一种盾构机外循环水冷却散热系统的制作方法

1.本实用新型涉及盾构机施工配套装置领域，具体涉及到一种盾构机外循环水冷却散热系统。


背景技术：

2.城市轨道交通在很多经济发达城市公共交通中的地位越来越重要。盾构施工法作为一种综合性的施工技术，以其对环境影响小、精确度高、安全性好、能有效节约成本等突出的优势逐渐成为城市地铁工程建设中最常用的施工方法。盾构机具有一次开挖完成隧道的特色，从开挖、推进、撑开全由该设备完成，可将地铁暗挖功效大大提高。
3.成都轨道交通某在建线路采用中国铁建盾构机施工掘进，由于施工环境的特殊性设备运转时易产生高温，受限于空间及空气流通，热量难以通过常规方式散去，这将导致盾构机各液压、水气管路及电气系统出现损坏和故障等情况，必须借助水循环系统将热量带出洞外，同时洞内冲洗管片、清洗设备等都需要用水，所以盾构机掘进过程中必须配备与之相匹配的的冷却系统帮助散热。冷却循环水系统设计主要解决盾构机各系统的降温、掘进所需用水改良渣土品质、降低刀盘温度、提高设备使用效率等作用。
4.现有的冷却水循环系统一般采用冷却塔系统，循环水输入管从盾构机带走的热量经过循环水池冷却塔来降低自身温度，经循环水输出管进行循环。循环水冷却塔系统的缺点是：外循环水带出的热能经冷却塔降低温度，占用空间较大，由于设计缺陷原因电机壳体易受潮损坏且不易更换；同时冷却塔作为专用设备，其造价一般较为昂贵，造成施工成本大幅增加。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题在于提供一种盾构机外循环水冷却散热系统，现有的盾构冷却水循环系统一般采用冷却塔系统，造价较高，同时占用空间大，电机易受潮不易更换的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种盾构机外循环水冷却散热系统，包括外部储水池及低于所述外部储水池的循环水池，所述循环水池内设有液位感应装置，所述液位感应装置与外部储水池底部的自动补水阀电连接；在所述循环水池底部设有带多级离心泵的循环输水管，所述循环输水管依次连接盾构机过滤系统、盾构机热交换系统及盾构机施工用水系统后通过循环回水管回至循环水池上方，并通过冷却水泵与s弯加高延长冷却管的一端连接；所述s弯加高延长冷却管包括s形输水管道，所述s形输水管道包括若干长直管道及连接长直管道的连接弯头，在所述长直管道的下方外表面的左右两侧交替地设有若干排水孔。
7.特别的，所述s弯加高延长冷却管的水平高度沿长度方向逐渐升高。
8.更进一步的，所述s弯加高延长冷却管包括重叠设置的若干层，并通过位于下层s弯加高延长冷却管尾端的竖直连接管连接上方相邻层s弯加高延长冷却管的尾端。
9.更进一步的，相邻排水孔在长直管道径向截面构成的圆心角角度随着层级升高而逐渐减小。
10.特别的，还包括设置于所述循环水池外部，用于加快循环水池上方空气流速的风机。
11.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
12.1、通过高差及喷淋回水设计，进行重复循环，减少了冷却塔的电力损耗，能够有效节约电力成本及维护成本。
13.2、本实用新型装置工艺结构简单，极大地降低了设备故障率及存在的安全隐患，同时有效降低了盾构施工中的冷却配套设施的制造成本，具有极大的经济效益。
附图说明
14.图1为本实用新型原理示意图。
15.图2为本实用新型循环水池及s弯加高延长冷却管结构示意图。
16.图3为长直管道结构示意图。
17.图中各标号的释义为：外部储水池—1；循环水池—2；液位感应装置—21；循环输水管—22；循环回水管—23；冷却水泵—3；s弯加高延长冷却管—4；长直管道—41；连接弯头—42；排水孔—43；竖直连接管—5；自动补水阀—6；多级离心泵—7。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以便对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。
19.参见图1～图3所示，本实用新型盾构机外循环水冷却散热系统，包括外部储水池1及低于所述外部储水池1的循环水池2，所述循环水池2内设有液位感应装置21，所述液位感应装置21与外部储水池1底部的自动补水阀6电连接；在所述循环水池2底部设有循环输水管22，所述循环输水管22依次连接盾构机过滤系统、盾构机热交换系统及盾构机施工用水系统后通过循环回水管23回至循环水池2上方，并通过冷却水泵3与s弯加高延长冷却管4的一端连接；所述s弯加高延长冷却管4包括s形输水管道，所述s形输水管道包括若干长直管道41及连接长直管道41的连接弯头42，在所述长直管道41的下方外表面的左右两侧交替地设有若干排水孔43。
20.作为一个优选的实施例，所述s弯加高延长冷却管4的水平高度沿长度方向逐渐升高。
21.作为一个更进一步的实施例，所述s弯加高延长冷却管4包括重叠设置的若干层，并通过位于下层s弯加高延长冷却管4尾端的竖直连接管5连接于上方相邻层的s弯加高延长冷却管4的尾端。
22.作为一个更进一步的实施例，相邻排水孔43在长直管道41径向截面构成的圆心角角度随着层数升高而减小。
23.作为一个优选的实施例，还包括设置于所述循环水池2外部，用于加快循环水池2上方空气流速的风机。
24.本实用新型的工作原理为：循环水池2内设有液位感应装置21，当循环水池2内水位过低时，通过外部储水池1及自动补水阀6向循环水池2内补水，直至液位达到正常水位后关闭自动补水阀6，循环水池2中的水由多级离心泵7抽入循环输水管22中，并依次经过盾构机过滤系统滤去水中杂物，由盾构机热交换系统实现热交换以带走盾构机工作产生的热量，再经过盾构机施工用水系统满足掘进所需用水改良渣土品质、降低刀盘温度、提高设备使用效率等需求后剩余水量经由循环回水管23回至冷却水泵3，并在冷却水泵3的作用下泵入s弯加高延长冷却管4内，由于所述s弯加高延长冷却管4在长度方向上逐渐升高，与下方循环水池的距离也逐渐增大，通过s弯加高延长冷却管4的长直管道41上的排水孔43落入循环水池2中，并在风机的作用下实现降温。同时，由于s弯加高延长冷却管4在竖直方向上设有若干层，通过多层设计加长s弯加高延长冷却管4的长度，从而增加单位时间内从s弯加高延长冷却管4内排出的水量，加大冷却效率。为了避免随着高度增加而导致排水孔43内的水喷出循环水池2，因此需要将上层长直管道41上的排水孔43之间的夹角缩小。
25.本实用新型的制作费用及电能消耗远远低于一套冷却塔的购买费用及电能消耗，能够极大地缩减盾构机配套设施的成本投入，具有极大的经济效益。
26.本实用新型描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.本实用新型描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本实用新型的限制。
28.最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。