CN102619545A - 隧道空气下排风系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隧道空气下排风系统及方法，具体地说，是一种隧道下部设置排风道和排风口，隧道上部设置新风道和新风口，排风口安装风轮机，隧道外设置同步空气交换装置，利用隧道内机动车行驶的风压和隧道外风能，从隧道下部吸收机动车排气，上部送入清新的空气，短隧道可实现无动力噪音，污染气体处理后排放的新系统和新技术，可以广泛普及应用在隧道通风中，属于隧道空气通风净化领域。

Description

隧道空气下排风系统及方法

技术领域

本发明涉及一种隧道空气下排风系统及方法，具体地说，是一种隧道下部设置排风道和排风口，隧道上部设置新风道和新风口，排风口安装风轮机，隧道外设置同步空气交换装置，利用隧道内机动车行驶的风压和隧道外风能，从隧道下部吸收机动车排气，上部送入清新的空气，短隧道可实现无动力噪音，污染气体处理后排放的新系统和新技术，可以广泛普及应用在隧道通风中，属于隧道空气通风净化领域。

背景技术

机动车通过隧道时要排放大量有害气体和烟尘，电力火车，机车受电弓与接触网接触时会脱离放电，从而在隧道内也产生一定量的氮氧化合物有害气体，对行车密度大的长隧道，为保证隧道内作业工人的正常劳动卫生条件和机动车上人的安全与舒适，一般要装置机械通风设备，将隧道内污浊空气排出洞外，向隧道内输入新鲜空气以满足旅客的生理需要，使通风后的隧道内有害气体浓度降低到卫生标准的允许值以下；目前的通风换气都是采用消耗电能，上部搅动排风方式，高耗能，高噪音，人体处在污染气体稀释的环境下。例如：秦岭终南山公路隧道采用了世界口径最大、深度最高的竖井通风工程。这三个通风竖井最大井深661米，最大竖井直径达11.5米，竖井下方均设大型地下风机厂房，被形象地形容为地球上最大的“烟囱”，增加了巨额的建造费用；国际上法国至意大利间的勃朗峰、瑞士的圣哥达、奥地利的阿尔贝格、挪威的莱尔多等世界知名公路隧道，大都是单洞双向行驶，从洞两边给风，半横向或全横向通风，这样，如发生火灾则无法有效地控制风向和阻断火源传播。

本发明隧道空气下排风系统及方法，采用上送下排方式，利用机动车行驶的风压从下部直接吸入危害的排气并过滤处理，降低大气污染；利用风力风能在上部送入新鲜空气，改善隧道内部环境；发生火灾关闭送风，加大排风，可实现快速绝氧灭火；短隧道可现实无动力噪音。

发明内容

一种隧道空气下排风系统及方法,在隧道下部设置排风道和排风口，上部设置新风道和新风口；隧道内排风口设置风轮机，利用机动车行驶的风压直接吸收并过滤机动车尾气；利用风能同步输入新风和排风。

本发明具有以下特征：

1.隧道内，风口迎向机动车行驶方向，排风端间隔安装轴流式风机叶轮和离心式风机叶轮，轴流式风机叶轮在风道口外部，离心式风机叶轮在风道口内部。

2.隧道外，设置隔断式竖井，风轮机同步驱动排风叶轮和送风叶轮。

附图说明

图1是隧道空气下排风系统示意图

图2是排风端两种形式风轮机叶轮间隔设置及结构示意图

图1说明如下：

隧道1，新风连接管2，隧道内新风口3,排风装置4，风处理基座清理门5，风处理基座6，风处理基座连接件7，排风动力装置8，排风防火阀9，排风管道防火阀10，排风竖井11，排风口12，排风风轮13，新风口14，新风风轮15，新风风轮支撑架16，风力风轮17，新风竖井18，新风防火阀19，新风管道防火阀20，新风动力装置21。

隧道外，竖井效应，排风道内自下而上的气流驱动排风风轮13转动，隧道内部的排风口12为负压状态，机动车行驶，尾气吸入排风口；风处理基座连接件7把竖井分割为两个独立的气流通道，新风风轮在排风风轮13和风力风轮17驱动下，与排风同步向隧道输入新风，隧道内新风口3呈正压状态，机动车行驶过程，机顶上部形成向机动车后部流动的气流，加速新风向隧道输送。

