CN215890070U - 一种多级旁通型隧道通风净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多级旁通型隧道通风净化系统，包括间隔设于行车道内的局部旁通风道和射流风机、设于主线隧道内行车出口附近的集中排风井以及设于地面与所述集中排风井相连的地面排风亭；所述局部旁通风道和所述射流风机均多处间隔设置，以逐级阶梯式净化隧道内空气污染物；所述集中排风井内设有电动风阀、集中净化装置和集中排风机；本实用新型充分利用隧道富裕空间间隔设置多级局部旁通净化风道，同时在隧道出口附近设集中净化排风井，从而实现沿隧道长度纵向逐级阶梯式去除隧道内产生的污染物，无需设置地面高风塔，环保效果好、节能效益突出、运营安全可靠、土建结构利用高效、施工便捷，极具实用性。

Description

一种多级旁通型隧道通风净化系统

技术领域

本实用新型属于公路隧道通风、空气净化技术领域，更具体地，涉及一种多级旁通型隧道通风净化系统。

背景技术

随着经济社会飞速发展和隧道建造技术的不断提高，采用隧道方式跨越江河湖海成为首选的建设方式。由于隧道内部呈半封闭状态，很难实现与隧道外部空气的充分流通和互换，机动车在行驶过程中带来的烟尘(粉尘)、氮氧化物等污染物如果不能及时排除，将导致隧道内空气能见度和空气品质急剧恶化，严重时将危及隧道车辆行车安全和司乘人员身心健康。因此，必须采用科学合理的机械通风措施来保障隧道内空气环境的安全稳定。

到目前为止，国内外城市地区公(道)路隧道的通风设计普遍采用稀释污染物浓度的通风换气法，如图1所示，主线隧道1的两端分别设有行车入口11和行车出口12，主线隧道1的内部断面设有行车道13，现有技术常用的高风塔排污的通风换气系统包括间隔设于行车道13内的多个射流风机15和设于主线隧道1内部行车出口12附近的集中排风井16和设于集中排风井16上的高风塔18，其利用通风设备不断从室外引入新鲜空气至隧道内，将污染物进行物理稀释，同时通过隧道出口或者高风塔排放废气，但这种方式应用于城市地区较长距离隧道时，存在以下三大问题：(1)污染物排放量大，城市地区公(道)路隧道运营期普遍存在车流量大、易阻滞的特点，交通产生的大量污染物均未经处理和收集，直接通过风塔或隧道出口排放至大气，对隧道周边大气微环境具有一定的污染隐患；(2)通风设备装机容量大，随着隧道运营长度的增加，隧道稀释污染物所需通风量和克服阻力所需风压也不断增加，匹配空气输送所需的通风设备装机功率将按隧道长度三次方的趋势攀升，后期运营能耗负荷较高；(3)对城市景观影响大，为尽量减少风塔排污对周边环境影响，一般要求风塔高度应比周边200米直径范围内建筑物高至少5米，新时代城市建设日新月异，高风塔的设置既会对既有地面景观产生影响，又会对城市未来规划造成限制。

