【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及掘進工程，尤其涉及一種用于盾構機的制冷系統及盾構機。
技術介紹
1、盾構機由于其系統復雜、零部件多且功率大，施工過程中會產生大量的熱，加上地下施工空間較小、空氣流通較差，使得盾構機的施工環境存在溫度高、濕度大的特點。而盾構機中發熱部件高溫運行會嚴重影響零部件的性能和壽命，隨著電驅的盾構機的廣泛應用，發熱現象影響更為嚴重。
2、目前，盾構機的常規冷卻系統為外循環水系統配合內循環水系統，內循環水系統包括水泵、水罐、換熱器和管道等。外循環水系統包括外循環水泵、冷卻塔以及進排水管等。內循環水系統中的冷卻水帶走設備上各發熱部件的熱量，外循環水系統中的冷卻水則帶走內循環水系統中的熱量。但對于常規的盾構機冷卻系統來說，依然存在著換熱效率低的問題，在外界溫度較高的情況下，制冷效果差，難易改善地下工作環境和設備運行環境；不同產熱功率設備冷卻按照同一方式進行冷卻，需要依賴于冷卻介質的流量，無法做到協同管理；另外，在故障斷電情況下，盾構機冷卻系統無法繼續制冷，給故障維護人員工作帶來極大困擾。
3、針對相關技術中，現有盾構機冷卻系統對于地下工作環境和設備的適用性差、斷電情況無法繼續制冷的問題，目前尚未給出有效的解決方案。
4、由此，本專利技術人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種用于盾構機的制冷系統及盾構機，以克服現有技術的缺陷。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種用于盾構機的制冷系統及盾構機，將盾構機中的高產熱率設備和低產熱率設備進行分
2、本專利技術的目的可采用下列方案來實現：
3、本專利技術提供了一種用于盾構機的制冷系統，包括：
4、第一換熱器，所述第一換熱器用于與水冷裝置進行換熱；
5、供制冷介質流過的主循環管路，沿所述制冷介質的流動方向，所述主循環管路上順序設置有壓縮機、所述第一換熱器和汽水分離器，所述壓縮機、所述第一換熱器和所述汽水分離器通過所述主循環管路首尾相連，以形成可循環的環狀流路；
6、所述主循環管路上連接有相并聯的第一冷卻回路和第二冷卻回路，所述第一冷卻回路上設置有至少一個第一產熱設備，所述第二冷卻回路上設置有至少一個第二產熱設備，所述第一產熱設備的產熱率大于所述第二產熱設備的產熱率。
7、在本專利技術的一較佳實施方式中，沿所述制冷介質的流動方向，所述第一冷卻回路連接于所述第一換熱器下游的所述主循環管路上，所述第二冷卻回路連接于位于所述第一換熱器下游的所述主循環管路上，所述第二冷卻回路上設置有第二換熱器，所述第二換熱器與所述第二產熱設備連接，所述第二換熱器用于與所述第二產熱設備進行換熱。
8、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述水冷裝置包括冷卻塔，所述第一換熱器中供冷卻介質流過的第一管路與所述冷卻塔連接，所述第一換熱器與所述冷卻塔之間設置有第一循環泵，以使所述冷卻介質在所述第一換熱器與所述冷卻塔之間循環流動。
9、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述主循環管路上設置有第一三通閥，所述第一冷卻回路的一端通過所述第一三通閥與所述主循環管路相連，所述第一冷卻回路的另一端與所述汽水分離器的進口或與靠近所述汽水分離器的進口處的所述主循環管路相連。
10、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述第一產熱設備包括并聯于所述第一冷卻回路上的多個第一產熱器件，多個所述第一產熱器件的冷卻介質進口或與所述第一產熱器件的冷卻介質進口相連的管路上分別設置有第一電磁膨脹閥，多個所述第一產熱器件的冷卻介質出口或與所述第一產熱器件的冷卻介質出口相連的管路上分別設置有防止返流的第一單向閥；
11、其中，多個所述第一產熱器件包括控制盾構機工作的電機和變頻器。
12、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述主循環管路上設置有第二三通閥，所述第二冷卻回路的一端通過所述第二三通閥與所述主循環管路相連，所述第二冷卻回路的另一端與所述汽水分離器的進口或與靠近所述汽水分離器的進口處的所述主循環管路相連。
13、在本專利技術的一較佳實施方式中，沿所述第二冷卻回路中所述制冷介質流動方向，位于所述第二換熱器上游的所述第二冷卻回路上設置有第二電磁膨脹閥；
14、和/或，位于所述第二換熱器下游的所述第二冷卻回路上設置有防止返流的第二單向閥。
15、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述第二產熱設備通過換熱管路與所述第二換熱器連接，通過所述第二換熱器對流經所述換熱管路的制冷介質與流經所述第二冷卻回路的制冷介質進行換熱；
16、位于所述第二換熱器上游的所述換熱管路上設有第二循環泵和穩壓器。