图2说明如下：

排风主干管22，离心式风轮23，离心机支架24,过滤罩25，轴流式风轮26，过滤罩27，防火阀28，排风连接管道29，隧道墙体30。

排风主干管22的气流，驱动离心式风轮23和轴流式风轮26向内部输入隧道下部气体，机动车行驶的气压，增加输送速度。

具体实施方式

内部通风原理：

隧道内，排风道在非机动车道路下部设置或在下部墙壁壁挂式设置；在排风口间隔设置两种形式的风轮机叶轮，由于排风口为负压状态，两种形式的风轮机叶轮在机动车行驶产生的风压作用下快速吸入尾气，经通用的过滤装置处理，有效降低排放的尾气中有害物质的含量，上部新风风道，设置在机动车顶部高度以上位置，送风口为正压状态，机动车行驶，顶部产生气流造成新风快速排出，上送下排的通风方式，人员感知的气流没有污染物，增加了机动车吸气的氧含量，同时发动机提高性能，降低尾气有害物质排放。

外部通风装置换气原理：

隔断式竖井在隧道外部设置隔断式竖井，采用一个风轮机，同步驱动两个叶轮，风轮机转动，带动轴流式叶轮驱动排风，隧道内的各个排风口呈负压状态，离心式叶轮驱动新风，隧道内的各个新风口呈正压状态。

在竖井上设置两套电力驱动的新风和排风机，遇到事故，需要强行驱动新风或排风可独立控制；通风系统分别设置防火阀门，按照通用的通风风道安装方式安装风道系统，竖井下部设置大容积底座安装通用的消音、除尘装置，提高新风洁净等级，降低排风有害物质。

净化原理：

尾气直接吸入排风端，通用的过滤装置降低有害物排放；新风经过滤送到人体感知区域，同时也是机动车吸气区域，增加空气含氧量，进一步降低有害物质的产生，提高人体舒适度参数。

安装原则：

隧道内部，风道密闭，有条件的场所按照间隔500m长度设置静压箱和新风增压装置，增压装置采用风机驱动，排风端口过滤装置采用更换清洗方式，定期更换，重复利用。

部件加工方法：

新风连接管2，隧道内新风口3,排风装置4采用通用的通风风道加工和安装方法。

风处理基座清理门5，风处理基座6，风处理基座连接件7土建施工，永久性建筑，根据隧道参数，车流量参数，正比例设计大小，在风处理基座连接件7采用通用的方法设置上下连接和隔离竖井分割的装置，保证两个竖井气流各自独立，竖井稳定。

风处理基座清理门5作为定期清理排出沉积物或安置空气处理净化系统通道，设置新风和排风两个清理门。

排风动力装置8，排风防火阀9，排风管道防火阀10，排风竖井11，排风口12，排风风轮13，当隧道内出现危险物泄漏，开启排风动力装置8，排风防火阀9和排风管道防火阀10互锁，开启9时关闭10，开启10时关闭9。

新风口14，新风风轮15，新风风轮支撑架16，风力风轮17，新风竖井18，新风防火阀19，新风管道防火阀20，新风动力装置21，当隧道内出现堵车，开启新风动力装置21，新风防火阀19和新风管道防火阀20互锁，开启19时关闭20，开启20时关闭19。

发生火灾，关闭新风，开启排风。

排风主干管22按照通用的通风方式加工和安装，做变径处理，通用的离心式风轮23采用通用的离心机支架24安装在引风口内部，过滤罩25安装在引风口外侧；通用的轴流式风轮26安装在引风口，过滤罩27安装在最外侧，防火阀28可以安装在主干管也可安装在枝干管。

选用通用的风机叶轮和框架，免除电动机安装，直接应用在排风端和新风端。采用空调通风方式，轴流式风机过滤装置在叶轮送风侧，离心式风机过滤装置在叶轮吸风侧。

间隔式竖井，隔断密闭，同轴两种叶轮之间密闭。

电力驱动的风机并联接入。

长隧道内，间隔设置电力驱动的风机，作为新风和排风增压装置。

Claims (3)

1.一种隧道空气下排风系统及方法,在隧道下部设置排风道和排风口，上部设置新风道和新风口；隧道内排风口设置风轮机，利用机动车行驶的风压直接吸收并过滤机动车尾气；利用风能同步输入新风和排风。

2.根据权利要求1所述的隧道空气下排风系统及方法，其特征是：隧道内，风口迎向机动车行驶方向，排风端间隔安装轴流式风机叶轮和离心式风机叶轮，轴流式风机叶轮在风道口外部，离心式风机叶轮在风道口内部。

3.根据权利要求1所述的隧道空气下排风系统及方法，其特征是：隧道外，设置隔断式竖井，风轮机同步驱动排风叶轮和送风叶轮。

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