盾构机的废热现场利用装置及盾构机的废热利用方法与流程

1.本发明涉及盾构机技术领域，具体涉及一种盾构机的废热现场利用装置及盾构机的废热利用方法。

背景技术：

2.随着我国经济建设和城市的发展，地铁建设已成为交通基础设施建设中的一个重要方面。盾构法因其独特的优越性成为地铁建设的主流方式，但是盾构机是一个耗电与发热量巨大的基建重器。盾构机在正常工作过程中，盾构机降温系统(或冷却系统)输出的水流温度高达85到90摄氏度。该水流的热能是由盾构机消耗的电能转化而来，这些水流的热能未能有效回收利用，造成能源浪费。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

4.为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种盾构机的废热现场利用装置及盾构机的废热利用方法，以解决现有的盾构机的降温系统的废热未能有效回收利用，造成能源浪费的问题。
5.为实现上述目的，提供一种盾构机的废热现场利用装置，包括：
6.引流管，所述引流管具有用于连接盾构机的冷却系统的出水端的一头端和用于连接所述冷却系统的进水端的一尾端；
7.吸热套管，套设于所述引流管的外部，所述吸热套管的管壁的内部形成容置空腔，所述吸热套管的外侧壁开设有排水口和用于连接冷却水源的进水口，所述容置空腔具有靠近所述头端的第一端和靠近所述尾端的第二端；
8.回流管，连通于所述第一端和第二端，所述回流管安装有输送泵；以及
9.用于现场预制构件蒸养的蒸汽发生器，连接于所述排水口。
10.进一步的，所述排水口和所述进水口分别安装有控制阀。
11.进一步的，所述引流管呈u形，所述吸热套管的形状适配于所述引流管的形状。
12.进一步的，所述引流管包括：
13.相对设置的两平直段，所述平直段具有相对的第三端和第四端，一所述平直段的第三端连接于连接盾构机的冷却系统的出水端，另一所述平直段的第三端连接于所述冷却系统的进水端，所述排水口开设于一所述平直段，所述进水口开设于另一所述平直段；以及
14.异形段，所述异形段呈波浪形，所述异形段连接于两所述平直段的第三端之间，所述吸热套管包括两直套管和热交换箱，两所述直套管分别套设于两所述平直段的外部且连接于所述热交换箱，所述异形段设置于所述热交换箱中，两所述平直段分别贯穿所述热交换箱，所述回流管连通于所述直套管。
15.进一步的，所述吸热套管包括：
16.内环管，套设于所述引流管的外部，所述内环管的内侧壁贴合于所述引流管的外侧壁；
17.外环管，套设于所述环管的外部；以及
18.封端板，封堵于所述外环管的端部与所述内环管的端部之间，所述外环管与所述内环管、所述封端板之间围合形成所述容置空腔。
19.本发明提供一种采用盾构机的废热现场利用装置的盾构机的废热利用方法，包括以下步骤：
20.将引流管的头端连接于盾构机的冷却系统的出水端，将所述引流管的尾端连接于所述冷却系统的进水端，使得所述盾构机的冷却系统排出的高温水经由所述头端流入所述引流管中；
21.将吸热套管的进水口连接于冷却水源，使得所述容置空腔中容置冷却水以令所述吸热套管中的所述冷却水吸收所述引流管中的所述高温水；
22.开启输送泵，将吸收所述高温水的热量的冷却水经由回流管排入蒸汽发生器中；
23.所述蒸汽发生器利用吸收所述高温水的热量的冷却水生成蒸汽以蒸养所述盾构机的施工现场的预制构件。
24.本发明的有益效果在于，本发明的盾构机的废热现场利用装置，在盾构施工现场利用盾构机的废热作为预制构件养护热源，是一种低碳施工方法，其中，吸热套管以盾构机的冷却系统流出的高温热水(85～90℃)的引流管为基础改装，减少用材与损耗，另一方面，吸热套管与蒸汽发生器组合利用，构造简单，便于应用，有效回收盾构机的冷却系统的废热，回收再利用于盾构机施工现场的预制构件的养护，节约资源，降低了盾构施工成本。
附图说明
25.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
