CN219356541U - 一种隧道空气净化及消防排烟净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，包括沿隧道气流方向依次设置的进风口、静电除尘装置、多孔净化模块、风机及出风口。所述多孔净化模块的入口处设有切换组件，所述多孔净化模块的侧面设有空气通道。本实用新型可净化隧道内颗粒物和氮氧化物，使隧道内污染空气达到可排放标准。在隧道内发生火灾时自动切换系统，对火灾烟气进行快速净化，净化后可接近无烟，排出隧道。

Description

一种隧道空气净化及消防排烟净化系统

技术领域

本实用新型属空气净化技术领域，特别是涉及一种隧道空气净化及消防排烟净化系统。

背景技术

随着城市建设发展，机动车保有量也逐年上升，机动车尾气排放的污染已经成为城市空气污染的重要来源。而公路隧道及城市地下道路由于通风不畅，空气污染较露天公路更为严重。为了降低隧道及地下道路的空气污染程度，国内外最常用的公路隧道污染治理措施是增加隧道和地下道路通风量，依靠引入大量的新风来降低出口处污染空气的排放值，该治理措施简称为通风稀释。通风稀释需要设置若干竖井并采用分段通风的方式增加通风量来应对隧道长度的不断增加，同时受限于地面建筑的用地现状以及严格的环境标准，难以设置高风井。

图1为如今常用的隧道排风技术中通风稀释法的一种布置方案，沿隧道壁依次布置有若干轴流风机进行引风并形成隧道气流，并沿隧道气流的方向设置高风井将隧道内的空气污染物排出。

另一方面，为确保隧道发生火灾时隧道内人员和车辆安全。在隧道内还需要设置排烟通道，并在隧道沿线分段设置排烟竖井进行纵向排烟或采用重点排烟系统解决消防排烟问题，火灾发生时通过火灾自动探测器监测并启动重点排烟系统，以使烟气可以通过排烟通道排出。由于常规废气净化装置中的多孔净化模块(如活性炭)会对排风造成极大的阻力，对烟气的快速排放造成困难。为此整套系统还需要额外增加消防排烟风机及排烟风机设备房，极大增加了造价成本。且火灾烟气不经处理直接排放至大气中依然会造成大气污染。

静电除尘器作为近年来快速发展的一种净化设备，包括电离区和集尘区。电离区及集尘区均通有直流高压，进入电离区的颗粒物等污染物会被附上巨量的电荷，随后在通过集尘区的强电场时发生偏移而被吸附在集尘板上完成集尘过程。因此静电除尘器可以有效地处理隧道中排出的颗粒物等污染物。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，解决上述隧道内污染物需要治理，消防排烟造价成本高且对环境产生污染等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，包括沿隧道气流方向依次设置的进风口、静电除尘装置、多孔净化模块、风机及出风口，其特征在于，所述多孔净化模块的入口处设有切换组件，所述多孔净化模块的侧面设有空气通道。

进一步地，所述静电除尘装置包括一组静电除尘模块，所述静电除尘模块包括至少一个静电除尘器。

进一步地，所述静电除尘装置包括至少二组互相并联连接的静电除尘模块，所述静电除尘模块包括至少一个静电除尘器。

进一步地，所述静电除尘器与设有检测控制模块和高压输出模块的电源相连，所述高压输出模块分别与所述静电除尘器的电离区及集尘区相连，当所述检测控制模块检测到电路中的部分静电除尘器负载状态异常时将与所述集尘区相连的高压输出模块切换至脉冲涡旋供电模式。

进一步地，所述静电除尘装置的前端设有滤网。

进一步地，所述多孔净化模块为活性炭模块，所述活性炭模块内部设有蛇形布置的可再生活性炭。

进一步地，所述切换组件包括由信号控制启闭的设于所述多孔净化模块入口处的常开式通断切换装置以及设于所述空气通道入口处的常闭式通断切换装置，常规通风净化模式时，所述常闭式通断切换装置关闭，所述常开式通断切换装置开启；消防排烟净化模式时，所述常闭式通断切换装置开启，所述常开式通断切换装置关闭。

