CN207540759U - 一种市政地下管廊通风模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种市政地下管廊通风模拟实验装置，所述装置包括管廊模型、进气装置、通风装置与监测装置，所述管廊模型包括管廊、管道、检查室、通风井、检查井、加热装置、温度控制装置、加湿装置与湿度控制装置，监测装置设于管廊的外部，并监测所述管廊和检查室内的环境参数；进气装置包括气瓶、阀门、进气管和气体流量计，通过调节所述阀门控制所述气瓶内的气体进入所述管廊内的速率；通风装置包括通风机与调频开关，通过调节所述调频开关控制所述通风机的转速。该装置能够模拟市政地下管廊通风过程，研究通风口位置、通风口数量、通风风量、通风方式等相关因素对通风效果的影响，为市政地下管廊通风防护技术提供可靠的理论和技术支撑。

Description

一种市政地下管廊通风模拟实验装置

技术领域

本实用新型涉及地下管廊设备技术领域，尤其涉及一种市政地下管廊通风模拟实验装置。

背景技术

目前，在城市建设过程中，水、电、气、热、通讯等市政管线大部分采用地下管廊布置，市政地下管廊属于有限空间，其断面小、延伸长，长期封闭，内部极易出现有毒有害气体积聚和氧气浓度偏低的现象，对进入其内部的作业人员的人身安全构成严重威胁，相关研究表明，市政有限空间事故中60％以上是由中毒或缺氧窒息造成的。为了避免人员伤亡，相关标准规范明确规定，在进入市政有限空间前应先通风再检测，待各种气体含量合格后方可进入作业。

市政管廊作业前的强制通风主要根据现场工作人员的经验而定，缺乏有效的技术支撑，存在通风换气不彻底、通风效率低等问题，不仅严重影响工作效率，还对作业人员的人身安全埋下隐患。现有的研究通风的方法主要有数值模拟法、现场试验法和实验室试验法，由于数值模拟受几何模拟网格划分、边界条件设置、模拟参数设定等多方面的影响，计算结果易产生误差；现场试验过程中实验参数不易改变，多参数正交试验难以开展；而实验室试验过程易于控制，试验结果便于测量，能够实现不同参数条件下的正交试验，且试验结果也较为接近实际。因此，设计建立市政地下管廊实验装置，采用实验室试验法研究市政地下管廊通风防护技术，在理论和实践上都具有较强的可行性，模拟实验装置是市政地下管廊通风实验研究的关键，但现有技术中并没有这样的解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种市政地下管廊通风模拟实验装置，该装置能够模拟市政地下管廊通风过程，研究通风口位置、通风口数量、通风风量、通风方式等相关因素对通风效果的影响，为市政地下管廊通风防护技术提供可靠的理论和技术支撑。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种市政地下管廊通风模拟实验装置，所述装置包括管廊模型、进气装置、通风装置与监测装置，其中：

所述管廊模型包括管廊、管道、检查室、通风井、检查井、加热装置、温度控制装置、加湿装置与湿度控制装置，其中：

所述管廊和检查室采用304不锈钢角铁作骨架，壁面采用白铁皮密封，连接处均采用柔性密封条密封；

所述管道采用两根直径为200mm的PVC材质管沿所述管廊的底部并排布置；

所述通风井与检查井采用白铁皮卷制而成，直径均为150mm，并在顶端均配有密封井盖；

所述加热装置设于所述管廊内，所述温度控制装置设于所述管廊的顶部，所述温度控制装置控制所述加热装置对所述管廊内加热；

所述温度控制装置为自动温度控制装置，并与所述管廊内的温度传感器相连接；

所述加湿装置设于所述管廊内，所述湿度控制装置设于所述管廊的顶部，所述湿度控制装置控制所述加湿装置对所述管廊内加湿；

所述湿度控制装置为自动湿度控制装置，并与所述管廊内的湿度传感器相连接；

所述监测装置设于管廊的外部，并监测所述管廊和检查室内的环境参数；

所述进气装置包括气瓶、阀门、进气管和气体流量计，通过调节所述阀门控制所述气瓶内的气体进入所述管廊内的速率；

所述通风装置包括通风机与调频开关，通过调节所述调频开关控制所述通风机的转速。

所述监测装置包括以下至少一组：

第一组，温度监测装置与温度传感器，所述温度监测装置设于管廊的顶部，与设于管廊内的温度传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第二组，湿度监测装置与湿度传感器，所述湿度监测装置设于管廊的顶部，与设于管廊内的湿度传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第三组，风速监测装置与风速传感器，所述风速监测装置设于管廊的顶部，与设于管廊内的风速传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第四组，二氧化碳含量监测装置与二氧化碳传感器，所述二氧化碳含量监测装置设于管廊的外部，与设于管廊内的二氧化碳传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第五组，氨气含量监测装置与氨气传感器，所述氨气含量监测装置设于管廊的外部，与设于管廊内的氨气传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接。

