【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷，具体涉及一种基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机。
技术介绍
1、目前，基于隧道内部掘进施工作业区域空间狭窄，洞内外空气流通受限，而施工机械发热量高，加上受地热涌水等因素影响，隧道内部环境温度、湿度堆积，温度最高可达40℃，湿度100%，此环境下在其内部施工作业，不仅会使施工机械故障率增加，而且易引起施工人员中暑，降低人员工作效率，严重影响施工进度。地下工程有一定的复杂性，施工区域随着隧道掘进长度距离洞口可达数公里,解决这类超长隧道施工区域热害治理问题，已经迫在眉睫。
2、而，现有的地下工程内部降温通常是提高外部新风量供给，配合局部降温，其中局部降温的凉水塔、通风机设置在洞外，因此，存在以下技术缺陷：
3、1）随着地下工程开挖不断深入，对于绵延数公里的超长隧道的通风管道、水管的长度和占地面积将增加，所需通风机、循环水泵设备功率不断增大，电能消耗高，各类管道容易出现泄漏，压力不足等状况，造成施工不便；
4、2）隧道掘进产生的热害，即高温涌水，施工机械发热冷却水等无法进行资源利用，不仅造成资源浪费，而且增加降温难度；
5、3）在降温过程中需要使用氟利昂等制冷剂，不仅增加使用成本，而且存在很大的安全隐患（如：氟利昂泄漏等）。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种全新的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：p>
3、一种基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其包括蒸发器、冷凝器、气体喷射器、空冷器、热废水收集器，其中蒸发器包括均与气体喷射器连通的第一蒸发组件和第二蒸发组件，热废水收集器用于收集隧道中所产生的热废水；
4、热废水收集器、第一蒸发组件、排废管路构成第一循环支路，其中由隧道工况所产生的热废水对第一蒸发组件内的水进行加热，且自第一蒸发组件的蒸汽经过气体喷射器形成高压高速气流进入冷凝器；
5、第二蒸发组件、空冷器构成基于隧道内部空气和自第二蒸发组件流出且经过空冷器回流至第二蒸发组件内的水进行热交换的第二循环支路，其中第二循环支路至少有一条，且自各空冷器排出的气流用于隧道降温和除湿；
6、各第二循环支路的第二蒸发组件、气体喷射器、冷凝器构成第三循环支路，其中自冷凝器排出的高压高速气流进入各第二循环支路的第二蒸发组件内以分别蒸发形成蒸汽循环进入气体喷射器后再进入冷凝器形成循环。
7、优选地，在排废管路的支路上形成分流支路，其中热废水收集器、第一蒸发组件、分流支路、冷凝器构成第四循环支路，其中分流后的废水经过冷凝器的热交换后回流至热废水收集器构成循环。在此，通过第四循环支路的形成，不仅进一步的利用加热后废水能量，而且更有利于冷凝器的换热，降低冷凝器工作要求，提高冷凝效率，同时所吸收热量的水可以回流至废水收集，进一步为第一蒸发组件的蒸发提供热能。
8、在一些具体实施方式中，进入分流支路的废水至少占自第一蒸发组件排出废水的4/10。此流量设计，能够更好的利用废水，而且也有利于热废水收集器内废水温度控制。
9、根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，自冷凝器回流至各第二蒸发组件的支路上形成一条回流至第一蒸发组件的回流支路，其中第一蒸发组件、气体喷射器、冷凝器、回流支路构成第五循环支路。通过第五循环支路的设置，可以重复利用冷凝后高压高速气流，不仅可以用于第二蒸发组件创造低压环境，使其内部的纯水蒸发；而且还可以将多余的高压高速气流回流至第一蒸发组件，以增加蒸发效率和压力，同时也降低纯水的消耗。根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，第一蒸发组件包括高压仓、位于高压仓内的换热盘管、拦设于仓顶内部的多孔导流板、与高压蒸汽腔连通的高压蒸汽管路，其中所述多孔导流板与所述高压仓的顶部构成所述高压蒸汽腔；所述换热盘管的进口和出口分别自所述高压仓下部的两侧而外延，所述进口与所述热废水收集器连通，所述出口与所述排废管路连通；自所述多孔导流板所导流且汇聚的蒸汽自所述高压蒸汽管路进入所述气体喷射器。简言之，通过高压仓的蒸发蓄能，在增压、增速气流冷凝下，为第二蒸发组件的蒸发释能，且各第二蒸发组件能在第二循环支路下进行循环制冷，同时，由于水汽化时需从未汽化的水中吸收潜热，因而使未汽化的水温度降低，进一步的实现制冷降温。
10、同时，第一蒸发组件的设置，能够实现仓内纯净水与换热盘管内的高温水无接触，避免外界杂质的污染以及水垢产生。在一些具体实施方式中，换热盘管包括基于多边形构成相互连通和/或部分连通且底部相对两侧为入口和出口的管体，其中自入口进入管体的废水扩散整个管体后自出口排出。
11、进一步的，在第一循环支路上、且位于热废水收集器和进口之间的管路上还设有节流阀和高温水泵。便于流量和温度的控制。
12、在一些具体实施方式中，通过在高温水泵出水口设有流量传感器和温度传感器，高压仓是保温密封结构，在高压仓上还设有补水通道和压力感器，其中流量传感器、温度传感器、所述压力感器连通，且控制进出所述换热盘管的废水流量、及控制所述高压仓内的水量。
