CN111425244A - 一种环境自控式隧洞通风降尘净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环境自控式隧洞通风降尘净化装置，分别与集中控制箱连接的射流风机箱、实时检测降尘单元内环境的空气状态监测单元、降尘水幕环、水幕泵组和供回水系统；降尘水幕环沿隧洞轮廓设置，为隧洞软隔离屏障，将隧洞分为多组降尘单元；水幕泵组与多组降尘单元连接，另一端与清水箱连接；供回水系统为降尘单元供水并将废水回收利用。有益效果是，由于集成空气状态监测模块，对隧道内空气颗粒物浓度监测和报警，对运维清洁作业有效提醒，自动启动，以水幕环为隧洞软隔离屏障将隧洞分为多个降尘单元实现滤尘，避免携带扬尘空气进入下一个降尘单元，保证隧洞内空气洁净，能够为人员疏散提供良好空气环境，避免污浊环境造成人员二次伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种降尘净化装置；特别是涉及一种应用于铁路隧道工程和城市轨道交通隧道工程中的环境自控式隧洞通风降尘净化装置。
背景技术
近年来，随着铁路隧道工程和城市轨道交通工程的大量建设，工程隧道内的防灾、通风方案设计及设备选择日益受到重视。射流风机是铁路隧道工程和城市轨道交通工程隧道防灾、通风设计中最为常用的设备之一，但是射流风机仅能满足隧道内的风速要求，并不能有效改善隧道内的空气品质。而轨道交通隧道内空气品质均较差，灰尘等颗粒物较多，日常运营维护清洁困难，且隧道紧急疏散通道、救援通道仅在紧急工况下启用，当射流风机紧急工况开启时，由于风机出口风速较高会造成隧洞内大量扬尘，对紧急工况下人员疏散造成影响，甚至由于隧洞内污浊空气环境而使人员受到二次伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服已有技术缺陷，提供一种适合各类隧道工程紧急疏散通道、救援通道提供高空气品质的环境自控式隧洞通风降尘净化装置。
本发明所采用的技术方案是，一种环境自控式隧洞通风降尘净化装置，分别通过电缆与集中控制箱连接的射流风机箱、实时检测降尘单元内环境的空气状态监测单元、降尘水幕环、水幕泵组和供回水系统；所述降尘水幕环沿隧洞轮廓设置为隧洞软隔离屏障，将隧洞分为多组降尘单元；所述水幕泵组一端通过供水管与多组降尘单元连接，对降尘单元进行供水，水幕泵组另一端与清水箱连接；所述供回水系统通过管路为降尘单元供水并将废水通过管路回收利用。
还包括有向水幕供水管内补气或将管道内清水压至清水箱内的空气吹扫单元，所述空气吹扫单元包括通过吹扫控制阀与水幕供水管连接的空气吹扫机组。
还包括真空排水装置、对回用水进行过滤的回用水处理单元和隧道底部设置回用水汇流沟；
所述回用水处理单元包含回用水处理装置和回用水调节沉淀池；所述真空排水装置通过废水回收管连接供回水系统中的回用水汇流沟，抽吸回用水汇流沟内积水至回用水调节沉淀池。
所述射流风机箱设置在隧洞端头，向降尘单元补风，推动空气流动。
所述空气状态监测单元包括温湿度监测器和扬尘监测器；降尘水幕环在隧洞内每间隔30-50M设置一组，包括水幕管线和区域降尘水幕控制箱；所述水幕管线和区域降尘水幕控制箱之间安装有水幕控制阀，控制水幕环供水开启/关闭，所述水幕管线上均匀安装有多个水幕喷头；所述温湿度监测器和扬尘监测器分别与区域降尘水幕控制箱连接。
所述集中控制箱通过第一控制电缆连接区域降尘水幕控制箱、通过第五控制电缆分别连接水幕泵组、空气吹扫机组、真空排水装置、清水箱、回用水处理装置和回用水调节沉淀池。
所述降尘水幕控制箱分别与第一控制电缆、第二控制电缆、第三控制电缆和第四控制电缆连接；所述集中控制箱分别与温湿度监测器、扬尘检测器和水幕控制阀连接，实现信号传输及区域联动控制。
本发明的有益效果是，由于集成有空气状态监测模块，对隧道内空气颗粒物浓度监测和报警，对运维清洁作业有效提醒，自动启动，特别是以水幕环为隧洞软隔离屏障将隧洞分为多个降尘单元实现滤尘，避免携带有扬尘的空气进入下一个降尘单元，保证隧洞内空气洁净，一旦事故发生时人员疏散时能够提供良好空气环境，避免污浊环境造成人员二次伤害。