尽管，国际上也有在隧道工程中采用集中净化的案例，其主要做法为：结合隧道排风塔配置大型独立机房，机房内设置集中净化装置，把隧道废气引至机房内，通过空气净化处理后由风机通过地面风亭排放，该方式存在的问题为：所有污染物均通过集中净化装置去除，设备装机容量大，土建面积、设备初投资高昂，同时也无法实现对既有隧道项目的改造。因此，急需一种结构简单、施工便捷，车辆产生的大量污染物的处理所需通风量小，通风设备装机容量大幅度减小，后期运营能耗低，集中排风井土建规模小，土建工程造价低，施工风险低的隧道通风净化装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种多级旁通型隧道通风净化系统，充分利用隧道富裕空间，间隔设置多个局部旁通净化风道，在局部旁通净化风道内设旁通风机和净化滤网，经旁通风机诱导，隧道内部分污染空气进入局部旁通净化风道并流经净化滤网被净化，净化后的空气再次进入主线隧道与隧道内污染空气进行混合并稀释空气内污染物浓度，从而实现沿隧道长度纵向逐级阶梯式去除隧道内产生的污染物；同时在隧道出口附近设集中净化排风井，集中净化排风井内设电动风阀、集中净化装置和集中排风机，70％～80％的隧道废气进入集中排风井，经过集中净化装置的作用进一步过去除超标的污染物，进一步巩固了净化效果；隧道内车辆产生的大量污染物可通过多级局部旁通风道和集中排风井内净化装置处理和收集，需要依靠通风换气稀释的污染物总量大幅度降低，所需通风量随之下降，通风设备装机容量将大幅度减小，后期运营能耗显著下降，能够有效解决城市地区公(道)路隧道通风环保难题，极具实用性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种多级旁通型隧道通风净化系统，包括间隔设于行车道内的局部旁通风道和射流风机、设于主线隧道内的集中排风井以及设于地面与所述集中排风井相连的地面排风亭；其中，

所述局部旁通风道和所述射流风机均多处间隔设置，以逐级阶梯式净化隧道内空气污染物；

所述集中排风井内设有电动风阀、集中净化装置和集中排风机。

进一步地，所述局部旁通风道设于行车道内的富裕空间内；

所述局部旁通风道内设有旁通风机和净化滤网。

进一步地，所述旁通风机和所述净化滤网在所述局部旁通风道内沿行车入口向行车出口方向纵向依次间隔布置。

进一步地，所述电动风阀设于所述集中排风井与所述行车道的连接处。

进一步地，所述集中净化装置间隔设于所述电动风阀的上方间；

所述集中排风机间隔设于所述集中净化装置的上方。

进一步地，所述地面排风亭上设有防雨百叶，用于防止阴雨天气雨水对所述集中排风井的侵蚀。

进一步地，所述局部旁通风道为梯字形通道，设于所述行车道的侧面、顶部或底部。

进一步地，多个所述射流风机间隔悬挂于所述行车道的顶部。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的一种多级旁通型隧道通风净化系统，充分利用隧道富裕空间，间隔设置多个局部旁通净化风道，在局部旁通净化风道内设旁通风机和净化滤网，经旁通风机诱导，隧道内部分污染空气进入局部旁通净化风道并流经净化滤网被净化，净化后的空气再次进入主线隧道与隧道内污染空气进行混合并稀释空气内污染物浓度，从而实现沿隧道长度纵向逐级阶梯式去除隧道内产生的污染物；同时在隧道出口附近设集中净化排风井，集中净化排风井内设电动风阀、集中净化装置和集中排风机，70％～80％的隧道废气进入集中排风井，经过集中净化装置的作用进一步去除超标的污染物，进一步巩固了净化效果；隧道内车辆产生的大量污染物可通过多级局部旁通风道和集中排风井内净化装置处理和收集，需要依靠通风换气稀释的污染物总量大幅度降低，所需通风量随之下降，通风设备装机容量将大幅度减小，后期运营能耗显著下降，环保效果好、节能效益突出、运营安全可靠、土建结构利用高效、施工便捷，极具实用性。

(2)本实用新型的一种多级旁通型隧道通风净化系统，在集中净化排风井上方设地面排风亭，在地面排风亭上设防雨百叶，使得依次经局部旁通风道和集中净化排风井净化后的废气可直接通过地面排风亭的防雨百叶扩散至大气，且地面排风亭的高度仅需满足城市防淹高度要求，无需设置高风塔和配置高功率通风设备即可满足城市地区长距离公(道)路隧道通风环保需求，可以与周边城市景观深度融合，隧道废气净化后不会对城市微环境造成不利影响。