26.图1为本发明实施例的盾构机的废热现场利用装置的结构示意图。
27.图2为本发明实施例的热交换箱的结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
30.参照图1和图2所示，本发明提供了一种盾构机的废热现场利用装置，包括：引流管1、吸热套管2、回流管3、蒸汽发生器4。
31.在本实施例中，引流管1具有用于连接盾构机的冷却系统的出水端的一头端和用于连接冷却系统的进水端的一尾端。
32.吸热套管2套设于引流管1的外部。吸热套管2的管壁的内部形成容置空腔。容置空腔具有靠近头端的第一端和靠近尾端的第二端。
33.吸热套管2的外侧壁开设有排水口和进水口。进水口用于连接冷却水源。在本实施例中，进水口通过送水管51连接于冷却水源(如清水箱)。
34.回流管3连通于吸热套管2的容置空腔的第一端和第二端。回流管3安装有输送泵。
35.蒸汽发生器4连接于吸热套管2的排水口。蒸汽发生器4用于现场预制构件蒸养。
36.在本实施例中，排水口和进水口分别安装有控制阀。控制阀用于控制进水流量或出水流量。排水口通过出水管52连接于蒸汽发生器4。
37.在本实施例中，如图1所示，引流管1呈u形，吸热套管2的形状适配于引流管1的形状。
38.在一些实施例中，如图2所示，引流管1包括：两平直段11和异形段12。
39.两平直段11相对设置。平直段11具有相对的第三端和第四端。一平直段11的第三端连接于连接盾构机的冷却系统的出水端。另一平直段11的第三端连接于冷却系统的进水端。排水口开设于一平直段11。进水口开设于另一平直段11。
40.异形段12呈波浪形。异形段12连接于两平直段11的第三端之间。
41.相应的，吸热套管2包括两直套管21和热交换箱22。两直套管21分别套设于两平直段11的外部且连接于热交换箱22。异形段12设置于热交换箱22中。两平直段11分别贯穿热交换箱22。回流管3连通于直套管21。
42.热交换箱用于容置大量的冷却水以提高热量回收效率。
43.在图1和图2中，盾构机的高温水的流向以虚线箭头线表示，冷却水的流向以实线箭头线表示。
44.作为一种较佳的实施方式，吸热套管2包括：内环管a、外环管b和封端板c。其中，内环管的内径适配于引流管的外径。
45.内环管a套设于引流管1的外部。内环管a的内侧壁贴合于引流管1的外侧壁。外环管b套设于环管的外部。
46.封端板c封堵于外环管b的端部与内环管a的端部之间。外环管b与内环管a、封端板c之间围合形成容置空腔。
47.在一些实施例中，内环管为可选部件，外环管通过封端板之间套设于引流管的外部。封端板、外环管以及引流管的外侧壁之间围合形成所述容置空腔。
48.本发明的盾构机的废热现场利用装置，在盾构施工现场利用盾构机的废热作为预制构件养护热源，是一种低碳施工方法，其中，吸热套管以盾构机的冷却系统流出的高温热水(85～90℃)的引流管为基础改装，减少用材与损耗，另一方面，吸热套管与蒸汽发生器组合利用，构造简单，便于应用，有效回收盾构机的冷却系统的废热，回收再利用于盾构机施工现场的预制构件的养护，节约资源，降低了盾构施工成本。
49.本发明提供一种盾构机的废热现场利用装置的施工方法，包括以下步骤：
50.s1：将引流管1的头端连接于盾构机的冷却系统的出水端，将引流管1的尾端连接于冷却系统的进水端，使得盾构机的冷却系统排出的高温水经由头端流入引流管1中。
51.s2：将吸热套管2的进水口连接于冷却水源，使得容置空腔中容置冷却水以令吸热套管2中的冷却水吸收引流管1中的高温水。
52.s3：开启输送泵，将吸收高温水的热量的冷却水经由回流管3排入蒸汽发生器4中。
53.s4：蒸汽发生器4利用吸收高温水的热量的冷却水生成蒸汽以蒸养盾构机的施工
现场的预制构件。
54.蒸汽发生器以吸收了高温水的热量的冷却水(常温冷却水变成热的冷却水)作为原料水生成蒸汽，与直接采用常温冷却水生成蒸汽相比，能源消耗大幅度降低。
55.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：