进一步地，所述常开式通断切换装置为常开式风阀；所述常闭式通断切换装置为常闭式卷帘门。

进一步地，所述信号来源为安装在隧道内的烟雾传感器、温度传感器或安装在静电除尘装置内的电流传感器。

进一步地，所述静电除尘装置设有自动清洗系统，所述自动清洗系统包括水泵及若干清洗水管，所述清洗水管上设有若干清洗喷嘴，所述清洗喷嘴正对于所述滤网及静电除尘装置，所述水泵与设于隧道内的清水箱及电动阀相连，所述清洗水管与设于隧道内的清洗剂箱及清洗剂泵相连，所述静电除尘装置高度方向的下方设有污水池；所述自动清洗系统还包括废水处理系统及反冲洗系统，所述废水处理系统包括与所述污水池相连的污水管，所述污水管与过滤罐相连，所述过滤罐与所述清水箱相连；所述反冲洗系统包括与所述清水箱相连的反冲洗泵，以及位于所述过滤罐进口端的排污管，所述静电除尘装置入口处设有开关装置。

有益效果

本实用新型可净化隧道内PM10、PM2.5等颗粒物和氮氧化物等污染物，使隧道内污染空气达到可排放标准，使净化后的空气可排至隧道外。

在隧道内发生火灾时自动切换气流通道，对火灾产生的烟气进行快速净化，净化后符合排放标准，可接近无烟，通过风井排出隧道，或者在无需设置风井的隧道直接排出。

发生火灾等异常情况下，采用脉冲涡旋感应电压系统，实现快速净化、快速排烟。

所述脉冲涡旋感应电压系统，保证在异常情况，比如火灾、浓烟时，静电净化设备可安全稳定运行，保证净化效率；静电净化设备不会因某一个发生故障导致全部停止运行，保证了在异常情况下的安全性、可靠性。

增加隧道净化设备后，不需要通过增加隧道需风量来稀释隧道内污染值，隧道内射流风机数量减少，同时风井高度极大降低，甚至可取消风井。

无需设置风井，或风井很低；减少射流风机及排烟系统和净化系统共用一套设备，大大降低建筑材料成本、安装成本、维护成本及人工成本。

附图说明

图1为现有技术中隧道布置结构示意图。

图2为一种隧道空气净化及消防排烟净化系统结构示意图。

图3为图2中A-A向剖视图。

图4为一组静电除尘模块的放大结构示意图。

图5为图4中静电除尘器的结构示意图

其中，1-进风口；2-静电除尘装置；201-开关装置；202-滤网；203-静电除尘模块；204-静电除尘器；205-电源；206-集尘区；207-电离区；3-多孔净化模块；4-切换组件；402-常闭式通断切换装置；403-常开式通断切换装置；404-空气通道；5-风机；6-出风口；7-自动清洗系统；701-污水池；702-水泵；703-清洗水管；8-隧道；801-轴流风机；802-风井。

各图中相同标记代表同一部件。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图2所示，本实用新型提供了一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，包括沿隧道气流方向依次设置的进风口1、静电除尘装置2、多孔净化模块3、风机5及出风口6。其中，本实施例中设有两台风机5，其中一台为常开风机，另一台为备用风机，根据计算隧道排风量需求可以设置更多常开风机及备用风机。此外，所述多孔净化模块3的入口处设有切换组件4，所述多孔净化模块3的侧面设有空气通道404。

净电除尘模块由电离区和集尘区组成；高压电源可以是正高压，也可以是负高压，本实施例以负高压举例说明；通有直流负高压的齿状电离件与接地金属板形成电离区域，齿状电离件的齿状尖端电离空气中的分子等物质，形成大量的正离子和负离子，其中正离子被吸附在齿状尖端并被同时被电中和，负离子则向接地金属板迁移；在电离区域，巨量的负离子将经过该区域空气中的颗粒物等污染物带上相同的负电荷，从而完成荷电过程。

通有直流负高压的金属板与接地金属板形成集尘区域，集尘区域的金属板间形成强电场，带上相同电荷的颗粒物等污染物随空气进入集尘区域发生偏移，被吸附在接地金属板，从而完成集尘过程。

如图4所示，本实施例中，所述空气通道404三面环绕于所述多孔净化模块3，在其他实施例中，所述空气通道404也可以与所述多孔净化模块3单侧、双侧并列布置或多面环绕布置。

如图2、3所示，所述切换组件4包括由信号控制启闭的设于所述多孔净化模块3入口处的常开式通断切换装置403以及设于所述空气通道404入口处的常闭式通断切换装置402。本实施例中，所述信号的来源为安装在静电除尘器204内的电流传感器，当静电除尘装置2中部分静电除尘器204负载状态异常(如因烟气量或含尘量不正常增长)时会出现电流畸变，提示应当启动切换组件4。其他实施例中，所述信号来源还可以为烟雾传感器或温度传感器。各传感器通过信号线或其他形式与所述切换组件4相连。

