有效
基于隧道工况且由多循环支路构成的喷射式制冷机
刘琪、杨一博、周高亮
万泰(苏州)环境科技有限公司
摘要
本发明涉及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,其中蒸发器包括第一、二蒸发组件,热废水收集器、第一蒸发组件、排废管路构成第一循环支路;第二蒸发组件、空冷器构成第二循环支路;各第二蒸发组件、气体喷射器、冷凝器构成第三循环支路。本发明一方面在保持第一蒸发组件持续蓄能和供能的基础上,由各第二蒸发组件持续释放能量,且在供能的同时还能够吸收释放能量所产生的热能;另一方面在多个循环支路的关联和互补下,构成可持续降温和除湿的循环,从而实现“变废为宝”,将隧道内能源的多层次利用,经济性良好,同时蒸发所采用的介质均为水,安全、环保、节能、可靠。
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;所述热废水收集器、所述第一蒸发组件、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所述第一蒸发组件内的水进行加热,且自所述第一蒸发组件的蒸汽经过所述气体喷射器形成高压高速气流进入所述冷凝器;所述第二蒸发组件、所述空冷器构成基于隧道内部空气和自所述第二蒸发组件流出且经过所述空冷器回流至所述第二蒸发组件内的水进行热交换的第二循环支路,其中所述第二循环支路至少有一条,且自各所述空冷器排出的气流用于隧道降温和除湿;各所述第二循环支路的所述第二蒸发组件、所述气体喷射器、所述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所述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所述气体喷射器后再进入所述冷凝器形成循环;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;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。
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: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。
3.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。
4.根据权利要求3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。
5.根据权利要求3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。
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: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。
7.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。
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: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。
9.根据权利要求8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。
10.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。
11.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。
12.根据权利要求1至11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。
13.根据权利要求12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,其中前者进入第二蒸发组件,后者进入第一蒸发组件。
14.根据权利要求12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:所述增压泵组是多级连续增压,由一台或多台泵组成;和/或,所述增压泵组与所述高压蓄能器通过管道连接,且二者之间设置单向阀。
15.根据权利要求12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:所述高压蓄能器是封闭保温;和/或,所述气体节流阀可调节地设置在所述高压蓄能器的出口,所述高压蓄能器的入口与所述增压泵组连接处设有测温计和压力计,且根据所测温度和压力调节所述气体节流阀控制气体流量。
16.根据权利要求12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:所述的第一蒸发组件与所述增压泵组连通;所述的第二蒸发组件与所述喷射组连通。
17.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:所述的冷凝器包括具有进气通道、出气通道、及排空通道的肋片换热片组;用于承载所述肋片换热片组的水槽,其中所述气体喷射器与所述进气通道连通,所述出气通道与所述第一蒸发组件和/或第二蒸发组件连通;所述排空通道与隧道外界连通。
18.根据权利要求17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,其中分流后的废水经过所述水槽的换热并回流至所述热废水收集器构成第四循环支路。
19.根据权利要求17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:所述肋片换热片组沿着进气通道方向依次分布,且各肋片呈波浪形。
20.根据权利要求17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:自所述水槽热交换后的进入所述热废水收集器的水温高于自所述热废水收集器所排出废水的温度。
21.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:所述热废水包括隧道掘进的高温涌水、施工机械发热冷却的热废水、冷凝器的循环热废水。
22.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:所述热废水收集器为一个内设压力、温度实时监测的保温水箱。



