專利名稱：隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法，具體地說，是一種隧道下部設(shè)置排風(fēng)道和排風(fēng)口，隧道上部設(shè)置新風(fēng)道和新風(fēng)口，排風(fēng)口安裝風(fēng)輪機(jī)，隧道外設(shè)置同步空氣交換裝置，利用隧道內(nèi)機(jī)動車行駛的風(fēng)壓和隧道外風(fēng)能，從隧道下部吸收機(jī)動車排氣，上部送入清新的空氣，短隧道可實(shí)現(xiàn)無動力噪音，污染氣體處理后排放的新系統(tǒng)和新技術(shù)，可以廣泛普及應(yīng)用在隧道通風(fēng)中，屬于隧道空氣通風(fēng)凈化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機(jī)動車通過隧道時要排放大量有害氣體和煙塵，電力火車，機(jī)車受電弓與接觸網(wǎng)接觸時會脫離放電，從而在隧道內(nèi)也產(chǎn)生一定量的氮氧 化合物有害氣體，對行車密度大的長隧道，為保證隧道內(nèi)作業(yè)工人的正常勞動衛(wèi)生條件和機(jī)動車上人的安全與舒適，一般要裝置機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，將隧道內(nèi)污濁空氣排出洞外，向隧道內(nèi)輸入新鮮空氣以滿足旅客的生理需要，使通風(fēng)后的隧道內(nèi)有害氣體濃度降低到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的允許值以下；目前的通風(fēng)換氣都是采用消耗電能，上部攪動排風(fēng)方式，高耗能，高噪音，人體處在污染氣體稀釋的環(huán)境下。例如秦嶺終南山公路隧道采用了世界口徑最大、深度最高的豎井通風(fēng)工程。這三個通風(fēng)豎井最大井深661米，最大豎井直徑達(dá)11. 5米，豎井下方均設(shè)大型地下風(fēng)機(jī)廠房，被形象地形容為地球上最大的“煙囪”，增加了巨額的建造費(fèi)用；國際上法國至意大利間的勃朗峰、瑞士的圣哥達(dá)、奧地利的阿爾貝格、挪威的萊爾多等世界知名公路隧道，大都是單洞雙向行駛，從洞兩邊給風(fēng)，半橫向或全橫向通風(fēng)，這樣，如發(fā)生火災(zāi)則無法有效地控制風(fēng)向和阻斷火源傳播。本發(fā)明隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法，采用上送下排方式，利用機(jī)動車行駛的風(fēng)壓從下部直接吸入危害的排氣并過濾處理，降低大氣污染；利用風(fēng)力風(fēng)能在上部送入新鮮空氣，改善隧道內(nèi)部環(huán)境；發(fā)生火災(zāi)關(guān)閉送風(fēng)，加大排風(fēng)，可實(shí)現(xiàn)快速絕氧滅火；短隧道可現(xiàn)實(shí)無動力噪音。

發(fā)明內(nèi)容
一種隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法，在隧道下部設(shè)置排風(fēng)道和排風(fēng)口，上部設(shè)置新風(fēng)道和新風(fēng)口 ；隧道內(nèi)排風(fēng)口設(shè)置風(fēng)輪機(jī)，利用機(jī)動車行駛的風(fēng)壓直接吸收并過濾機(jī)動車尾氣；利用風(fēng)能同步輸入新風(fēng)和排風(fēng)。本發(fā)明具有以下特征
I.隧道內(nèi)，風(fēng)口迎向機(jī)動車行駛方向，排風(fēng)端間隔安裝軸流式風(fēng)機(jī)葉輪和離心式風(fēng)機(jī)葉輪，軸流式風(fēng)機(jī)葉輪在風(fēng)道口外部，離心式風(fēng)機(jī)葉輪在風(fēng)道口內(nèi)部。2.隧道外，設(shè)置隔斷式豎井，風(fēng)輪機(jī)同步驅(qū)動排風(fēng)葉輪和送風(fēng)葉輪。


圖I是隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)示意2是排風(fēng)端兩種形式風(fēng)輪機(jī)葉輪間隔設(shè)置及結(jié)構(gòu)示意圖 圖I說明如下
