WO2023010830A1 - 气体压力保护装置、通风除臭系统及深层排水隧道 - Google Patents

Abstract

公开了一种气体压力保护装置（100），包括液封室（1），液封室（1）包括液封区（11）和洗气泄压区（12），液封区（11）包括上下设置的第一气体部（111）和第一液体部（112），洗气泄压区（12）包括上下设置的第二气体部（121）和第二液体部（122），第一液体部（112）和第二液体部（122）用于容置液封介质；其中，第一液体部（112）与第二液体部（122）连通，第一气体部（111）与通风除臭系统的出风通道连通，第二气体部（121）与外界大气连通；能够保证出风通道内的气体压力处于安全压力范围，同时发挥了水洗作用，降低了散逸气体的臭气浓度；还公开了包括气体压力保护装置的通风除臭系统、包括通风除臭系统的深层排水隧道。

Description

气体压力保护装置、通风除臭系统及深层排水隧道

本申请要求申请日为2021年8月5日的中国专利申请2021108973127的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及深层排水调蓄隧道的通风除臭领域，特别涉及一种气体压力保护装置、通风除臭系统及深层排水隧道。

背景技术

大型深层排水调蓄隧道成为大城市内涝治理、初期雨水污染控制、合流污水溢流控制的成功典范和发展趋势。当今随着生活品质的提升，公众对排水设施的恶臭控制提出了更高的要求。而对于大型深层排水调蓄隧道，由于进水量中含有大量雨水，流量远大于一般污水厂、泵站，可以达到50m ³/s以上，并且存在大幅波动，进水过程中挤压隧道内气体排出，气体排放量随进水量变化，同时调蓄隧道通常设有若干进水竖井，隧道存在一定坡度，上下游进水竖井存在多种进水工况，对隧道内气体排放造成影响变化较大，使得隧道内排放气体气压随之大幅波动的情况，会对除臭系统造成损害与影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中隧道内排放气体的气压波动容易对除臭系统造成损害的缺陷，提供一种气体压力保护装置、通风除臭系统及深层排水隧道。

一种气体压力保护装置，用于深层排水隧道的通风除臭系统，所述气体压力保护装置包括液封室，所述液封室包括液封区和洗气泄压区，所述液封区包括上下设置的第一气体部和第一液体部，所述洗气泄压区包括上下设置 的第二气体部和第二液体部，所述第一液体部和所述第二液体部用于容置液封介质；

其中，所述第一液体部与所述第二液体部连通，所述第一气体部与所述通风除臭系统的出风通道连通，所述第二气体部与外界大气连通。

在本方案中，随着出风通道内气体压力的增大，第一液体部和第二液体部内的液封介质会形成液位差，而一旦出现压力过大的情况，即，出风通道内的气体压力超过深层排水隧道的通风除臭系统所允许的压力后，液封室内的水封层被挤压破坏，气体依次进入第一气体部、第一液体部、第二液体部、第二气体部，并外溢至外界大气，而一旦出风通道内压力恢复正常，则会再次形成液封层，从而保证出风通道内的气体压力处于安全压力范围。另外，本方案在实现气体压力保护的同时，气体在溢流过程中能够与液封室内的液封介质接触，发挥了水洗作用，降低了散逸气体的臭气浓度。

优选地，所述液封室包括第一隔板，所述第一隔板连接于所述液封室的内壁面，以将所述液封室分隔为相邻设置的所述液封区和所述洗气泄压区。

优选地，所述第一隔板的底部设置有孔道，以使所述第一液体部与所述第二液体部连通。

在本方案中，通过设置孔道，使得液封区的气体通过孔道进入洗气泄压区。

优选地，所述第一液体部的液封介质与所述第二液体部的液封介质之间的压差小于所述通风除臭系统中的除臭装置的预设安全气压。

在本方案中，上述设置使得超过除臭装置所允许的气压后，液封室中的水封层被挤压破坏，从而气体通过第一隔板底部的孔道外溢至室外。

优选地，所述洗气泄压区具有多个导流板，所述导流板的一端连接于所述洗气泄压区的一个侧壁，另一端向斜上方延伸并与所述洗气泄压区的另一个侧壁之间形成缺口，相邻的两个所述导流板的缺口交错设置，以在所述第二液体部内形成呈“S”型走向的气体通道。

在本方案中，通过设置向斜上方延伸的导流板，导引气体沿“S”型走向的气体通道流动，延长了气体了在液封室中的流动路径，使得气体在液封介质中的停留时间增加，从而使气体溢流过程与液封室内的液体充分接触，增强水洗效果。

