CN111804104A - 一种隧道烟尘净化装置及净化方法 - Google Patents

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Abstract

一种隧道烟尘净化装置及净化方法，属于隧道内空气净化技术领域。承重板在隧道顶部，上端有净化机构，烟尘检测器固定在隧道内壁，风机及烟尘检测器与总控系统连接。烟尘检测器检测烟尘浓度超标，将信号传给总控系统；总控系统将信号传给风机及警示系统；风机及警示系统工作；含烟尘空气经粗过滤网依次通过颗粒吸附机构及气体吸附机构净化，而后经出风口排入至隧道内；烟尘检测器检测到烟尘浓度合格后，将合格信号传递给总控系统；总控系统将信号传给风机及警示系统；风机及警示系统暂停工作。本发明减少了施工量，缩短了施工周期，提高了施工效率，同时适用于旧隧道的改造，使用便利，可对隧道内的烟尘进行有效净化，符合环保需求。

Description

一种隧道烟尘净化装置及净化方法
技术领域
本发明涉及一种隧道烟尘净化装置及净化方法，属于隧道内空气净化技术领域。
背景技术
在公路隧道中，隧道烟尘的主要来源是汽车尾气。
汽车尾气中含有一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。铅在废气中呈微粒状态，随风扩散。铅进入人体后，主要分布于肝、肾、脾、胆、脑中，以肝、肾中的浓度最高。几周后，铅由以上组织转移到骨骼，以不溶性磷酸铅形式沉积下来。人体内约90％～95％的铅积存于骨骼中，只有少量铅存在于肝、脾等脏器中。骨中的铅一般较稳定，当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时，铅便由骨中转移到血液，引起铅中毒的症状。铅中毒的症状表现很广泛，如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、暖气、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等；重症中毒者有明显的肝脏损害，会出现黄疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状。
汽车尾气中包含大量直径≤2.5微米的细微颗粒物，容易随呼吸进入肺部。研究发现，尾气污染物不仅刺激眼睛和肺部，还会导致咳嗽、哮喘、支气管炎等。所以公路隧道中的烟尘处理迫在眉睫。
现今的公路隧道主要是通过设置通风系统以及吸风系统加快风的循环，实现公路隧道内的烟尘外排。然而此种技术手段不能从基本上解决烟尘问题，只是简单的将含有烟尘的有害气体外排，不符合环保需求，同样会危害人体健康；此外，现有的通风系统以及吸风系统均是设置在隧道内壁的左右两侧，施工时需要外扩大量空间，增加了施工量，延长了施工周期，施工效率低，成本高，同时不适用于旧隧道的改造，使用较为不便。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种隧道烟尘净化装置及净化方法。
实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种隧道烟尘净化装置，包括括承重板、总控系统、多个烟尘检测器以及多个净化机构；所述承重板固定设置在隧道的顶部，承重板的上端沿其长度方向设有多个净化机构，每个所述净化机构均包括粗过滤网、颗粒吸附机构、气体吸附机构、风机以及多个挡板；所述粗过滤网与承重板的进风口可拆卸固定连接，所述承重板的进风口与颗粒吸附机构的进风口连通设置，所述颗粒吸附机构、气体吸附机构以及风机沿风流方向依次连通设置，每相邻两个净化机构之间、承重板的进风口与颗粒吸附机构之间、颗粒吸附机构与气体吸附机构之间、气体吸附机构与风机吸风口之间以及风机吸风口与风机送风口之间均设有挡板，所述风机送风口与承重板的出风口连通设置；所述多个烟尘检测器沿隧道的长度方向固定设置在隧道内壁的两侧，风机以及多个烟尘检测器均与总控系统信号传输连接。
本发明的一种隧道烟尘的净化方法，所述方法包括如下步骤：
S1：所述烟尘检测器检测隧道内烟尘浓度超标，将超标信号传递给总控系统；
S2：所述总控系统将超标信号分别传递给风机以及警示系统；