1.一种盾构机的废热现场利用装置，其特征在于，包括：引流管，所述引流管具有用于连接盾构机的冷却系统的出水端的一头端和用于连接所述冷却系统的进水端的一尾端；吸热套管，套设于所述引流管的外部，所述吸热套管的管壁的内部形成容置空腔，所述吸热套管的外侧壁开设有排水口和用于连接冷却水源的进水口，所述容置空腔具有靠近所述头端的第一端和靠近所述尾端的第二端；回流管，连通于所述第一端和第二端，所述回流管安装有输送泵；以及用于现场预制构件蒸养的蒸汽发生器，连接于所述排水口。2.根据权利要求1所述的盾构机的废热现场利用装置，其特征在于，所述排水口和所述进水口分别安装有控制阀。3.根据权利要求1所述的盾构机的废热现场利用装置，其特征在于，所述引流管呈u形，所述吸热套管的形状适配于所述引流管的形状。4.根据权利要求1所述的盾构机的废热现场利用装置，其特征在于，所述引流管包括：相对设置的两平直段，所述平直段具有相对的第三端和第四端，一所述平直段的第三端连接于连接盾构机的冷却系统的出水端，另一所述平直段的第三端连接于所述冷却系统的进水端，所述排水口开设于一所述平直段，所述进水口开设于另一所述平直段；以及异形段，所述异形段呈波浪形，所述异形段连接于两所述平直段的第三端之间，所述吸热套管包括两直套管和热交换箱，两所述直套管分别套设于两所述平直段的外部且连接于所述热交换箱，所述异形段设置于所述热交换箱中，两所述平直段分别贯穿所述热交换箱，所述回流管连通于所述直套管。5.根据权利要求1所述的盾构机的废热现场利用装置，其特征在于，所述吸热套管包括：内环管，套设于所述引流管的外部，所述内环管的内侧壁贴合于所述引流管的外侧壁；外环管，套设于所述环管的外部；以及封端板，封堵于所述外环管的端部与所述内环管的端部之间，所述外环管与所述内环管、所述封端板之间围合形成所述容置空腔。6.一种采用如权利要求1～5中任意一项所述的盾构机的废热现场利用装置的盾构机的废热利用方法，其特征在于，包括以下步骤：将引流管的头端连接于盾构机的冷却系统的出水端，将所述引流管的尾端连接于所述冷却系统的进水端，使得所述盾构机的冷却系统排出的高温水经由所述头端流入所述引流管中；将吸热套管的进水口连接于冷却水源，使得所述容置空腔中容置冷却水以令所述吸热套管中的所述冷却水吸收所述引流管中的所述高温水；开启输送泵，将吸收所述高温水的热量的冷却水经由回流管排入蒸汽发生器中；所述蒸汽发生器利用吸收所述高温水的热量的冷却水生成蒸汽以蒸养所述盾构机的施工现场的预制构件。

技术总结

本发明公开了一种盾构机的废热现场利用装置及盾构机的废热利用方法，该装置包括：引流管，所述引流管具有用于连接盾构机的冷却系统的出水端的一头端和用于连接所述冷却系统的进水端的一尾端；吸热套管，套设于所述引流管的外部，所述吸热套管的管壁的内部形成容置空腔，所述吸热套管的外侧壁开设有排水口和用于连接冷却水源的进水口，所述容置空腔具有靠近所述头端的第一端和靠近所述尾端的第二端；回流管，连通于所述第一端和第二端，所述回流管安装有输送泵；及用于现场预制构件蒸养的蒸汽发生器，连接于所述排水口。本发明解决了现有的盾构机的降温系统的废热未能有效回收利用，造成能源浪费的问题。造成能源浪费的问题。造成能源浪费的问题。