專利名稱：隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法，具體地說，是一種隧道下部設置排風道和排風口，隧道上部設置新風道和新風口，排風口安裝風輪機，隧道外設置同步空氣交換裝置，利用隧道內(nèi)機動車行駛的風壓和隧道外風能，從隧道下部吸收機動車排氣，上部送入清新的空氣，短隧道可實現(xiàn)無動力噪音，污染氣體處理后排放的新系統(tǒng)和新技術，可以廣泛普及應用在隧道通風中，屬于隧道空氣通風凈化領域。
背景技術：
機動車通過隧道時要排放大量有害氣體和煙塵，電力火車，機車受電弓與接觸網(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)生條件和機動車上人的安全與舒適，一般要裝置機械通風設備，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，使通風后的隧道內(nèi)有害氣體濃度降低到衛(wèi)生標準的允許值以下；目前的通風換氣都是采用消耗電能，上部攪動排風方式，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工程。這三個通風豎井最大井深661米，最大豎井直徑達11. 5米，豎井下方均設大型地下風機廠房，被形象地形容為地球上最大的“煙囪”，增加了巨額的建造費用；國際上法國至意大利間的勃朗峰、瑞士的圣哥達、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，半橫向或全橫向通風，這樣，如發(fā)生火災則無法有效地控制風向和阻斷火源傳播。本發(fā)明隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法，采用上送下排方式，利用機動車行駛的風壓從下部直接吸入危害的排氣并過濾處理，降低大氣污染；利用風力風能在上部送入新鮮空氣，改善隧道內(nèi)部環(huán)境；發(fā)生火災關閉送風，加大排風，可實現(xiàn)快速絕氧滅火；短隧道可現(xiàn)實無動力噪音。
發(fā)明內(nèi)容
一種隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法，在隧道下部設置排風道和排風口，上部設置新風道和新風口 ；隧道內(nèi)排風口設置風輪機，利用機動車行駛的風壓直接吸收并過濾機動車尾氣；利用風能同步輸入新風和排風。本發(fā)明具有以下特征
I.隧道內(nèi)，風口迎向機動車行駛方向，排風端間隔安裝軸流式風機葉輪和離心式風機葉輪，軸流式風機葉輪在風道口外部，離心式風機葉輪在風道口內(nèi)部。2.隧道外，設置隔斷式豎井，風輪機同步驅(qū)動排風葉輪和送風葉輪。
圖I是隧道空氣下排風系統(tǒng)示意2是排風端兩種形式風輪機葉輪間隔設置及結(jié)構示意圖 圖I說明如下
隧道I，新風連接管2，隧道內(nèi)新風ロ 3，排風裝置4，風處理基座清理門5，風處理基座6，風處理基座連接件7，排風動力裝置8，排風防火閥9，排風管道防火閥10，排風豎井11，排風ロ 12，排風風輪13，新風ロ 14，新風風輪15，新風風輪支撐架16，風カ風輪17，新風豎井18，新風防火閥19，新風管道防火閥20，新風動カ裝置21。隧道外，豎井效應，排風道內(nèi)自下而上的氣流驅(qū)動排風風輪13轉(zhuǎn)動，隧道內(nèi)部的排風ロ 12為負壓狀態(tài)，機動車行駛，尾氣吸入排風ロ ；風處理基座連接件7把豎井分割為兩個獨立的氣流通道，新風風輪在排風風輪13和風カ風輪17驅(qū)動下，與排風同步向隧道輸入新風，隧道內(nèi)新風ロ 3呈正壓狀態(tài)，機動車行駛過程，機頂上部形成向機動車后部流動的氣流，加速新風向隧道輸送。圖2說明如下
排風主干管22，離心式風輪23，離心機支架24，過濾罩25，軸流式風輪26，過濾罩27，防火閥28，排風連接管道29，隧道墻體30。排風主干管22的氣流，驅(qū)動離心式風輪23和軸流式風輪26向內(nèi)部輸入隧道下部氣體，機動車行駛的氣壓，增加輸送速度。
具體實施例方式內(nèi)部通風原理
隧道內(nèi)，排風道在非機動車道路下部設置或在下部墻壁壁掛式設置；在排風ロ間隔設置兩種形式的風輪機葉輪，由于排風ロ為負壓狀態(tài)，兩種形式的風輪機葉輪在機動車行駛產(chǎn)生的風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，上部新風風道，設置在機動車頂部高度以上位置，送風ロ為正壓狀態(tài)，機動車行駛，頂部產(chǎn)生氣流造成新風快速排出，上送下排的通風方式，人員感知的氣流沒有污染物，増加了機動車吸氣的氧含量，同時發(fā)動機提高性能，降低尾氣有害物質(zhì)排放。外部通風裝置換氣原理