隧道I，新風(fēng)連接管2，隧道內(nèi)新風(fēng)ロ 3，排風(fēng)裝置4，風(fēng)處理基座清理門5，風(fēng)處理基座6，風(fēng)處理基座連接件7，排風(fēng)動力裝置8，排風(fēng)防火閥9，排風(fēng)管道防火閥10，排風(fēng)豎井11，排風(fēng)ロ 12，排風(fēng)風(fēng)輪13，新風(fēng)ロ 14，新風(fēng)風(fēng)輪15，新風(fēng)風(fēng)輪支撐架16，風(fēng)カ風(fēng)輪17，新風(fēng)豎井18，新風(fēng)防火閥19，新風(fēng)管道防火閥20，新風(fēng)動カ裝置21。隧道外，豎井效應(yīng)，排風(fēng)道內(nèi)自下而上的氣流驅(qū)動排風(fēng)風(fēng)輪13轉(zhuǎn)動，隧道內(nèi)部的排風(fēng)ロ 12為負(fù)壓狀態(tài)，機(jī)動車行駛，尾氣吸入排風(fēng)ロ ；風(fēng)處理基座連接件7把豎井分割為兩個獨(dú)立的氣流通道，新風(fēng)風(fēng)輪在排風(fēng)風(fēng)輪13和風(fēng)カ風(fēng)輪17驅(qū)動下，與排風(fēng)同步向隧道輸入新風(fēng)，隧道內(nèi)新風(fēng)ロ 3呈正壓狀態(tài)，機(jī)動車行駛過程，機(jī)頂上部形成向機(jī)動車后部流動的氣流，加速新風(fēng)向隧道輸送。圖2說明如下
排風(fēng)主干管22，離心式風(fēng)輪23，離心機(jī)支架24，過濾罩25，軸流式風(fēng)輪26，過濾罩27，防火閥28，排風(fēng)連接管道29，隧道墻體30。排風(fēng)主干管22的氣流，驅(qū)動離心式風(fēng)輪23和軸流式風(fēng)輪26向內(nèi)部輸入隧道下部氣體，機(jī)動車行駛的氣壓，增加輸送速度。
具體實(shí)施例方式內(nèi)部通風(fēng)原理
隧道內(nèi)，排風(fēng)道在非機(jī)動車道路下部設(shè)置或在下部墻壁壁掛式設(shè)置；在排風(fēng)ロ間隔設(shè)置兩種形式的風(fēng)輪機(jī)葉輪，由于排風(fēng)ロ為負(fù)壓狀態(tài)，兩種形式的風(fēng)輪機(jī)葉輪在機(jī)動車行駛產(chǎn)生的風(fēng)壓作用下快速吸入尾氣，經(jīng)通用的過濾裝置處理，有效降低排放的尾氣中有害物質(zhì)的含量，上部新風(fēng)風(fēng)道，設(shè)置在機(jī)動車頂部高度以上位置，送風(fēng)ロ為正壓狀態(tài)，機(jī)動車行駛，頂部產(chǎn)生氣流造成新風(fēng)快速排出，上送下排的通風(fēng)方式，人員感知的氣流沒有污染物，増加了機(jī)動車吸氣的氧含量，同時發(fā)動機(jī)提高性能，降低尾氣有害物質(zhì)排放。外部通風(fēng)裝置換氣原理
隔斷式豎井在隧道外部設(shè)置隔斷式豎井，采用ー個風(fēng)輪機(jī)，同步驅(qū)動兩個葉輪，風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動軸流式葉輪驅(qū)動排風(fēng)，隧道內(nèi)的各個排風(fēng)ロ呈負(fù)壓狀態(tài)，離心式葉輪驅(qū)動新風(fēng)，隧道內(nèi)的各個新風(fēng)ロ呈正壓狀態(tài)。在豎井上設(shè)置兩套電カ驅(qū)動的新風(fēng)和排風(fēng)機(jī)，遇到事故，需要強(qiáng)行驅(qū)動新風(fēng)或排風(fēng)可獨(dú)立控制；通風(fēng)系統(tǒng)分別設(shè)置防火閥門，按照通用的通風(fēng)風(fēng)道安裝方式安裝風(fēng)道系統(tǒng)，豎井下部設(shè)置大容積底座安裝通用的消音、除塵裝置，提高新風(fēng)潔凈等級，降低排風(fēng)有害物質(zhì)。凈化原理
尾氣直接吸入排風(fēng)端，通用的過濾裝置降低有害物排放；新風(fēng)經(jīng)過濾送到人體感知區(qū)域，同時也是機(jī)動車吸氣區(qū)域，増加空氣含氧量，進(jìn)ー步降低有害物質(zhì)的產(chǎn)生，提高人體舒適度參數(shù)。安裝原則
隧道內(nèi)部，風(fēng)道密閉，有條件的場所按照間隔500m長度設(shè)置靜壓箱和新風(fēng)增壓裝置，增壓裝置采用風(fēng)機(jī)驅(qū)動，排風(fēng)端口過濾裝置采用更換清洗方式，定期更換，重復(fù)利用。部件加工方法
