CN111947956A - 一种隧道负离子除尘试验装置及试验方法 - Google Patents

一种隧道负离子除尘试验装置及试验方法 Download PDF

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Abstract

本公开揭示了一种隧道负离子除尘试验装置，包括：装置本体，装置本体上设有连接位，分别连接有粉尘发生单元、粉尘测试装置、氧气浓度测试装置和负离子发生单元；其中，所述粉尘发生单元用于向装置本体内散播粉尘；所述粉尘测试装置用于测试装置本体内的粉尘浓度；所述氧气浓度测试装置用于测试装置本体内的氧气浓度；所述负离子发生单元包括2个或2个以上，用于向装置本体内施加负离子进行除尘。本公开可以根据具体情况进行设计，能够有效避免因为隧道尺寸比例不一、地质岩性不同等原因产生的室内试验误差。

Description

一种隧道负离子除尘试验装置及试验方法
技术领域
本公开属于隧道及地下工程辅助施工设备技术领域，具体涉及一种隧道负离子除尘试验装置及试验方法。
背景技术
在隧道施工过程中，由于爆破、喷浆以及出渣车运输等作业，通常会产生大量粉尘。高浓度粉尘不仅危害隧道内工人的身体健康，较低的可见度更对隧道内作业提出了挑战，降低了施工效率，使施工过程中的风险大大增加。传统的施工隧道除尘方法效率低，除尘难度较大，工序较为繁琐，费时费力。随着隧道施工工艺的不断进步，负离子除尘方法逐渐运用于隧道施工时的除尘系统中，可通过现场测试检验隧道负离子除尘效果。但隧道内施工情况较复杂，来往施工车辆较多，并且爆破时会对负离子净化系统及其测试设备造成巨大的冲击，威胁测试人员的生命安全，导致试验中断。
发明内容
针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种隧道负离子除尘试验装置，能够实现在室内测试负离子装置的除尘效果，具有方便、可靠的特点。
为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
一种隧道负离子除尘试验装置，包括：装置本体，装置本体上设有连接位，分别连接有粉尘发生单元、粉尘测试装置、氧气浓度测试装置和负离子发生单元；其中，
所述粉尘发生单元用于向装置本体内散播粉尘；
所述粉尘测试装置用于测试装置本体内的粉尘浓度；
所述氧气浓度测试装置用于测试装置本体内的氧气浓度；
所述负离子发生单元包括2个或2个以上，用于向装置本体内施加负离子进行除尘。
优选的，所述粉尘发生单元通过脚撑固定，包括电动机、粉尘存储模块和粉尘散播模块；所述电动机通过旋转轴与粉尘存储模块的一侧相连，粉尘存储模块的另一侧设有开口，粉尘散播模块通过所述开口与粉尘存储模块相连。
优选的，所述粉尘存储模块包括可拆卸存储腔，存储腔上设有腔门，腔门通过腔门开关控制启闭，存储腔内设有切割刀盘，切割刀盘连接有粉粹刀盘，岩样经切割刀盘和粉碎刀盘处理后由设置于存储腔顶端的粒度检验传感器进行粒度检验。
优选的，所述粉尘散播模块包括三叉喷嘴，三叉喷嘴通过管道连接有增压泵，增压泵连接于粉尘散播模块的内壁上，增压泵通过漏斗状装置与粉尘存储模块相连。
优选的，所述负离子发生单元均匀分布在装置本体的内壁上，每个负离子发生单元包括壳体、置于壳体内的负离子发生模块和负离子发射模块；所述壳体为半球形，通过固定支座连接于装置本体的内壁上。
优选的，所述负离子发生模块包括放电电极、接地电极和放电针，放电电极绝缘连接于壳体上，所述接地电极与壳体绝缘连接且与放电电极保持一定间隙，放电针位于所述接地电极与放电电极之间的间隙中且一侧伸入开设于接地电极上的通孔中。
优选的，所述负离子发射模块包括进风口、旋转扇叶、旋转马达和负离子发射口，所述进风口位于壳体与装置本体连接的间隙处，所述旋转马达位于壳体圆心位置并与壳体相连，所述旋转扇叶均匀地分布于旋转马达上，负离子发射口开设于壳体的圆弧处。
优选的，所述装置本体的外壳由有机玻璃制备。
本公开还提供以一种隧道负离子除尘试验方法，包括如下步骤：
S100：将岩样放入粉尘发生单元中进行粉碎，将粉碎后的岩样散播至装置本体内；
S200：分别测试装置本体内粉尘浓度与氧气浓度；
S300：待粉尘浓度达到试验指标后，向装置本体内施加负离子；
S400：测试施加负离子后装置本体内的粉尘浓度与氧气浓度。
与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：
1、本公开可以根据具体情况进行设计，能够有效避免因为隧道尺寸比例不一、地质岩性不同等原因产生的室内试验误差；
2、易于制造，操作简便，消除了现场试验的潜伏危险，同时，可以根据现场不同的情况进行不同的试验设计。
附图说明
图1是本公开一个实施例提供的一种隧道负离子除尘试验装置的结构示意图；
图2是本公开另一个实施例提供的粉尘发生单元的结构示意图；
图3是本公开另一个实施例提供的粉尘存储模块及粉尘散播模块的结构示意图；
图4是本公开另一个实施例提供的负离子发生单元的结构示意图；
附图中标记说明如下：