优选地，所述液封室还包括补水区，所述补水区包括上下设置的第三气体部和第三液体部，所述第三气体部和第三液体部分别与所述第二气体部和所述第二液体部连通。

在本方案中，补水区用于补充由于日常蒸发的水分和外溢气体带走的水分，通过向补水区补充液封介质，实现对液封区和洗气泄压区的补液。

优选地，所述液封室还包括第二隔板，所述洗气泄压区与所述补水区通过所述第二隔板分隔。

优选地，所述气体压力保护装置还包括进水装置，所述补水区设置有浮球开关，所述浮球开关连接于所述进水装置；

其中，所述浮球开关用于当所述第二液体部或所述第三液体部的液位小于预先设置的阈值时，控制所述进水装置向所述补水区补充所述液封介质。

在本方案中，浮球开关控制进水装置的开闭，以实现实时补水。

优选地，所述液封室还包括放空区，所述放空区与所述补水区连通，所述放空区内设置有水泵，所述水泵用于排出所述第一液体部、所述第二液体部和所述第三液体部内的液封介质。在本方案中，放空区内的水泵可定期将液封室内的存水排空，存水排空后，可利用进水装置进行补水，以实现存水的更换，从而保证存水水质良好，正常发挥气体散逸、压力释放时水洗作用。

优选地，所述气体压力保护装置还包括排水装置，所述水泵连接于所述排水装置。

在本方案中，液封介质通过排水装置排出液封室。

优选地，所述气体压力保护装置还包括旁路通道，所述旁路通道的一端连通于所述第一气体部，所述旁路通道的另一端连通于所述出风通道。

在本方案中，气体压力保护装置通过旁路通道连通于出风通道。

优选地，所述旁路通道的底端高于所述第一液体部的液面。

在本方案中，采用上述结构设置，避免了液封介质进入旁路通道，提高了气体压力保护装置在使用时的安全性。

优选地，所述气体压力保护装置还包括排风口，所述排风口的两端分别连通于所述第二气体部和外界大气。

在本方案中，第二气体部与排风口连通，使得气体通过排风口排出至外界大气。

优选地，所述排风口具有第三隔板，所述第三隔板自所述排风口的底面向上延伸。

在本方案中，通过设置第三隔板，有利于防止液封室内的液体由于液位升高而进入排风口，保证基本的气液分离。

一种通风除臭系统，包括互相连通的出风通道和除臭装置，所述通风除臭系统还包括上述气体压力保护装置，所述第一气体部连通于所述出风通道。

在本方案中，采用上述压力保护装置的通风除臭系统具有气体压力波动小、稳定性好的优点。

一种深层排水隧道，包括隧道主体，所述深层排水隧道还包括上述的通风除臭系统，所述出风通道与所述隧道主体连通。

在本方案中，采用上述通风除臭系统的深层排水隧道具有气体压力波动小、稳定性好的优点。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

对于该气体压力保护装置，出风通道内的气体压力超过深层排水隧道的通风除臭系统所允许的压力后，液封室内的液封层被挤压破坏，气体依次进 入第一气体部、第一液体部、第二液体部、第二气体部，并外溢至外界大气，而一旦出风通道内压力恢复正常，则会再次形成液封层，从而保证出风通道内的气体压力处于安全压力范围；在实现气体压力保护的同时，气体在溢流过程中能够与液封室内的液封介质接触，发挥了水洗作用，降低了散逸气体的臭气浓度；适应大型的深层排水隧道风量大、波动大的特点；可采用钢筋混凝土结构、结构简单、实施灵活。相应地，对于包含该气体压力保护装置的通风除臭系统和深层排水隧道，具有气体压力波动小、稳定性好的优点。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例的气体压力保护装置的剖面结构示意图。

图2为根据本发明优选实施例的气体压力保护装置的平面示意图。

附图标记说明

气体压力保护装置100

液封室1

旁路通道2

排风口3

液封区11

洗气泄压区12

补水区13

放空区14

第一隔板15

第一孔道151

第二隔板16

第二孔道161

第三隔板17

第一气体部111

第一液体部112

第二气体部121

第二液体部122

第三气体部131

第三液体部132

导流板123

浮球开关133

水泵141

出风通道200

除臭装置300

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

本实施例揭示一种气体压力保护装置100，用于深层排水隧道的通风除臭系统。如图1-2所示，气体压力保护装置100包括液封室1，液封室1包括液封区11和洗气泄压区12，液封区11包括上下设置的第一气体部111和第一液体部112，洗气泄压区12包括上下设置的第二气体部121和第二液体部122，第一液体部112和第二液体部122用于容置液封介质；其中，第一液体部112与第二液体部122连通，第一气体部111与通风除臭系统的出风通道200连通，第二气体部121与外界大气连通。