新風(fēng)連接管2，隧道內(nèi)新風(fēng)口 3，排風(fēng)裝置4采用通用的通風(fēng)風(fēng)道加工和安裝方法。風(fēng)處理基座清理門5，風(fēng)處理基座6，風(fēng)處理基座連接件7 土建施工，永久性建筑，根據(jù)隧道參數(shù)，車流量參數(shù)，正比例設(shè)計大小，在風(fēng)處理基座連接件7采用通用的方法設(shè)置上下連接和隔離豎井分割的裝置，保證兩個豎井氣流各自獨(dú)立，豎井穩(wěn)定。風(fēng)處理基座清理門5作為定期清理排出沉積物或安置空氣處理凈化系統(tǒng)通道，設(shè)置新風(fēng)和排風(fēng)兩個清理門。排風(fēng)動力裝置8，排風(fēng)防火閥9，排風(fēng)管道防火閥10，排風(fēng)豎井11，排風(fēng)口 12，排風(fēng)風(fēng)輪13，當(dāng)隧道內(nèi)出現(xiàn)危險物泄漏，開啟排風(fēng)動力裝置8，排風(fēng) 防火閥9和排風(fēng)管道防火閥10互鎖，開啟9時關(guān)閉10，開啟10時關(guān)閉9。新風(fēng)口 14，新風(fēng)風(fēng)輪15，新風(fēng)風(fēng)輪支撐架16，風(fēng)力風(fēng)輪17，新風(fēng)豎井18，新風(fēng)防火閥19，新風(fēng)管道防火閥20，新風(fēng)動力裝置21，當(dāng)隧道內(nèi)出現(xiàn)堵車，開啟新風(fēng)動力裝置21，新風(fēng)防火閥19和新風(fēng)管道防火閥20互鎖，開啟19時關(guān)閉20，開啟20時關(guān)閉19。發(fā)生火災(zāi)，關(guān)閉新風(fēng)，開啟排風(fēng)。排風(fēng)主干管22按照通用的通風(fēng)方式加工和安裝，做變徑處理，通用的離心式風(fēng)輪23采用通用的離心機(jī)支架24安裝在引風(fēng)口內(nèi)部，過濾罩25安裝在引風(fēng)口外側(cè)；通用的軸流式風(fēng)輪26安裝在引風(fēng)口，過濾罩27安裝在最外側(cè)，防火閥28可以安裝在主干管也可安裝在枝干管。選用通用的風(fēng)機(jī)葉輪和框架，免除電動機(jī)安裝，直接應(yīng)用在排風(fēng)端和新風(fēng)端。采用空調(diào)通風(fēng)方式，軸流式風(fēng)機(jī)過濾裝置在葉輪送風(fēng)側(cè)，離心式風(fēng)機(jī)過濾裝置在葉輪吸風(fēng)側(cè)。間隔式豎井，隔斷密閉，同軸兩種葉輪之間密閉。電力驅(qū)動的風(fēng)機(jī)并聯(lián)接入。長隧道內(nèi)，間隔設(shè)置電力驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，作為新風(fēng)和排風(fēng)增壓裝置。
權(quán)利要求
1.ー種隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法，在隧道下部設(shè)置排風(fēng)道和排風(fēng)ロ，上部設(shè)置新風(fēng)道和新風(fēng)ロ ；隧道內(nèi)排風(fēng)ロ設(shè)置風(fēng)輪機(jī)，利用機(jī)動車行駛的風(fēng)壓直接吸收并過濾機(jī)動車尾氣；利用風(fēng)能同步輸入新風(fēng)和排風(fēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法，其特征是隧道內(nèi)，風(fēng)ロ迎向機(jī)動車行駛方向，排風(fēng)端間隔安裝軸流式風(fēng)機(jī)葉輪和離心式風(fēng)機(jī)葉輪，軸流式風(fēng)機(jī)葉輪在風(fēng)道口外部，離心式風(fēng)機(jī)葉輪在風(fēng)道口內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法，其特征是隧道外，設(shè)置隔斷式豎井，風(fēng)輪機(jī)同步驅(qū)動排風(fēng)葉輪和送風(fēng)葉輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隧道空氣下排風(fēng)系統(tǒng)及方法，具體地說，是一種隧道下部設(shè)置排風(fēng)道和排風(fēng)口，隧道上部設(shè)置新風(fēng)道和新風(fēng)口，排風(fēng)口安裝風(fēng)輪機(jī)，隧道外設(shè)置同步空氣交換裝置，利用隧道內(nèi)機(jī)動車行駛的風(fēng)壓和隧道外風(fēng)能，從隧道下部吸收機(jī)動車排氣，上部送入清新的空氣，短隧道可實(shí)現(xiàn)無動力噪音，污染氣體處理后排放的新系統(tǒng)和新技術(shù)，可以廣泛普及應(yīng)用在隧道通風(fēng)中，屬于隧道空氣通風(fēng)凈化領(lǐng)域。
文檔編號E21F1/00GK102619545SQ20111043537
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者伍小亭, 佟武, 卓強(qiáng), 姚凱, 張洪生, 張賢銳, 李旭東, 楊志艷, 楊永安, 楊玉琴, 胡雪瀛, 臧筑華, 高文麗, 魏德立 申請人:天津市公安消防局, 天津市建筑設(shè)計院, 天津?yàn)I海管理科學(xué)研究院, 銅陵神寵專利設(shè)計院