13、根据本专利技术的另一个具体实施和优选方面，第二蒸发组件包括低压仓、拦设于仓顶内部的多孔梳流板、与低压蒸汽腔连通的低压蒸汽管路，其中多孔梳流板与低压仓的仓顶构成低压蒸汽腔，自低压蒸汽管路排出的蒸汽进入气体喷射器。采用低压仓所构成的低温下汽化环境，具体的由气体喷射器将高压、高温蒸汽经过多级增压泵形成高温高压蒸汽，送入喷射器经过绝热膨胀加速，为低压仓的水低温下汽化创造了条件，同时，再由汽化时需从未汽化的水中吸收潜热，因而使未汽化的水温度降低，实现制冷降温。
14、优选地，低压仓还具有水回流通道和气体进入通道，其中水回流通道位于气体进入通道的下方，且水回流通道位于低压仓内液位的上方，空冷器的出口与水回流通道连通，冷凝器与气体进入通道连通。在此，通过吸热的水自水回流通道回流至液位上方，不仅便于低压环境中的蒸发，而且能够降低回流水对低压仓内水温提升，进而逐步降低低压仓内的水温度，且越靠近底部的水温度越低。
15、进一步的，低压仓是保温密封结构，且内置温度和压力监测、外置补水管路，其中根据温度和压力向低压仓内补水。避免低压环境被破坏，同时可持续进行换热。
16、在各第二循环支路上还设有水泵、流量控制阀，其中在水泵出水口设有流量监测器、测温器。
17、在一些具体实施方式中，空冷器包括风机和肋片式换热器，其中肋片式换热器的进出端分别与第二蒸发组件的水流出口和回流口连通；风机用于将隧道内的空气吹向肋片式换热器以形成冷风排向隧道。通过直接接触换热方式，将隧道内的空气进行循环逐步降温、除湿，从而提高隧道内部空间的环境舒适度。
18、根据本专利技术的又一个具体实施和优选方面，气体喷射器包括依次设置的增压泵组、高压蓄能器、气体节流阀、喷射组，其中增压泵组将蒸汽进一步压缩，输入到高压蓄能器中储存，喷射本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其包括蒸发器、冷凝器，其特征在于：所述制冷机还包括气体喷射器、空冷器、热废水收集器，其中所述蒸发器包括均与所述气体喷射器连通的第一蒸发组件和第二蒸发组件，所述热废水收集器用于收集隧道中所产生的热废水；
2.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：在所述排废管路的支路上形成分流支路，其中所述热废水收集器、所述第一蒸发组件、分流支路、冷凝器构成第四循环支路，其中分流后的废水经过所述冷凝器的热交换后回流至所述热废水收集器构成循环。
3.根据权利要求2所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：进入所述分流支路的废水至少占自所述第一蒸发组件排出废水的4/10。
4.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：自所述冷凝器回流至各所述第二蒸发组件的支路上形成一条回流至所述第一蒸发组件的回流支路，其中所述第一蒸发组件、所述气体喷射器、所述冷凝器、所述回流支路构成第五循环支路。
5.根据权利要求1所述的
6.根据权利要求5所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述换热盘管包括基于多边形构成相互连通和/或部分连通且底部相对两侧为入口和出口的管体，其中自所述入口进入所述管体的废水扩散整个所述管体后自所述出口排出。
7.根据权利要求5所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：在所述第一循环支路上、且位于所述热废水收集器和所述进口之间的管路上还设有节流阀和高温水泵。
8.根据权利要求7所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：在所述高温水泵出水口设有流量传感器和温度传感器，所述的高压仓是保温密封结构，在所述高压仓上还设有补水通道和压力感器，其中流量传感器、温度传感器、所述压力感器连通，且控制进出所述换热盘管的废水流量、及控制所述高压仓内的水量。
9.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述第二蒸发组件包括低压仓、拦设于仓顶内部的多孔梳流板、与低压蒸汽腔连通的低压蒸汽管路，其中所述多孔梳流板与所述低压仓的仓顶构成所述低压蒸汽腔，自所述低压蒸汽管路排出的蒸汽进入所述气体喷射器。
10.根据权利要求9所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述的低压仓还具有水回流通道和气体进入通道，其中水回流通道位于所述气体进入通道的下方，且所述水回流通道位于所述低压仓内液位的上方，所述的空冷器的出口与所述水回流通道连通，所述冷凝器与所述气体进入通道连通。
11.根据权利要求10所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述低压仓是保温密封结构，且内置温度和压力监测、外置补水管路，其中根据温度和压力向所述低压仓内补水。
12.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：在各所述的第二循环支路上还设有水泵、流量控制阀，其中在所述水泵出水口设有流量监测器、测温器。