(3)本实用新型的一种多级旁通型隧道通风净化系统，本实用新型具有施工便捷、结构简单的优点，多级局部旁通净化风道净化装置的设置充分利用隧道富裕空间，同时可减小集中排风井土建规模，节省了土建工程造价，降低了施工风险，为城市地区公(道)路隧道通风环保难题提供了新的技术理念。

(4)本实用新型的一种多级旁通型隧道通风净化系统，在主线隧道内顶部沿行车入口向行车出口方向依次间隔悬挂多个射流风机，利用车行道上方的射流风机诱导作用，可从隧道入口引入空气，一方面推动交通污染物沿着行车方向往隧道出口方向纵向流动，另一方面加速了隧道内污染物与外界空气或经旁通净化风道净化后的空气混合，有助于空气污染物净化，结构简单，实用性高。

(5)本实用新型的一种多级旁通型隧道通风净化系统，能够有效保障隧道内空气的洁净度和能见度，为司乘人员呼吸安全和视野清晰度提供了有力保障。

附图说明

图1为现有技术常用的高风塔排污的通风换气法工作原理图；

图2为本实用新型实施例一种多级旁通型隧道通风净化系统的结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-主线隧道、11-行车入口、12-行车出口、13-行车道、14-局部旁通风道、141-旁通风机、142-净化滤网、15-射流风机、16-集中排风井、161-电动风阀、162-集中净化装置、163-集中排风机、17-地面排风亭、171-防雨百叶、18-高风塔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“设有”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2所示，本实用新型提供一种多级旁通型隧道通风净化系统，该多级旁通型隧道纵向通风净化系统包括间隔设于行车道13的富裕空间内的多个局部旁通风道14和多个射流风机15、设于所述局部旁通风道14内的旁通风机141和净化滤网142、设于主线隧道1内部所述行车出口12附近的集中排风井16、与所述集中排风井16相连的设于地面的地面排风亭17；本实用新型充分利用隧道富裕空间间隔设置多级局部旁通净化风道，同时在隧道出口附近设集中净化排风井，从而实现沿隧道长度纵向逐级阶梯式去除隧道内产生的污染物，降低污染物浓度，可有效降低隧道运营期污染物排放量，同时减小通风设备装机容量，同时大幅度节约通风能耗，进而节约后期运营能耗；无需设置地面高风塔，环保效果好、节能效益突出、运营安全可靠、土建结构利用高效、施工便捷，能够有效解决城市地区公(道)路隧道通风环保难题，极具实用性。

进一步地，如图2所示，所述集中排风井16内设有电动风阀161、集中净化装置162和集中排风机163；电动风阀161设于所述集中排风井16与所述行车道13的连接处；所述集中净化装置162间隔设于所述电动风阀161的上方间；所述集中排风机163间隔设于所述集中净化装置162的上方；所述地面排风亭17上设有防雨百叶171，用于防止阴雨天气雨水对集中排风井16的侵蚀；本实用新型在主线隧道出口附近设集中排风井，在集中排风井内依次设电动风阀、集中净化装置和集中排风机，当集中排风井内电动风阀、集中排风机开启时，有70％-80％的隧道废气从行车道进入集中排风井，经过集中净化装置的作用进一步过去除超标的污染物，进一步巩固了净化效果，净化后的废气可直接通过地面排风亭的防雨百叶扩散至大气，而且地面排风亭的高度仅需满足城市防淹高度要求，无需设置高风塔，可以与周边城市景观深度融合，隧道废气净化后不会对城市微环境造成不利影响。

进一步地，如图2所示，多个所述射流风机15间隔悬挂于所述行车道13的顶部，本实用新型通过利用行车道上方多个射流风机诱导作用，从隧道行车入口引入空气，并推动交通污染物沿着行车方向往隧道行车出口方向纵向流动，加快了隧道内交通污染物的置换净化。

