

在现代大型基础设施建设中,尤其是在地铁隧道、高速公路、桥梁等地下封闭环境中,施工设备的持续高负荷运行不可避免地会导致大量热量的积聚。以隧道掘进机(TBM)为例,作为隧道掘进的核心设备,其切削刀具切割岩石,主驱动电机和液压系统在密闭空间内持续运转。如果产生的热量不能及时散发,将直接导致设备过热保护、机械效率急剧下降,甚至造成安全隐患。为了应对这种严苛的工作环境,我公司凭借其专业的暖通空调工程设计能力,量身定制了一套完整的暖通空调系统。 高效水循环冷却系统 该系统适用于施工现场。它以空冷螺杆式冷水机组为核心冷源,辅以冷冻水循环泵和循环保温水箱。该系统可与客户现有的板式换热器、冷却塔、循环水泵、管道系统和储水系统无缝连接,形成结合了封闭式和开放式系统的梯度散热网络。
其现场应用原理基于热交换和相变制冷技术:空冷螺杆式冷水机产生7℃或10℃的低温冷冻水,然后通过冷冻水循环泵将其输送到通风柜的表面冷却器。同时,来自隧道外部的新鲜空气被强制引入通风柜,使气流与流经表面冷却器翅片管束的低温冷冻水进行充分的交叉热交换。这显著降低了新鲜空气的温度,实测温差超过10℃。冷却干燥后的空气随后被引入隧道掘进机的工作面和人员活动区域。这有效地吸收了隧道掘进机刀具、电机和液压站产生的辐射热和对流热,同时显著降低了密封室内的湿度和粉尘浓度。同时,系统回水携带吸收的热量返回板式换热器,与冷却塔侧的循环水进行二次换热,最终将热量释放到大气中。经冷却塔冷却的循环水随后通过储水箱系统和循环水泵重新供应至板式换热器。该循环不断重复,从而实现对现场设备热负荷的动态平衡管理。 隧道掘进机(TBM)综合冷却解决方案 它不仅积极干预设备侧的热负荷,有效抑制高温引起的设备故障率,而且显著提高施工和隧道效率,同时大大改善地下工人的舒适度和呼吸环境。
目前,国内在建地铁隧道工程对工作环境降温有明确要求,强制安装足够的降温设备。 冷却系统 并确保通风柜处理后的送风温度与隧道原环境温度之间的温差始终保持在10℃以上。我公司水循环冷却系统完全符合这些强制性标准。此外,得益于空冷螺杆式冷水机组的高效节能特性、模块化布局的灵活性以及全自动温控功能,该系统的可靠性已在多个城市地铁重点项目中得到验证,使其成为应对高温高湿地下环境的理想技术方案。该系统还具有安装便捷、维护成本低、适应极端粉尘环境等优点,可为未来城市地下空间的大规模机械化施工提供持久、稳定且环保的冷却方案。

主机冷却源设备的设计流程图如下:

项目领导对设计给予了高度评价,并强调该设计为地铁施工隧道提供了舒适的工作环境。