S3：所述风机以及警示系统接受到总控系统的指令后开始工作；
S4：在所述风机的作用下，含有烟尘的空气经粗过滤网被吸入，而后依次通过颗粒吸附机构以及气体吸附机构净化，而后经风机的送风口排出，再通过承重板的出风口将干净的空气重新排入至隧道内；
S5：干净的空气持续排入后，所述烟尘检测器检测到烟尘浓度合格后，将合格信号传递给总控系统；
S6：所述总控系统将合格信号分别传递给风机以及警示系统；
S7：所述风机以及警示系统接受到总控系统的指令后暂停工作；
S8：重复上述S1-S7。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将整个装置设置在隧道的顶部，避免占用侧向空间，减少了施工量，缩短了施工周期，提高了施工效率，同时适用于旧隧道的改造，使用便利；此外可对隧道内的烟尘进行有效净化，符合环保需求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是静电吸附盒的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式一：如图1～图2所示，本发明公开了一种隧道烟尘净化装置及净化方法，包括承重板1、总控系统、多个烟尘检测器8以及多个净化机构；所述承重板1固定设置在隧道9的顶部，承重板1的上端沿其长度方向设有多个净化机构，每个所述净化机构均包括粗过滤网2、颗粒吸附机构3、气体吸附机构4、风机6以及多个挡板7；所述粗过滤网2与承重板1的进风口可拆卸固定连接(卡接)，所述承重板1的进风口与颗粒吸附机构3的进风口连通设置，所述颗粒吸附机构3、气体吸附机构4以及风机6沿风流方向依次连通设置，每相邻两个净化机构之间、承重板1的进风口与颗粒吸附机构3之间、颗粒吸附机构3与气体吸附机构4之间、气体吸附机构4与风机6吸风口之间以及风机6吸风口与风机6送风口之间均设有挡板7，所述风机6送风口与承重板1的出风口连通设置；所述多个烟尘检测器8沿隧道9的长度方向固定设置在隧道9内壁的两侧，风机6以及多个烟尘检测器8均与总控系统信号传输连接。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述净化装置还包括警示系统，所述警示系统与总控系统信号传输连接，警示系统包括警示灯、警示音以及警示字幕。
具体实施方式三：如图2所示，本实施方式是对具体实施方式一或二作出的进一步说明，所述颗粒吸附机构3包括多个静电吸附盒301，每个所述静电吸附盒301均与对应的盒盖通过卡扣卡接，静电吸附盒301的内腔由多个横纵相交设置的隔板302分为多个吸附腔室303，每个所述吸附腔室303内均设有摩擦纳米发电机并填充有聚四氟乙烯小球，静电吸附盒301前后两侧板以及每个隔板302上均设有通气孔304，每相邻两个隔板302上的通气孔304上下交替设置。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三作出的进一步说明，所述静电吸附盒301采用绝缘材料制成，所述的多个隔板302采用金属材料制成。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四作出的进一步说明，每个所述吸附腔室303内填充的聚四氟乙烯小球直径均为1～4mm。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式二或五作出的进一步说明，所述气体吸附机构4为活性炭吸附。
具体实施方式七：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式二或五作出的进一步说明，所述多个烟尘检测器8沿隧道9的长度方向均布设置。
具体实施方式八：一种根据具体实施方式一至七中任一具体实施方式所述的净化装置的净化方法，所述方法包括如下步骤：
S1：所述烟尘检测器8检测到其有效检测区域内的隧道9内烟尘浓度超标，将超标信号传递给总控系统；
S2：所述总控系统将超标信号分别传递给风机6以及警示系统；
S3：所述风机6以及警示系统接受到总控系统的指令后开始工作；
S4：在所述风机6的作用下，含有烟尘的空气经粗过滤网2被吸入，而后依次通过颗粒吸附机构3以及气体吸附机构4净化，而后经风机6的送风口5排出，再通过承重板1的出风口将干净的空气重新排入至隧道9内；