所述实验装置按照实际常见市政管廊尺寸的1:5等比例缩小制作。

所述管廊的横断面尺寸为600mm×400mm，长度为所述检查室两侧各10000mm；

所述检查室的尺寸为1200mm×1200mm×1200mm。

所述温度控制装置的温度调节范围是0℃～120℃；

所述湿度控制装置的湿度调节范围是0～99％RH。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，上述装置能够模拟市政地下管廊通风过程，研究通风口位置、通风口数量、通风风量、通风方式等相关因素对通风效果的影响，为市政地下管廊通风防护技术提供可靠的理论和技术支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供市政地下管廊通风模拟实验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本实用新型实施例提供市政地下管廊通风模拟实验装置的结构示意图，该装置主要包括管廊模型、进气装置、通风装置与监测装置，其中部件的具体结构及连接关系为：

所述管廊模型包括管廊1、管道2、检查室3、通风井4、检查井5、加热装置6、温度控制装置7、加湿装置8与湿度控制装置9，其中：

所述管廊1和检查室3采用304不锈钢角铁作骨架，壁面采用白铁皮密封，连接处均采用柔性密封条密封，以保证实验模型具有较好的密封性；

所述管道2采用两根直径为200mm的PVC材质管沿所述管廊1的底部并排布置；

所述通风井4与检查井5采用白铁皮卷制而成，直径均为150mm，并在顶端均配有密封井盖，方便实验时打开或封盖；

所述加热装置6设于所述管廊1内，所述温度控制装置7设于所述管廊1的顶部，所述温度控制装置7控制所述加热装置6对所述管廊1内加热；

所述温度控制装置7为自动温度控制装置，并与所述管廊1内的温度传感器11相连接；当管廊模型内的温度低于设定温度时，温度控制装置7使加热装置6电路闭合，加热装置6开始加热，当管廊模型内温度达到或高于设定温度时，温度控制装置7使加热装置6电路断开，加热装置6停止加热，所述温度控制装置7的温度调节范围是0℃～120℃；

所述加湿装置8设于所述管廊1内，所述湿度控制装置9设于所述管廊1的顶部，所述湿度控制装置9控制所述加湿装置8对所述管廊1内加湿；

所述湿度控制装置9为自动湿度控制装置，并与所述管廊1内的湿度传感器13相连接；当管廊1内的湿度低于设定湿度时，湿度控制装置9使加湿装置8电路的闭合，加湿装置8开始工作，当管廊1内湿度达到或高于设定湿度时，湿度控制装置9使加湿装置8电路断开，加湿装置8停止工作，所述湿度控制装置9的湿度调节范围是0～99％RH；

所述监测装置设于管廊1的外部，并监测所述管廊1和检查室3内的环境参数；

所述进气装置包括气瓶20、阀门21、进气管22和气体流量计23，通过调节所述阀门21控制所述气瓶20内的气体进入所述管廊1内的速率；

所述通风装置包括通风机24与调频开关25，通过调节所述调频开关25控制所述通风机24的转速，从而控制风机24吹入管廊1内的风量。

具体实现中，所述监测装置包括以下至少一组：

第一组，温度监测装置10与温度传感器11，所述温度监测装置10设于管廊1的顶部，与设于管廊1内的温度传感器11连接，并通过信号采集主机26与计算机27连接；且温度传感器11连接温度控制装置7并为温度控制装置7提供温度参数值；

第二组，湿度监测装置12与湿度传感器13，所述湿度监测装置12设于管廊1的顶部，与设于管廊1内的湿度传感器13连接，并通过信号采集主机26与计算机27连接；且湿度传感器13连接湿度控制装置9并为湿度控制装置9提供湿度参数值；

第三组，风速监测装置14与风速传感器15，所述风速监测装置14设于管廊1的顶部，与设于管廊1内的风速传感器15连接，并通过信号采集主机26与计算机27连接；

第四组，二氧化碳含量监测装置16与二氧化碳传感器17，所述二氧化碳含量监测装置16设于管廊1的外部，与设于管廊1内的二氧化碳传感器17连接，并通过信号采集主机26与计算机27连接；

第五组，氨气含量监测装置18与氨气传感器19，所述氨气含量监测装置18设于管廊1的外部，与设于管廊1内的氨气传感器19连接，并通过信号采集主机26与计算机27连接。