所述常闭式通断切换装置402的形状根据所述空气通道404的形状而改变，此外还可以门、阀等多种形式进行通断切换。本实施例中，所述常开式通断切换装置403为常开式风阀；所述常闭式通断切换装置402为常闭式卷帘门。由于所述多孔净化模块3需要通过厚实的微孔结构来吸附物理颗粒，风阻大，不利于快速排出异常情况时候的烟雾。当遇到异常情况，比如火灾产生浓烟时，需要快速排烟，此时通过常闭式通断切换装置402打开旁路、常开式通断切换装置403关闭与所述多孔净化模块3的通路，实现快速排烟；同时也防止大量烟气通过导致多孔净化模块3的耐久大幅降低。

为此，本实用新型可以提供两种工作模式：

通常情况下为常规通风净化模式，所述常闭式通断切换装置402关闭，所述常开式通断切换装置403开启，常开风机启动，本实用新型自动净化吸附隧道内的颗粒物和氮氧化物等污染物，然后将净化后的空气经风机5排出；

当隧道中发生火灾或堵车导致烟气大量聚积，信号检测出现异常则启动消防排烟净化模式，在常规通风净化模式的基础上所述常闭式通断切换装置402开启，所述常开式通断切换装置403关闭，备用风机同时启动，静电除尘装置2的电源205切换为脉冲涡旋模式供电以加速净化隧道内的烟气，由于常开式通断切换装置403关闭，烟气不通过多孔净化模块3，有效提高排风量，同时避免对多孔净化模块3造成损伤。

根据隧道消防排烟风机高风速的特点，所述静电除尘模块203的数量可根据所述风机5的风量相应增加，所述静电除尘模块203之间可并联连接以形成一套体积更大的静电除尘装置2，通过增大集尘面积，增加收集灰尘的时间的同时提高容尘量，可以实现高风速下高净化效率和高容尘量。

在一种具体实施例中，所述静电除尘装置2包括至少一组静电除尘模块203，每组静电除尘模块203包括若干阵列布置的静电除尘器204。如图4、5所示，所述静电除尘器204与设有检测控制模块和高压输出模块的电源205相连，所述高压输出模块分别与所述静电除尘器204的电离区207及集尘区206相连，当所述检测控制模块检测到电路中的部分静电除尘器204负载状态异常时将与所述集尘区206相连的高压输出模块切换至脉冲涡旋供电模式，通过脉冲涡旋供电可以保证不因静电除尘器204打火而出现安全隐患。此外，脉冲涡旋供电模式还可以进一步保证所述静电除尘装置2不会因其中一个静电除尘器204发生故障导致并联的全部静电除尘器204全部停止运行，保障异常情况下的安全性、可靠性。

在另一种具体实施例中，所述静电除尘装置2包括至少一组静电除尘模块203，每组静电除尘模块203包括若干阵列布置的静电除尘器204。如图4所示，所述静电除尘器204与高压输出模块的电源205相连，所述高压输出模块分别与所述静电除尘器204的电离区207及集尘区206相连，当控制系统收到烟雾传感器等传输的数据，判断为异常情况时，将与所述集尘区206相连的高压输出模块切换至脉冲涡旋供电模式，启动消防排烟净化模式，通过脉冲涡旋供电模块，可以保证不因静电除尘器204打火而出现安全隐患，同时保证效率。此外，脉冲涡旋供电模式还可以进一步保证所述静电除尘装置2不会因其中一个静电除尘器204发生故障导致并联的全部静电除尘器204全部停止运行，保障异常情况下的安全性、可靠性。

如图2所示，所述静电除尘装置2的前端及后端均设有滤网202。

如图2所示，所述多孔净化模块3为活性炭模块，所述活性炭模块内部设有蛇形布置的可再生活性炭。所述蛇形布置为“2”形或“W”形，均可以进一步降低常规空气经过活性炭时的风速，提高活性炭的净化效率。其他实施例中，所述多孔净化模块3也可以为活性氧化铝模块等可以起到类似效果的产品。

