低。
[0020]进一步地，所述蓄冷池有两个，两个蓄冷池之间的蓄冷连接管路有两个以上，各蓄冷连接管路在上下方向上间隔布置。
[0021]其有益效果在于：多个连接管路能够增大蓄冷池之间的通流能力，使两个蓄冷池之间的水快速流通。
[0022]进一步地，蓄冷容器与外循环冷却系统的进水管路通过蓄冷输出管路连接以实现与主热交换器的连通，补水管路的一端连接于回水管路上，在蓄冷系统启用时，蓄冷容器、蓄冷输出管路、部分进水管路、主热交换器、部分出水管路以及补水管路形成循环回路。
[0023]其有益效果在于：由于整个循环回路既利用了部分进水管路，又利用了部分出水管路，因此形成循环回路所需的管路较少，结构较为简单，且成本较低。
[0024]进一步地，所述掘进机不停机掘进冷却系统包括冷却控制系统，所述蓄冷容器中设置有液位传感器，液位传感器与冷却控制系统连接，所述补水管路上串接有液位控制阀，液位控制阀与冷却控制系统连接，冷却控制系统在液位传感器检测到蓄冷容器中的液位到达最高位时，控制液位控制阀关闭。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掘进机不停机掘进冷却系统，包括内循环冷却系统(1)、外循环冷却系统和主热交换器，内循环冷却系统(1)和外循环冷却系统之间通过主热交换器进行热交换，所述外循环冷却系统包括外循环管路，所述外循环管路包括进水管路(3)和回水管路(4)，其特征在于，所述掘进机不停机掘进冷却系统还包括与主热交换器相连的蓄冷系统，蓄冷系统配置于掘进机的拖车上并随掘进机一同移动，所述蓄冷系统用于与主热交换器进行热交换，所述蓄冷系统包括蓄冷容器、制冷模块和蓄冷循环管路(18)，蓄冷循环管路(18)的两端均与蓄冷容器连接，制冷模块的冷端配置于蓄冷循环管路(18)上，制冷模块的热端与所述外循环管路连接，所述蓄冷系统还包括一端连接外循环管路、一端连接蓄冷容器的补水管路(2)，补水管路(2)用于向蓄冷容器内注水。2.根据权利要求1所述的掘进机不停机掘进冷却系统，其特征在于，所述制冷模块的热端配置于外循环管路的回水管路(4)上。3.根据权利要求2所述的掘进机不停机掘进冷却系统，其特征在于，所述回水管路(4)包括回水主路(43)和回水旁路(44)，回水旁路(44)的两端均连接于回水主路(43)上，所述制冷模块的热端配置于回水旁路(44)上，所述回水旁路(44)上设置有用于控制回水旁路(44)的通断的旁路阀门，所述回水主路(43)上设置有与旁路阀门并联的主路阀门，所述主路阀门用于控制回水主路(43)的通断。4.根据权利要求3所述的掘进机不停机掘进冷却系统，其特征在于，回水旁路(44)上在制冷模块的热端的上游串接有水处理仪(35)。5.根据权利要求3所述的掘进机不停机掘进冷却系统，其特征在于，回水旁路(44)与回水主路(43)的管径相等。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的掘进机不停机掘进冷却系统，其特征在于，所述蓄冷容器包括至少两个独立的蓄冷池，蓄冷池之间通过蓄冷连接管路(24)连接，蓄冷连接管路(24)上设有控制其通断的蓄冷池阀门，其中一个蓄冷池为输出蓄冷池(23)，用于与主热交换器相连并向其供水以进行热交换，另一个为蓄冷池为输入蓄冷池(22)，与补水管路(2)连接并储存补水管路(2)补充的水，蓄冷循环管路(18)的一端连接输入蓄冷池(22)，另一端连接输出蓄冷池(23)，以将输入蓄冷池(22)中的水在冷却后输送到输出蓄冷池(23)。7.根据权利要求6所述的掘进机不停机掘进冷却系统，其特征在于，输出蓄冷池(23)与外循环冷却系统的进水管路(3)通过蓄冷输出管路(27)连接以实现与主热交换器的连通，补水管路(2)的一端连接于回水管路(4)上，在蓄冷系统启用时，蓄冷容器、蓄冷输出管路(27)、部分进水管路(3)、主热交换器、部分出水管路以及补水管路(2)形成循环回路。8.根据权利要求6所述的掘进机不停机掘进冷却系统，其特征在于，所述蓄冷池有两个，两个蓄冷池之间的蓄冷连接管路(24)有两个以上，各蓄冷连接管路(24)在上下方向上间隔布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，陈昆鹏，韩兴超，叶蕾，姜礼杰，李恒，孙军，姜露露，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：