具体实现中，上述实施例所提供的实验装置可以按照实际常见市政管廊尺寸的1:5等比例缩小制作。

另外，在制作过程中，管廊1的横断面尺寸为600mm×400mm，长度为所述检查室3两侧各10000mm；检查室3的尺寸为1200mm×1200mm×1200mm。

在利用本实验装置进行实验前，根据实验需要打开或封闭通风井4与检查井5顶端井盖，调节温度控制装置7和湿度控制装置9至实验所需的温度值和湿度值，通过计算机27观察管廊1内温度值和湿度值。待管廊1内温度值和湿度值达到实验要求时，打开并调节阀门21使流量计23的读数为实验所需流量值，通过计算机27观察管廊内实验气体含量。待气体含量值达到实验方案设计值时，关闭阀门21，将通风机放于通风井4或检查井5顶端，调节调频开关25使风机风量为实验所需风量，对管廊模型进行通风实验，通过计算机27观察并记录通风过程中各监测参数值，实验过程中可根据实验目的调整风机安放位置和增加风机数量。

值得注意的是，本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

综上所述，本实用新型实施例提供的实验装置可用于研究市政地下管廊通风防护技术，确定不同参数条件、通风方式对市政地下管廊通风换气效果的影响，为市政地下管廊作业前的通风防护提供可靠的理论支持，指导危害控制，防止人员伤亡事故发生。该实验装置可以通过相似的结构设计、精确的温湿度控制和有害气体含量的控制，模拟市政地下管廊内部环境状况，并通过各种监测设备，监测记录模拟装置内各参数的变化，为研究市政地下管廊通风防护技术提供重要实验数据。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种市政地下管廊通风模拟实验装置，其特征在于，所述装置包括管廊模型、进气装置、通风装置与监测装置，其中：

所述管廊模型包括管廊、管道、检查室、通风井、检查井、加热装置、温度控制装置、加湿装置与湿度控制装置，其中：

所述管廊和检查室采用304不锈钢角铁作骨架，壁面采用白铁皮密封，连接处均采用柔性密封条密封；

所述管道采用两根直径为200mm的PVC材质管沿所述管廊的底部并排布置；

所述通风井与检查井采用白铁皮卷制而成，直径均为150mm，并在顶端均配有密封井盖；

所述加热装置设于所述管廊内，所述温度控制装置设于所述管廊的顶部，所述温度控制装置控制所述加热装置对所述管廊内加热；

所述温度控制装置为自动温度控制装置，并与所述管廊内的温度传感器相连接；

所述加湿装置设于所述管廊内，所述湿度控制装置设于所述管廊的顶部，所述湿度控制装置控制所述加湿装置对所述管廊内加湿；

所述湿度控制装置为自动湿度控制装置，并与所述管廊内的湿度传感器相连接；

所述监测装置设于管廊的外部，并监测所述管廊和检查室内的环境参数；

所述进气装置包括气瓶、阀门、进气管和气体流量计，通过调节所述阀门控制所述气瓶内的气体进入所述管廊内的速率；

所述通风装置包括通风机与调频开关，通过调节所述调频开关控制所述通风机的转速。

2.根据权利要求1所述市政地下管廊通风模拟实验装置，其特征在于，所述监测装置包括以下至少一组：

第一组，温度监测装置与温度传感器，所述温度监测装置设于管廊的顶部，与设于管廊内的温度传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第二组，湿度监测装置与湿度传感器，所述湿度监测装置设于管廊的顶部，与设于管廊内的湿度传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第三组，风速监测装置与风速传感器，所述风速监测装置设于管廊的顶部，与设于管廊内的风速传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第四组，二氧化碳含量监测装置与二氧化碳传感器，所述二氧化碳含量监测装置设于管廊的外部，与设于管廊内的二氧化碳传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接；

第五组，氨气含量监测装置与氨气传感器，所述氨气含量监测装置设于管廊的外部，与设于管廊内的氨气传感器连接，并通过信号采集主机与计算机连接。

3.根据权利要求1所述市政地下管廊通风模拟实验装置，其特征在于，

所述实验装置按照实际常见市政管廊尺寸的1:5等比例缩小制作。

4.根据权利要求1所述市政地下管廊通风模拟实验装置，其特征在于，

所述管廊的横断面尺寸为600mm×400mm，长度为所述检查室两侧各10000mm；

所述检查室的尺寸为1200mm×1200mm×1200mm。

5.根据权利要求1所述市政地下管廊通风模拟实验装置，其特征在于，

所述温度控制装置的温度调节范围是0℃～120℃；

所述湿度控制装置的湿度调节范围是0～99％RH。