附图说明
图1是本发明环境自控式隧洞通风降尘净化装置平面示意图；
图2是本发明降尘水幕环的侧视图。
图中：
1.射流风机 2.空气状态监测单元 3.降尘水幕环 4.水幕泵组
5.真空排水装置 6.回用水处理单元 7.空气吹扫单元 8.清水箱
9.集中控制箱 10.供回水系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1和图2所示，本发明一种环境自控式隧洞通风降尘净化装置，分别通过电缆与集中控制箱9连接的射流风机箱1、实时检测降尘单元内环境的空气状态监测单元2、降尘水幕环3、水幕泵组4、真空排水装置5、回用水处理单元6、空气吹扫单元7、清水箱8和供回水系统10；所述降尘水幕环3在隧洞内每间隔30-50M设置一组，沿隧洞轮廓设置为隧洞软隔离屏障，将隧洞分为多组降尘单元，相邻两处水幕环（两端幕环分别为A水幕环、B水幕环）之间为1个降尘单元；所述水幕泵组4由清水箱8吸水经水幕供水管101向水幕环供水，水幕泵组4另一端与清水箱8连接；所述供回水系统10通过管路为降尘单元供水并将废水通过管路回收利用。
所述射流风机箱1设置在隧洞端头，向降尘单元补风，推动空气流动，协同水幕环除尘。所述空气状态监测单元2实时检测降尘单元内环境情况，包括温湿度监测器21和扬尘监测器22；降尘水幕环3包括水幕管线31和区域降尘水幕控制箱33；所述水幕管线31和区域降尘水幕控制箱33之间安装有水幕控制阀34，控制水幕环供水开启/关闭，所述水幕管线31上均匀安装有多个水幕喷头32；所述温湿度监测器21和扬尘监测器22分别与区域降尘水幕控制箱33连接。降尘水幕控制箱33分别与第一控制电缆111、第二控制电缆112、第三控制电缆113和第四控制电缆114连接。
空气吹扫单元7向水幕供水管内补气或将管道内清水压至清水箱8内，所述空气吹扫单元7包括通过吹扫控制阀72与水幕供水管连接的空气吹扫机组71。空气吹扫机组71待水幕喷洒完毕后启动，并开启吹扫控制阀72、向水幕供水管内补气，将管道内清水压至清水箱内，保持供、回水管道为空管状态，避免寒冷地区管道冻害，待水幕环再次工作时充水。
对回用水进行过滤、消毒等处理后进入清水箱的回用水处理单元6包含回用水处理装置61和回用水调节沉淀池62；所述真空排水装置5通过废水回收管103连接供回水系统10中的隧道底部回用水汇流沟106，回用水汇流沟106，用于收集水幕环喷头喷洒至地面的废水，抽吸回用水汇流沟106内积水至回用水调节沉淀池62。回水用控制阀104根据每一个回用水汇流沟106内的水位，联动控制真空排水装置5启动；回水用控制阀104平时为常闭状态，当回用水汇流沟106内水位达到控制值，回水用控制阀104打开，联动真空排水装置5开启进行排水。
集中控制箱9分别与温湿度监测器21、扬尘检测器22和水幕控制阀34连接，实现信号传输及区域联动控制。所述集中控制箱9通过第一控制电缆111连接区域降尘水幕控制箱33、通过第五控制电缆115分别连接水幕泵组4、空气吹扫机组71、真空排水装置5、清水箱8、回用水处理装置61和回用水调节沉淀池62，对全装置进行程序化工作联动控制，并可将控制信息远传至上级固定或移动控制终端。
本发明环境自控式隧洞通风降尘净化装置的工作原理是，单个降尘单元内扬尘探测器监测环境浓度达到降尘设定值时，信号传输至区域降尘水幕控制箱，联动开启水幕控制阀、并将信号通过控制电缆传输至智能集控箱，启动降尘单元水幕环的水幕控制阀，后启动水幕泵组，经降尘水幕供水管向降尘水幕环供水，水幕喷头喷水，形成水幕。水幕泵组启动时同步启动射流风机，向隧洞内补风，使隧洞内空气流动。流动空气通过B水幕环进入降尘单元，B水幕环对空气进行过滤，确保进入降尘单元内的流动空气洁净。连续的流动空气吹扫降尘单元内扬尘向A幕环流动、实现滤尘，避免携带有扬尘的空气进入下一个降尘单元，造成相邻空间空气污染。扬尘监测器监测环境质量满足要求时，停止环境自控式隧洞通风降尘净化装置。冬季或严寒地区，水幕环降尘结束后，可通过空气吹扫机组向降尘水幕供水管内补气，将管道内清水压至清水箱内，保持供水管道为空管状态，避免冻害。水幕环喷洒至地面的废水经回用水汇流沟收集后，经真空排水装置抽排至回用水调节沉淀池，经沉淀后进入回用水处理装置处理后补充至清水箱内。