1-装置本体；2-负离子发生单元(20-进风口，21-固定支座，22-旋转扇叶，23-旋转马达，24-放电电极，25-通孔，26-放电针，27-负离子发射口，28-壳体，29-接地电极)；3-粉尘测试装置；4-氧气浓度测试装置；5-粉尘发生单元(51-电动机，52-粉尘存储模块(521-腔门开关，522-切割刀盘，523-腔门，524-粉粹刀盘，525-粒度检验传感器，526-存储腔)；53-粉尘散播模块(531-三叉喷嘴，532-管道，533-增压泵)。
具体实施方式
下面将参照附图1至附图4详细地描述本公开的具体实施例。虽然附图中显示了本公开的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本公开的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本公开实施例的限定。
一个实施例中，如图1所示，一种用于公路隧道负离子空气净化系统的试验装置，包括：装置本体1，装置本体1上设有连接位，分别连接有粉尘发生单元5、粉尘测试装置3、氧气浓度测试装置4和负离子发生单元2；其中，
所述粉尘发生单元5用于向装置本体1内散播粉尘；
所述粉尘测试装置3用于测试装置本体1内的粉尘浓度；
所述氧气浓度测试装置4用于测试装置本体1内的氧气浓度；
所述负离子发生单元2包括2个或2个以上，用于向装置本体1施加负离子进行除尘。
上述实施例涉及一种负离子除尘试验装置，通过在室内模拟隧道内负离子除尘，一方面能够避免隧道内因施工条件复杂对设备及人员可能造成的潜在威胁；另一方面，相比现有技术，能够有效避免因隧道尺寸比例不一、地质岩性不同造成的试验误差。
另一个实施例中，如图2所示，所述粉尘发生单元5通过脚撑固定，包括电动机51、粉尘存储模块52和粉尘散播模块53；所述电动机51通过旋转轴与粉尘存储模块52的一侧相连，粉尘存储模块52的另一侧设有开口，粉尘散播模块53通过所述开口与粉尘存储模块52相连。
另一个实施例中，如图3所示，所述粉尘存储模块52包括可拆卸存储腔526，存储腔526上设有腔门523，腔门523通过腔门开关521控制启闭，存储腔526内设有切割刀盘522，切割刀盘522连接有粉粹刀盘524，岩样经切割刀盘522和粉碎刀盘524处理后由设置于存储腔526顶端的粒度检验传感器525进行粒度检验。
本实施例中，首先将岩样通过腔门523放入可拆卸存储腔中，关闭腔门并启动电动机51，电动机通过旋转轴带动切割刀盘522将岩样粉碎至小块，小块岩样进入存储腔底部并由粉碎刀盘524粉碎，通过粒度检验传感器525进行粒度检验，粒度合格后电动机停止工作并将粉尘存储在腔体中。
另一个实施例中，如图3所示，所述粉尘散播模块53包括三叉喷嘴531，三叉喷嘴531通过管道连接有增压泵533，增压泵533连接于粉尘散播模块53的内壁上，增压泵533通过漏斗状装置与粉尘存储模块52相连。
本实施例中，粉尘散播模块53与粉尘存储模块52直接相连，当增压泵开始工作时，首先由增压泵533抽取空气使得管道532内形成负压，通过负压将粉尘吸取并增压，然后通过三叉喷嘴531将粉尘散播至模型隧道中。
另一个实施例中，所述负离子发生单元均匀分布在装置本体1的内壁上，包括壳体28、置于壳体28内的负离子发生模块和负离子发射模块，所述壳体28为半球形，通过固定支座21连接于装置本体1的内壁上。
另一个实施例中，如图4所示，所述负离子发生模块包括放电电极24、接地电极29和放电针26，放电电极24绝缘连接于壳体28上，所述接地电极29与壳体28绝缘连接且与放电电极24保持一定间隙，放电针26位于所述接地电极29与放电电极24之间的间隙中且一侧伸入开设于接地电极29上的通孔25中。
另一个实施例中，如图4所示，所述负离子发射模块包括进风口20、旋转扇叶22、旋转马达23和负离子发射口27，所述进风口20位于壳体28与装置本体1连接的间隙处，所述旋转马达23位于壳体28圆心位置并与壳体28相连，所述旋转扇叶22均匀地分布于旋转马达23上，负离子发射口27开设于壳体28的圆弧处。
上述2个实施例中，当负离子发生单元通电后，通过在接地的接地电极29与放电电极24之间施加电压，而产生从放电针26向接地电极29扩散电子的电晕而产生负离子，产生的负离子经加速后通过通孔25和负离子发射口27进入空气中。
另一个实施例中，所述装置本体1的外壳由有机玻璃制备。
另一个实施例中，本公开还提供一种用于公路隧道负离子空气净化系统的试验方法，包括如下步骤：
S100：将岩样放入粉尘发生单元中进行粉碎，将粉碎后的岩样散播至装置本体内；
S200：分别测试装置本体内粉尘浓度与氧气浓度；
S300：待粉尘浓度达到试验指标后，向装置本体内施加负离子；
S400：测试施加负离子后装置本体内的粉尘浓度与氧气浓度。
本实施例中，需要说明的是，本公开的重点在于提供一种模拟隧道除尘的试验装置和试验方法，至于粉尘浓度和氧气浓度等具体试验指标，由于不同隧道的情况不同，难以给出一个统一的试验指标，需要根据实际施工过程中隧道内的实际情况进行设计。
以上仅为本公开较佳的实施例，并非因此限制本公开的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本公开说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本公开的保护范围内。