17、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述第二產熱設備包括并聯于所述換熱管路上的至少兩個第二產熱器件，分別與兩個所述第二產熱器件的冷卻介質入口相連的管路與所述換熱管路之間通過第三三通閥連接；
18、其中，兩個第二產熱器件包括向盾構機供應液壓油的液壓油箱和向所述盾構機供應齒輪油的齒輪油箱。
19、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述主循環管路上且位于所述第一換熱器與所述汽水分離器之間設置有至少一個第一風冷蒸發器，所述第一風冷蒸發器被配置于隧道的通風管道內；
20、沿所述主循環管路中所述制冷介質流動方向，位于所述第一風冷蒸發器上游的所述主循環管路上依次設置有制冷電磁閥和第三電磁膨脹閥，位于所述第一風冷蒸發器下游的所述主循環管路上設置有防止返流的第三單向閥。
21、在本專利技術的一較佳實施方式中，所述用于盾構機的制冷系統還包括相變儲冷裝置，所述相變儲冷裝置通過第三冷卻回路連接于所述主循環管路上，所述相變儲冷裝置與第二風冷蒸發器相連，所述第二風冷蒸發器被配置于隧道的通風管道內；
22、所述相變儲冷裝置與所述第二風冷蒸發器之間的管路上設置有第三循環泵。
23、在本專利技術的一較佳實施方式中，位于所述第一換熱器與所述第一風冷蒸發器之間的所述主循環管路上設置有第四三通閥，所述第三冷卻回路的一端通過所述第四三通閥與所述主循環管路相連，所述第三冷卻回路的另一端與所述汽水分離器的進口或與靠近所述汽水分離器的進口處的所述主循環管路相連；
24、沿所述第三冷卻回路中制冷介質流動方向，位于所述相變儲冷裝置上游的所述第三冷卻回路上設置有第四電磁膨脹閥，位于所述相變儲冷裝置下游的所述第三冷卻回路上設置有防止返流的第四單向閥。
25、本專利技術提供了一種盾構機，所述盾構機包括上述的用于盾構機的制冷系統。
26、由上所述，本專利技術的用于盾構機的制冷系統及盾構機的特點及優點是：
27、在主循環管路上設置有壓縮機、第一換熱器和汽水分離器，壓縮機、第一換熱器和汽水分離器通過主循環管路首尾相連，以形成可循環的環狀流路，在工作過程中，第一換熱器通過與水冷裝置內的冷卻介質進行換熱，從而可對主循環管路內且循環流經第一換熱器的制本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于盾構機的制冷系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，沿所述制冷介質的流動方向，所述第一冷卻回路(29)連接于所述第一換熱器(2)下游的所述主循環管路(28)上，所述第二冷卻回路(30)連接于位于所述第一換熱器(2)下游的所述主循環管路(28)上，所述第二冷卻回路(30)上設置有第二換熱器(9)，所述第二換熱器(9)與所述第二產熱設備(6)連接，所述第二換熱器(9)用于與所述第二產熱設備(6)進行換熱。
3.如權利要求2所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述水冷裝置(1)包括冷卻塔，所述第一換熱器(2)中供冷卻介質流過的第一管路與所述冷卻塔連接，所述第一換熱器(2)與所述冷卻塔之間設置有第一循環泵(3)，以使所述冷卻介質在所述第一換熱器(2)與所述冷卻塔之間循環流動。
4.如權利要求2所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述主循環管路(28)上設置有第一三通閥(7)，所述第一冷卻回路(29)的一端通過所述第一三通閥(7)與所述主循環管路(28)相連，所述第一冷卻回路(29)的另一端與
5.如權利要求4所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述第一產熱設備(5)包括并聯于所述第一冷卻回路(29)上的多個第一產熱器件(501)，多個所述第一產熱器件(501)的冷卻介質進口或與所述第一產熱器件(501)的冷卻介質進口相連的管路上分別設置有第一電磁膨脹閥(502)，多個所述第一產熱器件(501)的冷卻介質出口或與所述第一產熱器件(501)的冷卻介質出口相連的管路上分別設置有防止返流的第一單向閥(503)；
6.如權利要求2所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述主循環管路(28)上設置有第二三通閥(8)，所述第二冷卻回路(30)的一端通過所述第二三通閥(8)與所述主循環管路(28)相連，所述第二冷卻回路(30)的另一端與所述汽水分離器(15)的進口或與靠近所述汽水分離器(15)的進口處的所述主循環管路(28)相連。
7.如權利要求6所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，沿所述第二冷卻回路(30)中所述制冷介質流動方向，位于所述第二換熱器(9)上游的所述第二冷卻回路(30)上設置有第二電磁膨脹閥(10)；