S5：干净的空气持续排入后，所述烟尘检测器8检测到烟尘浓度合格后，将合格信号传递给总控系统；
S6：所述总控系统将合格信号分别传递给风机6以及警示系统；
S7：所述风机6以及警示系统接受到总控系统的指令后暂停工作；
S8：重复上述S1-S7，实现隧道内的烟尘的自动净化。
含烟尘的空气流经颗粒吸附机构3时，静电吸附盒301的多个吸附腔室303内设置有摩擦纳米发电机并填充有聚四氟乙烯小球，摩擦纳米发电机可将机械能(主要来源为风吹动)转化为电能，使聚四氟乙烯小球摩擦产生静电场，进而对烟尘进行吸附。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种隧道烟尘净化装置，其特征在于：包括承重板(1)、总控系统、多个烟尘检测器(8)以及多个净化机构；所述承重板(1)固定设置在隧道(9)的顶部，承重板(1)的上端沿其长度方向设有多个净化机构，每个所述净化机构均包括粗过滤网(2)、颗粒吸附机构(3)、气体吸附机构(4)、风机(6)以及多个挡板(7)；所述粗过滤网(2)与承重板(1)的进风口可拆卸固定连接，所述承重板(1)的进风口与颗粒吸附机构(3)的进风口连通设置，所述颗粒吸附机构(3)、气体吸附机构(4)以及风机(6)沿风流方向依次连通设置，每相邻两个净化机构之间、承重板(1)的进风口与颗粒吸附机构(3)之间、颗粒吸附机构(3)与气体吸附机构(4)之间、气体吸附机构(4)与风机(6)吸风口之间以及风机(6)吸风口与风机(6)送风口之间均设有挡板(7)，所述风机(6)送风口与承重板(1)的出风口连通设置；所述多个烟尘检测器(8)沿隧道(9)的长度方向固定设置在隧道(9)内壁的两侧，风机(6)以及多个烟尘检测器(8)均与总控系统信号传输连接。
2.根据权利要求1所述的一种隧道烟尘净化装置，其特征在于：所述净化装置还包括警示系统，所述警示系统与总控系统信号传输连接，警示系统包括警示灯、警示音以及警示字幕。
3.根据权利要求1或2所述的一种隧道烟尘净化装置，其特征在于：所述颗粒吸附机构(3)包括多个静电吸附盒(301)，每个所述静电吸附盒(301)均与对应的盒盖卡接，静电吸附盒(301)的内腔由多个横纵相交设置的隔板(302)分为多个吸附腔室(303)，每个所述吸附腔室(303)内均设有摩擦纳米发电机并填充有聚四氟乙烯小球，静电吸附盒(301)前后两侧板以及每个隔板(302)上均设有通气孔(304)，每相邻两个隔板(302)上的通气孔(304)上下交替设置。
4.根据权利要求3所述的一种隧道烟尘净化装置，其特征在于：所述静电吸附盒(301)采用绝缘材料制成，所述的多个隔板(302)采用金属材料制成。
5.根据权利要求4所述的一种隧道烟尘净化装置，其特征在于：每个所述吸附腔室(303)内填充的聚四氟乙烯小球直径均为1～4mm。
6.根据权利要求2或5所述的一种隧道烟尘净化装置，其特征在于：所述气体吸附机构(4)为活性炭吸附。
7.根据权利要求2或5所述的一种隧道烟尘净化装置，其特征在于：所述多个烟尘检测器(8)沿隧道(9)的长度方向均布设置。
8.一种根据权利要求1-7中任一权利要求所述的净化装置的净化方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
S1：所述烟尘检测器(8)检测隧道(9)内烟尘浓度超标，将超标信号传递给总控系统；
S2：所述总控系统将超标信号分别传递给风机(6)以及警示系统；
S3：所述风机(6)以及警示系统接受到总控系统的指令后开始工作；
S4：在所述风机(6)的作用下，含有烟尘的空气经粗过滤网(2)被吸入，而后依次通过颗粒吸附机构(3)以及气体吸附机构(4)净化，而后经风机(6)的送风口(5)排出，再通过承重板(1)的出风口将干净的空气重新排入至隧道(9)内；
S5：干净的空气持续排入后，所述烟尘检测器(8)检测到烟尘浓度合格后，将合格信号传递给总控系统；
S6：所述总控系统将合格信号分别传递给风机(6)以及警示系统；
S7：所述风机(6)以及警示系统接受到总控系统的指令后暂停工作；
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