在本实施方式中，随着出风通道200内气体压力的增大，第一液体部112和第二液体部122内的液封介质会形成液位差，而一旦出现压力过大的情况，即，出风通道200内的气体压力超过深层排水隧道的通风除臭系统所允许的压力后，液封室1内的液封层被挤压破坏，气体依次进入第一气体部111、第一液体部112、第二液体部122、第二气体部121，并外溢至外界大气，而 一旦出风通道200内压力恢复正常，则会再次形成液封层，从而保证出风通道200内的气体压力处于安全压力范围。另外，本实施方式在实现气体压力保护的同时，气体在溢流过程中能够与液封室1内的液封介质接触，发挥了水洗作用，降低了散逸气体的臭气浓度。

需要说明的是，在本实施方式中，液封介质具体为水，在其他可替代的实施方式中，液封介质也可以是其他液体。

液封室1包括第一隔板15，第一隔板15连接于液封室1的内壁面，以将液封室1分隔为相邻设置的液封区11和洗气泄压区12。具体地，第一隔板15连接于液封区11的顶壁和侧壁，第一隔板15的底部与液封区11的底壁形成有第一孔道151，以使第一液体部112与第二液体部122连通。其中，通过设置第一孔道151，使得液封区11的气体通过第一孔道151进入洗气泄压区12。

第一液体部112的液封介质与第二液体部122的液封介质之间的压差小于通风除臭系统中的除臭装置300的预设气压。上述设置使得超过除臭装置所允许的气压后，液封室中的水封层被挤压破坏，从而气体通过第一隔板底部的孔道外溢至室外。需要说明的是，除臭装置的预设气压可以是除臭装置在不同工况下能够承受的最大气压。

洗气泄压区12具有多个导流板123，导流板123的一端连接于洗气泄压区12的一个侧壁，另一端向斜上方延伸并与洗气泄压区12的另一个侧壁之间形成缺口，相邻的两个导流板123的缺口交错设置，以在第二液体部122内形成呈“S”型走向的气体通道。其中，通过设置向斜上方延伸的导流板123，导引气体沿“S”型走向的气体通道流动，延长了气体了在液封室1中的流动路径，使得气体在液封介质中的停留时间增加，从而使气体溢流过程与液封室1内的液体充分接触，增强水洗效果。

在其他可替代的实施方式中，导流板123也可以是其他形式，只要能实现气体导流、延长气体流动路径即可。

液封室1还包括补水区13，补水区13包括上下设置的第三气体部131和第三液体部132，第三气体部131和第三液体部132分别与第二气体部121和第二液体部122连通。其中，补水区13用于补充由于日常蒸发的水分和外溢气体带走的水分，通过向补水区13补充液封介质，实现对液封区11和洗气泄压区12的补液。

液封室1还包括第二隔板16，洗气泄压区12与补水区13通过第二隔板16分隔。具体地，第二隔板16连接于洗气泄压区12的侧壁面，且第二隔板16与洗气泄压区12的底壁之间形成有第二孔道161，液封区11、洗气泄压区12以及补水区13通过第一孔道151和第二孔道161互相连通，补水区内的液封介质通过第二孔道161进入洗气泄压区12以实现补液。第二隔板16与洗气泄压区12的顶壁之间留有空间，以使洗气泄压区12和补水区13的液位相同。

气体压力保护装置100还包括进水装置，补水区13设置有浮球开关133，浮球开关133连接于进水装置；浮球开关133用于当第三液体部132的液位小于预先设置的阈值时，控制进水装置向补水区13补充液封介质。其中，浮球开关133控制进水装置的开闭，以实现实时补水。具体地，该进水装置可以是外接的给水管。

在具体使用时，由于洗气泄压区12和补水区13的液位相同，可将浮球开关133设置于第三液体部132的液面上，并检测第三液体部132的液面高度，当检测到液面高度低于预设的阈值时，浮球开关133打开，给水管向补水区13补水，直到检测到液面高度不低于该阈值，浮球开关133关闭，给水管停止进水。

液封室1还包括放空区14，放空区14设置于补水区13的侧边，放空区与补水区13连通，放空区内设置有水泵141，水泵141连接于排水装置(例如，出水管)，液封介质经过排水装置排出液封室1。水泵141可定期将液封室1内的存水排空，存水排空后，可利用进水装置(例如，外接的给水管) 进行补水，以实现存水的更换，从而保证存水水质良好，正常发挥气体散逸、压力释放时水洗作用。