隔斷式豎井在隧道外部設置隔斷式豎井，采用ー個風輪機，同步驅(qū)動兩個葉輪，風輪機轉(zhuǎn)動，帶動軸流式葉輪驅(qū)動排風，隧道內(nèi)的各個排風ロ呈負壓狀態(tài)，離心式葉輪驅(qū)動新風，隧道內(nèi)的各個新風ロ呈正壓狀態(tài)。在豎井上設置兩套電カ驅(qū)動的新風和排風機，遇到事故，需要強行驅(qū)動新風或排風可獨立控制；通風系統(tǒng)分別設置防火閥門，按照通用的通風風道安裝方式安裝風道系統(tǒng)，豎井下部設置大容積底座安裝通用的消音、除塵裝置，提高新風潔凈等級，降低排風有害物質(zhì)。凈化原理
尾氣直接吸入排風端，通用的過濾裝置降低有害物排放；新風經(jīng)過濾送到人體感知區(qū)域，同時也是機動車吸氣區(qū)域，増加空氣含氧量，進ー步降低有害物質(zhì)的產(chǎn)生，提高人體舒適度參數(shù)。安裝原則
隧道內(nèi)部，風道密閉，有條件的場所按照間隔500m長度設置靜壓箱和新風增壓裝置，增壓裝置采用風機驅(qū)動，排風端口過濾裝置采用更換清洗方式，定期更換，重復利用。部件加工方法
新風連接管2，隧道內(nèi)新風口 3，排風裝置4采用通用的通風風道加工和安裝方法。風處理基座清理門5，風處理基座6，風處理基座連接件7 土建施工，永久性建筑，根據(jù)隧道參數(shù)，車流量參數(shù)，正比例設計大小，在風處理基座連接件7采用通用的方法設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立，豎井穩(wěn)定。風處理基座清理門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，設置新風和排風兩個清理門。排風動力裝置8，排風防火閥9，排風管道防火閥10，排風豎井11，排風口 12，排風風輪13，當隧道內(nèi)出現(xiàn)危險物泄漏，開啟排風動力裝置8，排風 防火閥9和排風管道防火閥10互鎖，開啟9時關閉10，開啟10時關閉9。新風口 14，新風風輪15，新風風輪支撐架16，風力風輪17，新風豎井18，新風防火閥19，新風管道防火閥20，新風動力裝置21，當隧道內(nèi)出現(xiàn)堵車，開啟新風動力裝置21，新風防火閥19和新風管道防火閥20互鎖，開啟19時關閉20，開啟20時關閉19。發(fā)生火災，關閉新風，開啟排風。排風主干管22按照通用的通風方式加工和安裝，做變徑處理，通用的離心式風輪23采用通用的離心機支架24安裝在引風口內(nèi)部，過濾罩25安裝在引風口外側(cè)；通用的軸流式風輪26安裝在引風口，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。選用通用的風機葉輪和框架，免除電動機安裝，直接應用在排風端和新風端。采用空調(diào)通風方式，軸流式風機過濾裝置在葉輪送風側(cè)，離心式風機過濾裝置在葉輪吸風側(cè)。間隔式豎井，隔斷密閉，同軸兩種葉輪之間密閉。電力驅(qū)動的風機并聯(lián)接入。長隧道內(nèi)，間隔設置電力驅(qū)動的風機，作為新風和排風增壓裝置。
權利要求
1.ー種隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法，在隧道下部設置排風道和排風ロ，上部設置新風道和新風ロ ；隧道內(nèi)排風ロ設置風輪機，利用機動車行駛的風壓直接吸收并過濾機動車尾氣；利用風能同步輸入新風和排風。
2.根據(jù)權利要求I所述的隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法，其特征是隧道內(nèi)，風ロ迎向機動車行駛方向，排風端間隔安裝軸流式風機葉輪和離心式風機葉輪，軸流式風機葉輪在風道口外部，離心式風機葉輪在風道口內(nèi)部。
3.根據(jù)權利要求I所述的隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法，其特征是隧道外，設置隔斷式豎井，風輪機同步驅(qū)動排風葉輪和送風葉輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隧道空氣下排風系統(tǒng)及方法，具體地說，是一種隧道下部設置排風道和排風口，隧道上部設置新風道和新風口，排風口安裝風輪機，隧道外設置同步空氣交換裝置，利用隧道內(nèi)機動車行駛的風壓和隧道外風能，從隧道下部吸收機動車排氣，上部送入清新的空氣，短隧道可實現(xiàn)無動力噪音，污染氣體處理后排放的新系統(tǒng)和新技術，可以廣泛普及應用在隧道通風中，屬于隧道空氣通風凈化領域。
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)先權日2011年12月23日
發(fā)明者伍小亭, 佟武, 卓強, 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, 天津市建筑設計院, 天津濱海管理科學研究院, 銅陵神寵專利設計院