本装置应用于铁路隧道工程和城市轨道交通隧道工程，能够有效解决隧洞内尤其是紧急出口、避难所、疏散廊道等防灾救援疏散设施普遍存在的空气质量问题，在满足紧急工况通风要求前提下，提高疏散设施安全性，减少疏散设施后期维护。本装置集成空气状态监测模块，对隧道内空气颗粒物浓度监测和报警，对运维清洁作业有效提醒，自动启动，确保事故发生时人员疏散的空气环境，避免污浊环境造成人员二次伤害。本发明通风降尘净化装置可广泛应用于铁路隧道及城轨工程项目，并可扩展至隧道施工通风，产业化前景广阔。
值得指出的是，本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本发明的基本技术构思，也可用基本相同的结构，可以实现本发明的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种环境自控式隧洞通风降尘净化装置，其特征在于，分别通过电缆与集中控制箱（9）连接的射流风机箱（1）、实时检测降尘单元内环境的空气状态监测单元（2）、降尘水幕环（3）、水幕泵组（4）和供回水系统（10）；所述降尘水幕环（3）沿隧洞轮廓设置为隧洞软隔离屏障，将隧洞分为多组降尘单元；所述水幕泵组（4）一端通过供水管（101）与多组降尘单元连接，对降尘单元进行供水，水幕泵组（4）另一端与清水箱（8）连接；所述供回水系统（10）通过管路为降尘单元供水并将废水通过管路回收利用。
2.根据权利要求1所述的环境自控式隧洞通风降尘净化装置，其特征在于，还包括有向水幕供水管内补气或将管道内清水压至清水箱（8）内的空气吹扫单元（7），所述空气吹扫单元（7）包括通过吹扫控制阀（72）与水幕供水管连接的空气吹扫机组（71）。
3.根据权利要求1或2所述的环境自控式隧洞通风降尘净化装置，其特征在于，还包括真空排水装置（5）、对回用水进行过滤的回用水处理单元（6）和隧道底部设置回用水汇流沟（106）；
所述回用水处理单元（6）包含回用水处理装置（61）和回用水调节沉淀池（62）；所述真空排水装置（5）通过废水回收管（103）连接供回水系统（10）中的回用水汇流沟（106），抽吸回用水汇流沟（106）内积水至回用水调节沉淀池（62）。
4.根据权利要求1所述的环境自控式隧洞通风降尘净化装置，其特征在于，所述射流风机箱（1）设置在隧洞端头，向降尘单元补风，推动空气流动。
5.根据权利要求1所述的环境自控式隧洞通风降尘净化装置，其特征在于，所述空气状态监测单元（2）包括温湿度监测器（21）和扬尘监测器（22）；降尘水幕环（3）在隧洞内每间隔30-50M设置一组，包括水幕管线（31）和区域降尘水幕控制箱（33）；所述水幕管线（31）和区域降尘水幕控制箱（33）之间安装有水幕控制阀（34），控制水幕环供水开启/关闭，所述水幕管线（31）上均匀安装有多个水幕喷头（32）；所述温湿度监测器（21）和扬尘监测器（22）分别与区域降尘水幕控制箱（33）连接。
6.根据权利要求1所述的环境自控式隧洞通风降尘净化装置，其特征在于，所述集中控制箱（9）通过第一控制电缆（111）连接区域降尘水幕控制箱（33）、通过第五控制电缆（115）分别连接水幕泵组（4）、空气吹扫机组（71）、真空排水装置（5）、清水箱（8）、回用水处理装置（61）和回用水调节沉淀池（62）。
7.根据权利要求5所述的环境自控式隧洞通风降尘净化装置，其特征在于，所述降尘水幕控制箱（33）分别与第一控制电缆（111）、第二控制电缆（112）、第三控制电缆（113）和第四控制电缆（114）连接；所述集中控制箱（9）分别与温湿度监测器（21）、扬尘检测器（22）和水幕控制阀（34）连接，实现信号传输及区域联动控制。
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