13.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述空冷器包括风机和肋片式换热器，其中所述肋片式换热器的进出端分别与所述第二蒸发组件的水流出口和回流口连通；所述的风机用于将隧道内的空气吹向所述肋片式换热器以形成冷风排向隧道。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述气体喷射器包括依次设置的增压泵组、高压蓄能器、气体节流阀、喷射组，其中所述增压泵组将蒸汽进一步压缩，输入到所述高压蓄能器中储存，所述喷射组的绝热膨胀加速喷射，且喷射出的蒸汽进入所述冷凝器中液化循环使用，同时高压高速气流进入所述第一蒸发组件和/或第二蒸发组件。
15.根据权利要求14所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：高压高速气流进入所述第二蒸发组件的流量大于进入第一蒸发组件的流量，且流量比为3~9：1，其中前者进入...
【技术特征摘要】
1.一种基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其包括蒸发器、冷凝器，其特征在于：所述制冷机还包括气体喷射器、空冷器、热废水收集器，其中所述蒸发器包括均与所述气体喷射器连通的第一蒸发组件和第二蒸发组件，所述热废水收集器用于收集隧道中所产生的热废水；
2.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：在所述排废管路的支路上形成分流支路，其中所述热废水收集器、所述第一蒸发组件、分流支路、冷凝器构成第四循环支路，其中分流后的废水经过所述冷凝器的热交换后回流至所述热废水收集器构成循环。
3.根据权利要求2所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：进入所述分流支路的废水至少占自所述第一蒸发组件排出废水的4/10。
4.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：自所述冷凝器回流至各所述第二蒸发组件的支路上形成一条回流至所述第一蒸发组件的回流支路，其中所述第一蒸发组件、所述气体喷射器、所述冷凝器、所述回流支路构成第五循环支路。
5.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述第一蒸发组件包括高压仓、位于所述高压仓内的换热盘管、拦设于仓顶内部的多孔导流板、与高压蒸汽腔连通的高压蒸汽管路，其中所述多孔导流板与所述高压仓的顶部构成所述高压蒸汽腔；所述换热盘管的进口和出口分别自所述高压仓下部的两侧而外延，所述进口与所述热废水收集器连通，所述出口与所述排废管路连通；自所述多孔导流板所导流且汇聚的蒸汽自所述高压蒸汽管路进入所述气体喷射器。
6.根据权利要求5所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述换热盘管包括基于多边形构成相互连通和/或部分连通且底部相对两侧为入口和出口的管体，其中自所述入口进入所述管体的废水扩散整个所述管体后自所述出口排出。
7.根据权利要求5所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：在所述第一循环支路上、且位于所述热废水收集器和所述进口之间的管路上还设有节流阀和高温水泵。
8.根据权利要求7所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：在所述高温水泵出水口设有流量传感器和温度传感器，所述的高压仓是保温密封结构，在所述高压仓上还设有补水通道和压力感器，其中流量传感器、温度传感器、所述压力感器连通，且控制进出所述换热盘管的废水流量、及控制所述高压仓内的水量。
9.根据权利要求1所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述第二蒸发组件包括低压仓、拦设于仓顶内部的多孔梳流板、与低压蒸汽腔连通的低压蒸汽管路，其中所述多孔梳流板与所述低压仓的仓顶构成所述低压蒸汽腔，自所述低压蒸汽管路排出的蒸汽进入所述气体喷射器。
10.根据权利要求9所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述的低压仓还具有水回流通道和气体进入通道，其中水回流通道位于所述气体进入通道的下方，且所述水回流通道位于所述低压仓内液位的上方，所述的空冷器的出口与所述水回流通道连通，所述冷凝器与所述气体进入通道连通。
11.根据权利要求10所述的基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机，其特征在于：所述低压仓是保温密封结构，且内置温度和压力监测、外置补水管路，其中根据温度和压力向所述低压仓内补水。
...【专利技术属性】
技术研发人员：刘琪，杨一博，周高亮，
申请(专利权)人：万泰苏州环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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