如图2所示，本实施例中所述静电除尘装置2设有自动清洗系统7，当静电除尘装置2积尘较多效率降低时进行自动清洗，以恢复本实用新型的除尘能力。所述自动清洗系统7包括水泵702及若干清洗水管703，所述清洗水管703上设有若干清洗喷嘴，所述清洗喷嘴正对于所述滤网202及静电除尘装置2，所述水泵702与设于隧道内的清水箱及电动阀相连，所述清洗水管703与设于隧道内的清洗剂箱及清洗剂泵相连，所述静电除尘装置2配套有污水池701。所述污水池701可以快速收集清洗后产生的污水，并确保污水不外溢至其他区域，当所述污水池701中的污水达到一定液位后再开启污水泵702，将污水池701内的污水泵702至废水处理系统。

所述自动清洗系统7还包括废水处理系统及反冲洗系统，均为成熟的现有技术。所述废水处理系统包括与所述污水池701相连的污水管，所述污水管与过滤罐相连，所述过滤罐与所述清水箱相连；所述反冲洗系统包括与所述清水箱相连的反冲洗泵，以及位于所述过滤罐进口端的排污管。隧道内还设有与所述清水箱相连的补水箱，用于补充清水箱中因水分蒸发及因反冲洗而消耗的水量。

如图2所示，所述静电除尘装置2入口处设有开关装置201。本实施例中所述开关装置201为电动风阀，或者是卷帘门，在不使用本实用新型或开启自动清洗系统清洗时，关闭开关装置201，防止冲洗水外溢。

以上所述实施例仅表达了本申请的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，包括沿隧道气流方向依次设置的进风口(1)、静电除尘装置(2)、多孔净化模块(3)、风机(5)及出风口(6)，其特征在于，所述多孔净化模块(3)的入口处设有切换组件(4)，所述多孔净化模块(3)的侧面设有空气通道(404)。

2.根据权利要求1所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述静电除尘装置(2)包括一组静电除尘模块(203)，所述静电除尘模块(203)包括至少一个静电除尘器(204)。

3.根据权利要求1所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述静电除尘装置(2)包括至少二组互相并联连接的静电除尘模块(203)，所述静电除尘模块(203)包括至少一个静电除尘器(204)。

4.根据权利要求2或3中任意一种所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述静电除尘器(204)与设有检测控制模块和高压输出模块的电源(205)相连，所述高压输出模块分别与所述静电除尘器(204)的电离区(207)及集尘区(206)相连，当所述检测控制模块检测到电路中的部分静电除尘器(204)负载状态异常时将与所述集尘区(206)相连的高压输出模块切换至脉冲涡旋供电模式。

5.根据权利要求1所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述静电除尘装置(2)的前端设有滤网(202)。

6.根据权利要求1所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述多孔净化模块(3)为活性炭模块，所述活性炭模块内部设有蛇形布置的可再生活性炭。

7.根据权利要求1所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述切换组件(4)包括由信号控制启闭的设于所述多孔净化模块(3)入口处的常开式通断切换装置(403)以及设于所述空气通道(404)入口处的常闭式通断切换装置(402)，常规通风净化模式时，所述常闭式通断切换装置(402)关闭，所述常开式通断切换装置(403)开启；消防排烟净化模式时，所述常闭式通断切换装置(402)开启，所述常开式通断切换装置(403)关闭。

8.根据权利要求7所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述常开式通断切换装置(403)为常开式风阀；所述常闭式通断切换装置(402)为常闭式卷帘门。

9.根据权利要求7所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述信号的来源为安装在隧道内的烟雾传感器、温度传感器或安装在静电除尘装置(2)内的电流传感器。

10.根据权利要求5所述的一种隧道空气净化及消防排烟净化系统，其特征在于，所述静电除尘装置(2)设有自动清洗系统(7)，所述自动清洗系统(7)包括水泵(702)及若干清洗水管(703)，所述清洗水管(703)上设有若干清洗喷嘴，所述清洗喷嘴正对于所述滤网(202)及静电除尘装置(2)，所述水泵(702)与设于隧道内的清水箱及电动阀相连，所述清洗水管(703)与设于隧道内的清洗剂箱及清洗剂泵相连，所述静电除尘装置(2)高度方向的下方设有污水池(701)；所述自动清洗系统(7)还包括废水处理系统及反冲洗系统，所述废水处理系统包括与所述污水池(701)相连的污水管，所述污水管与过滤罐相连，所述过滤罐与所述清水箱相连；所述反冲洗系统包括与所述清水箱相连的反冲洗泵，以及位于所述过滤罐进口端的排污管，所述静电除尘装置(2)入口处设有开关装置(201)。