Claims (9)

1.一种隧道负离子除尘试验装置，包括：装置本体，装置本体上设有连接位，分别连接有粉尘发生单元、粉尘测试装置、氧气浓度测试装置和负离子发生单元；其中，
所述粉尘发生单元用于向装置本体内散播粉尘；
所述粉尘测试装置用于测试装置本体内的粉尘浓度；
所述氧气浓度测试装置用于测试装置本体内的氧气浓度；
所述负离子发生单元包括2个或2个以上，用于向装置本体内施加负离子进行除尘。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，优选的，所述粉尘发生单元通过脚撑固定，包括电动机、粉尘存储模块和粉尘散播模块；所述电动机通过旋转轴与粉尘存储模块的一侧相连，粉尘存储模块的另一侧设有开口，粉尘散播模块通过所述开口与粉尘存储模块相连。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述粉尘存储模块包括可拆卸存储腔，存储腔上设有腔门，腔门通过腔门开关控制启闭，存储腔内设有切割刀盘，切割刀盘连接有粉粹刀盘，岩样经切割刀盘和粉碎刀盘处理后由设置于存储腔顶端的粒度检验传感器进行粒度检验。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述粉尘散播模块包括三叉喷嘴，三叉喷嘴通过管道连接有增压泵，增压泵连接于粉尘散播模块的内壁上，增压泵通过漏斗状装置与粉尘存储模块相连。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述负离子发生单元均匀分布在装置本体的内壁上，每个负离子发生单元包括壳体、置于壳体内的负离子发生模块和负离子发射模块，所述壳体为半球形，通过固定支座连接于装置本体的内壁上。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述负离子发生模块包括放电电极、接地电极和放电针，放电电极绝缘连接于壳体上，所述接地电极与壳体绝缘连接且与放电电极保持一定间隙，放电针位于所述接地电极与放电电极之间的间隙中且一侧伸入开设于接地电极上的通孔中。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述负离子发射模块包括进风口、旋转扇叶、旋转马达和负离子发射口，所述进风口位于壳体与装置本体连接的间隙处，所述旋转马达位于壳体圆心位置并与壳体相连，所述旋转扇叶均匀地分布于旋转马达上，负离子发射口开设于壳体的圆弧处。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的装置，其中，所述装置本体的外壳由有机玻璃制备。
9.一种根据权利要求1所述装置的试验方法，包括如下步骤：
S100：将岩样放入粉尘发生单元中进行粉碎，将粉碎后的岩样散播至装置本体内；
S200：分别测试装置本体内粉尘浓度与氧气浓度；
S300：待粉尘浓度达到试验指标后，通过负离子发生单元向装置本体内施加负离子；
S400：测试施加负离子后装置本体内的粉尘浓度与氧气浓度。
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