8.如權利要求6或7所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述第二產熱設備(6)通過換熱管路(31)與所述第二換熱器(9)連接，通過所述第二換熱器(9)對流經所述換熱管路(31)的制冷介質與流經所述第二冷卻回路(30)的制冷介質進行換熱；
9.如權利要求8所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述第二產熱設備(6)包括并聯于所述換熱管路(31)上的至少兩個第二產熱器件(601)，分別與兩個所述第二產熱器件(601)的冷卻介質入口相連的管路與所述換熱管路(31)之間通過第三三通閥(602)連接；
10.如權利要求1所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述主循環管路(28)上且位于所述第一換熱器(2)與所述汽水分離器(15)之間設置有至少一個第一風冷蒸發器(17)，所述第一風冷蒸發器(17)被配置于隧道的通風管道內；
11.如權利要求10所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述用于盾構機的制冷系統還包括相變儲冷裝置(23)，所述相變儲冷裝置(23)通過第三冷卻回路(32)連接于所述主循環管路(28)上，所述相變儲冷裝置(23)與第二風冷蒸發器(24)相連，所述第二風冷蒸發器(24)被配置于隧道的通風管道內；
12.如權利要求11所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，位于所述第一換熱器(2)與所述第一風冷蒸發器(17)之間的所述主循環管路(28)上設置有第四三通閥(14)，所述第三冷卻回路(32)的一端通過所述第四三通閥(14)與所述主循環管路(28)相連，所述第三冷卻回路(32)的另一端與所述汽水分離器(15)的進口或與靠近所述汽水分離器(15)的進口處的所述主循環管路(28)相連；
13.一種盾構機，其特征在于，所述盾構機包括權利要求1至12中任一項所述的用于盾構機的制冷系統。
...【技術特征摘要】
1.一種用于盾構機的制冷系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，沿所述制冷介質的流動方向，所述第一冷卻回路(29)連接于所述第一換熱器(2)下游的所述主循環管路(28)上，所述第二冷卻回路(30)連接于位于所述第一換熱器(2)下游的所述主循環管路(28)上，所述第二冷卻回路(30)上設置有第二換熱器(9)，所述第二換熱器(9)與所述第二產熱設備(6)連接，所述第二換熱器(9)用于與所述第二產熱設備(6)進行換熱。
3.如權利要求2所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述水冷裝置(1)包括冷卻塔，所述第一換熱器(2)中供冷卻介質流過的第一管路與所述冷卻塔連接，所述第一換熱器(2)與所述冷卻塔之間設置有第一循環泵(3)，以使所述冷卻介質在所述第一換熱器(2)與所述冷卻塔之間循環流動。
4.如權利要求2所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述主循環管路(28)上設置有第一三通閥(7)，所述第一冷卻回路(29)的一端通過所述第一三通閥(7)與所述主循環管路(28)相連，所述第一冷卻回路(29)的另一端與所述汽水分離器(15)的進口或與靠近所述汽水分離器(15)的進口處的所述主循環管路(28)相連。
5.如權利要求4所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述第一產熱設備(5)包括并聯于所述第一冷卻回路(29)上的多個第一產熱器件(501)，多個所述第一產熱器件(501)的冷卻介質進口或與所述第一產熱器件(501)的冷卻介質進口相連的管路上分別設置有第一電磁膨脹閥(502)，多個所述第一產熱器件(501)的冷卻介質出口或與所述第一產熱器件(501)的冷卻介質出口相連的管路上分別設置有防止返流的第一單向閥(503)；
6.如權利要求2所述的用于盾構機的制冷系統，其特征在于，所述主循環管路(28)上設置有第二三通閥(8)，所述第二冷卻回路(30)的一端通過所述第二三通閥(8)與所述主循環管路(28)相連，所述第二冷卻回路(30)的另一端與所述汽水分離器(15)的進口或與靠近所述汽水分離器(15)的進口...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張鵬，王一博，劉尚，許順海，李澤魁，任中永，呼瑞紅，白林迎，余兵，
申請(專利權)人：中鐵工程裝備集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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