进一步地，如图2所示，所述局部旁通风道14为梯字形通道，设于所述行车道13的侧面、顶部或底部；所述旁通风机141和所述净化滤网142在所述梯字形通道内沿行车入口向行车出口方向依次间隔布置，行车道内部分污染空气经旁通风机诱导，进入局部旁通风道并流经净化滤网被净化，净化后的空气再次进入主线隧道与隧道内的空气混合并稀释空气内污染物浓度，所述局部旁通风道14可一处或多处间隔设置，进而实现逐级阶梯式净化隧道内空气污染物。

本实用新型提供的一种多级旁通型隧道通风净化系统的工作原理：充分利用主线隧道内富裕空间，在主线隧道内顶部沿行车入口向行车出口方向依次间隔悬挂多个射流风机，利用车行道上方的射流风机诱导作用，可从隧道入口引入空气，并推动交通污染物沿着行车方向往隧道出口方向纵向流动；在行车道旁侧间隔设置多个局部旁通净化风道，在局部旁通净化风道内设旁通风机和净化滤网，经旁通风机诱导，隧道内部分污染空气进入局部旁通净化风道并流经净化滤网被净化，净化后的空气再次进入主线隧道与隧道内污染空气进行混合并稀释空气内污染物浓度，污染空气依次经过每一个局部旁通风道的净化从而实现沿隧道长度纵向逐级阶梯式去除隧道内产生的污染物浓度；同时在主线隧道行车出口附近设集中净化排风井，集中净化排风井内设电动风阀、集中净化装置和集中排风机，当集中排风井内电动风阀、集中排风机开启时，70％～80％的隧道废气进入集中排风井，经过集中净化装置的作用进一步过去除超标的污染物，进一步巩固了净化效果；在集中净化排风井上方设地面排风亭，在地面排风亭上设防雨百叶，使得依次经局部旁通风道和集中净化排风井净化后的废气可直接通过地面排风亭的防雨百叶扩散至大气，且地面排风亭的高度仅需满足城市防淹高度要求，无需设置高风塔和配置高功率通风设备即可满足城市地区长距离公(道)路隧道通风环保需求，隧道废气净化后不会对城市微环境造成不利影响；大部分交通污染物通过局部旁通风道内净化滤网和集中排风井内集中净化装置收集，因此需要依靠通风换气稀释的污染物总量大幅度降低，所需通风量随之下降，通风设备装机容量将大幅度减小，后期运营能耗显著下降，极具实用性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：包括间隔设于行车道(13)内的局部旁通风道(14)和射流风机(15)、设于主线隧道（1）内的集中排风井(16)以及设于地面与所述集中排风井(16)相连的地面排风亭(17)；

所述局部旁通风道(14)和所述射流风机(15)均多处间隔设置，以逐级阶梯式净化隧道内空气污染物；

所述集中排风井(16)内设有电动风阀(161)、集中净化装置(162)和集中排风机(163)。

2.根据权利要求1所述的一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：所述局部旁通风道(14)设于行车道(13)内的富裕空间内；

所述局部旁通风道(14)内设有旁通风机(141)和净化滤网(142)。

3.根据权利要求2所述的一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：所述旁通风机(141)和所述净化滤网(142)在所述局部旁通风道(14)内沿行车入口(11)向行车出口(12)方向纵向依次间隔布置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：所述电动风阀(161)设于所述集中排风井(16)与所述行车道(13)的连接处。

5.根据权利要求4所述的一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：所述集中净化装置(162)间隔设于所述电动风阀(161)的上方间；

所述集中排风机(163)间隔设于所述集中净化装置(162)的上方。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：所述地面排风亭(17)上设有防雨百叶(171)，用于防止阴雨天气雨水对所述集中排风井(16)的侵蚀。

7.根据权利要求1-3或5中任一项所述的一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：所述局部旁通风道(14)为梯字形通道，设于所述行车道(13)的侧面、顶部或底部。

8.根据权利要求1-3或5中任一项所述的一种多级旁通型隧道通风净化系统，其特征在于：多个所述射流风机(15)间隔悬挂于所述行车道(13)的顶部。

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