气体压力保护装置100还包括旁路通道2，旁路通道2的一端连通于第一气体部111，旁路通道2的另一端连通于出风通道200。其中，气体压力保护装置100通过旁路通道2连通于出风通道200。旁路通道2的底端高于第一液体部112的液面，或旁路通道2的底端与第一液体部112内的液面平齐。采用上述结构设置，避免了液封介质进入旁路通道2，提高了气体压力保护装置100在使用时的安全性。

需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，也可以在旁路通道2中设置第四隔板，第四隔板自旁路通道2的底面向上延伸，以避免液封介质进入旁路通道2。

气体压力保护装置100还包括排风口3，排风口3的两端分别连通于第二气体部121和外界大气。其中，第二气体部121与排风口3连通，实现即时排气。排风口3具有第三隔板17，第三隔板17自排风口3的底面向上延伸。其中，通过设置第三隔板17，有利于防止液封室1内的液体由于液位升高而进入排风口3，保证基本的气液分离。

本实施例还揭示一种通风除臭系统，包括互相连通的出风通道200和除臭装置300，通风除臭系统还包括上述气体压力保护装置100，第一气体部111连通于出风通道200。

在本实施方式中，采用上述气体压力保护装置100的通风除臭系统具有气体压力波动小、稳定性好的优点。

本实施例还揭示一种深层排水隧道，包括隧道主体，深层排水隧道还包括上述的通风除臭系统，出风通道200与隧道主体连通。

在本实施方式中，采用上述通风除臭系统的深层排水隧道具有气体压力波动小、稳定性好的优点。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理 解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1. 一种气体压力保护装置，用于深层排水隧道的通风除臭系统，其特征在于，所述气体压力保护装置包括液封室，所述液封室包括液封区和洗气泄压区，所述液封区包括上下设置的第一气体部和第一液体部，所述洗气泄压区包括上下设置的第二气体部和第二液体部，所述第一液体部和所述第二液体部用于容置液封介质；

   其中，所述第一液体部与所述第二液体部连通，所述第一气体部与所述通风除臭系统的出风通道连通，所述第二气体部与外界大气连通。
2. 如权利要求1所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述液封室包括第一隔板，所述第一隔板连接于所述液封室的内壁面，以将所述液封室分隔为相邻设置的所述液封区和所述洗气泄压区。
3. 如权利要求2所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述第一隔板的底部设置有孔道，以使所述第一液体部与所述第二液体部连通。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述第一液体部的液封介质与所述第二液体部的液封介质之间的压差小于所述通风除臭系统中的除臭装置的预设安全气压。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述洗气泄压区具有多个导流板，所述导流板的一端连接于所述洗气泄压区的一个侧壁，另一端向斜上方延伸并与所述洗气泄压区的另一个侧壁之间形成缺口，相邻的两个所述导流板的缺口交错设置，以在所述第二液体部内形成呈“S”型走向的气体通道。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述液封室还包括补水区，所述补水区包括上下设置的第三气体部和第三液体部，所述第三气体部和第三液体部分别与所述第二气体部和所述第二液体部连通。
7. 如权利要求6所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述液封室还 包括第二隔板，所述洗气泄压区与所述补水区通过所述第二隔板分隔。
8. 如权利要求6所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述气体压力保护装置还包括进水装置，所述补水区设置有浮球开关，所述浮球开关连接于所述进水装置；

   其中，所述浮球开关用于当所述第二液体部或所述第三液体部的液位小于预先设置的阈值时，控制所述进水装置向所述补水区补充所述液封介质。
9. 如权利要求6-8中任一项所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述液封室还包括放空区，所述放空区与所述补水区连通，所述放空区内设置有水泵，所述水泵用于排出所述第一液体部、第二液体部和第三液体部内的液封介质。
10. 如权利要求9所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述气体压力保护装置还包括排水装置，所述水泵连接于所述排水装置。
11. 如权利要求1-10中任一项所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述气体压力保护装置还包括旁路通道，所述旁路通道的一端连通于所述第一气体部，所述旁路通道的另一端连通于所述出风通道。
12. 如权利要求11所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述旁路通道的底端高于所述第一液体部的液面。
13. 如权利要求1-12中任一项所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述气体压力保护装置还包括排风口，所述排风口的两端分别连通于所述第二气体部和外界大气。
14. 如权利要求13所述的气体压力保护装置，其特征在于，所述排风口具有第三隔板，所述第三隔板自所述排风口的底面向上延伸。
15. 一种通风除臭系统，包括互相连通的出风通道和除臭装置，其特征在于，所述通风除臭系统还包括如权利要求1-14中任一项所述的气体压力保护装置，所述第一气体部连通于所述出风通道。
16. 一种深层排水隧道，包括隧道主体，其特征在于，所述深层排水隧道 还包括如权利要求15所述的通风除臭系统，所述出风通道与所述隧道主体连通。

Images