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一种隧道地下风机房通风系统

2021-04-08 23:44:50

一种隧道地下风机房通风系统

  技术领域

  本实用新型涉及隧道通风技术领域,具体涉及一种隧道地下风机房通风系统。

  背景技术

  随着高速公路隧道通风技术的发展,通风井分段通风方式已经成为5km以上高速公路隧道的主流通风方式,受外部环境条件及管理因素的限制,越来越多的特长隧道的通风井采用了地下风机房,而地下风机房是一个闭塞空间,为保证其内部的空气环境,需对其进行换气通风和防潮。

  一些高速公路隧道地下风机房通风系统往往参考民用建筑的通风与空气调节的系统布置进行设计,该系统采用了独立的送风系统和排风系统,通过风机将送风联络风道的新鲜空气送入风机房中,再通过风机将风机房的污染空气排出到排风联络风道中,以达到通风换气的目的,系统布置复杂;同时,由于地下风机房与外界大气隔离,当湿度大时,还需设施除湿系统,设备投资大;地下风机房连续不间断通风换气系统和除湿系统势必产生大量能耗,以单个风机房约50kW的通风除湿功率计,年能耗约22万元左右。

  由于公路隧道通风井洞口高差大,由超静压差、外界自然风和温度差引起的通风井自然风往往很大,现已提出了设置节能风道,主隧道通风充分利用自然风的系统布置,但并没有提出风机房通风如何有效利用自然风节能的通风技术。

  实用新型内容

  本实用新型所要解决的技术问题是:常规的隧道地下风机房通风、除湿系统结构复杂,能耗较大,本实用新型提供了解决上述问题的一种隧道地下风机房通风系统。

  本实用新型通过下述技术方案实现:

  一种隧道地下风机房通风系统,包括主隧道、风机房和通风井,所述风机房内设有隧道排风风机和隧道送风风机,所述主隧道与风机房之间通过排风联络风道I和送风联络风道II 连通,所述风机房与通风井之间通过排风联络风道II和送风联络风道I连通;所述排风联络风道I和排风联络风道II位于同一烟/气流道上;送风联络风道I和送风联络风道II位于同一烟/气流道上;所述隧道排风风机位于排风联络风道I和排风联络风道II之间的烟/气流道上;隧道送风风机位于送风联络风道I和送风联络风道II之间的烟/气流道上。

  本实用新型提供的地下风机房多元通风系统,充分利用了公路隧道高峰交通量作用时间短,主隧道送风风机和隧道排风风机很少开启的特点,通过联络风道连通将通风机、风机房和主隧道依次连通,通过自然风畅通流动除湿作用,对地下风机房进行除湿,节省了除湿设备的购置及运营维护费用。

  本实用新型克服了传统风机房采用独立送风系统送风和采用独立排风系统排风的复杂系统布置,并且借助长时间的贯通性自然通风流动,解决地下风机房的防潮问题。本实用新型具有投资省、节约能耗、维护简单的特点,且能适应主隧道通风方式的变化,满足地下风机房消防排烟要求。

  进一步地,所述风机房与排风联络风道I、排风联络风道II、送风联络风道I和送风联络风道II四者之间的墙体上分别对应设有风阀I、风阀II、风阀III和风阀Ⅳ。

  进一步地,所述的隧道排风风机和隧道送风风机均为两台或两台以上;在烟/气流道的径向截面上,所述风阀I和风阀II位于两台或多台隧道排风风机之间;在烟/气流道的径向截面上,所述风阀III和风阀Ⅳ位于两台或多台隧道送风风机之间。

  进一步地,还包括风机房排气扇和风机房进风扇;所述风机房排气扇用于将风机房内污风排入排风联络风道I或排风联络风道II;风机房进风扇用于将送风联络风道I或送风联络风道II内新风送入风机房。

  进一步地,所述风机房排气扇设于隧道排风风机的负压侧墙体上,且位于排风联络风道 I与风机房间的墙体上;风机房排气扇的吹风向朝向排风联络风道I;所述风机房进风扇设于隧道送风风机的正压侧墙体上,且位于送风联络风道II与风机房间的墙体上;风机房进风扇的吹风向朝向送风联络风道I。

  进一步地,还包括风机房排烟风机I和风机房排烟风机II;所述风机房排烟风机I用于将风机房内烟排入排风联络风道II;所述风机房排烟风机II用于将风机房内烟排入送风联络风道I。

  进一步地,所述风机房排烟风机I和/或风机房排烟风机II位于风机房内靠经通风井一侧的墙体上。

  进一步地,所述通风井内设有分隔墙体;通风井内分隔墙体两侧分别为排风通道和送风通道,所述排风通道与排风联络风道II连通,所述送风通道与送风联络风道I连通。

  本实用新型具有如下的优点和有益效果:

  1、本实用新型提出的一种隧道地下风机房通风系统,在隧道小交通量自然通风期间,可开启风阀,以自然风为动力,实现地下风机房的节能通风。

  2、本实用新型提出的一种隧道地下风机房通风系统,在隧道高峰交通量机械通风期间,通过排气扇和进气扇作为通风动力,实现风机房的换气通风,简化了地下风机房通风系统布置。

  3、本实用新型提出的一种隧道地下风机房通风系统,在火灾期间,以风机房排烟风机为动力,实现风机房的火灾排烟。

  4、本实用新型提出的一种隧道地下风机房通风系统,充分利用了公路隧道高峰交通量作用时间短,主隧道送风风机和排风风机很少开启的特点,开启风阀,通过自然风畅通流动除湿作用,对地下风机房进行除湿,节省了除湿设备的购置及运营维护费用。

  附图说明

  此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

  图1为本实用新型一种隧道地下风机房通风系统的结构示意图;

  图2为A-A剖面图;

  图3为B-B剖面图;

  图4为风机房自然通风流流向图(自然风从通风井流入);

  图5为风机房自然通风流流向图(自然风从通风井流出);

  图6为风机房机械通风流流向图;

  图7为风机房机为风机房火灾排烟流向图。

  附图中标记及对应的零部件名称:1-主隧道,2-排风联络风道I,3-排风联络风道II,4- 送风联络风道I,5-送风联络风道II,6-风机房,7-通风井,8-隧道排风风机,9-隧道送风风机,10-风机房排气扇,11-风机房进风扇,12-风阀I,13-风阀II,14-风阀III,15-风阀Ⅳ, 16-风机房排烟风机I,17-风机房排烟风机II,18-分隔墙体,19-主隧道排风风机消音器I,20- 主隧道排风风机消音器II。

  具体实施方式

  为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

  实施例1

  本实施例提供了一种隧道地下风机房通风系统,包括主隧道1、风机房6和通风井7,风机房6内设有隧道排风风机8和隧道送风风机9,主隧道1与风机房6之间通过排风联络风道I2和送风联络风道II5连通,风机房6与通风井7之间通过排风联络风道II3和送风联络风道I4连通;排风联络风道I2和排风联络风道II3位于同一烟/气流道上;送风联络风道I4和送风联络风道II5位于同一烟/气流道上。隧道排风风机8位于排风联络风道I2和排风联络风道II3之间的烟/气流道上;隧道送风风机9位于送风联络风道I4和送风联络风道II5之间的烟/气流道上。

  所述风机房6与排风联络风道I2、排风联络风道II3、送风联络风道I4和送风联络风道 II5四者之间的墙体上分别对应设有风阀I12、风阀II13、风阀III14和风阀Ⅳ15。的隧道排风风机8和隧道送风风机9均为两台或两台以上;在烟/气流道的径向截面上,风阀I12和风阀 II13位于两台或多台隧道排风风机8之间;在烟/气流道的径向截面上,风阀III14和风阀Ⅳ15 位于两台或多台隧道送风风机9之间。

  为确保风阀(风阀I12、风阀II13、风阀III14和风阀Ⅳ15)有足够大的过风断面,风阀高度(风阀I12、风阀II13、风阀III14和风阀Ⅳ15)宜与主隧道排风风机消音器I19和主隧道送风风机消音器II20高度一致。

  实施例2

  在实施例1的基础上进一步改进,还包括风机房排气扇10和风机房进风扇11;风机房排气扇10用于将风机房6内污风排入排风联络风道I2或排风联络风道II3;风机房进风扇11 用于将送风联络风道I4或送风联络风道II5内新风送入风机房6。风机房排气扇10设于隧道排风风机8的负压侧墙体上,且位于排风联络风道I2与风机房6间的墙体上;风机房排气扇 10的吹风向朝向排风联络风道I2;风机房进风扇11设于隧道送风风机9的正压侧墙体上,且位于送风联络风道II5与风机房6间的墙体上;风机房进风扇11的吹风向朝向送风联络风道I4。

  根据通风换气频率对地下风机房6的进行需风量计算,需风量计算需满足排除风机房6 内的余热,稀释有害气体浓度,保证房间内空气环境质量满足人员的舒适要求和各种设备正常运转的需要。根据通风换气频率计算风量对风机房排气扇10和风机房进风扇11进行选型;通过优选设计风机房排气扇10和风机房进风扇11的上述安装位置,可有效提升风机房排气扇10和风机房进风扇11的工作效率。

  实施例3

  在实施例2的基础上进一步改进,还包括风机房排烟风机I16和风机房排烟风机II17;所述风机房排烟风机I16用于将风机房6内烟排入排风联络风道II3;所述风机房排烟风机II17 用于将风机房6内烟排入送风联络风道I4。风机房排烟风机I16和/或风机房排烟风机II17位于风机房6内靠经通风井7一侧的墙体上。

  根据地下风机房6的可能产生的火灾燃烧功率,计算其产烟量,确定地下风机房排烟风机的排烟量,进行风机房排烟风机I16和风机房排烟风机II17的选型。

  为使从地下风机房6排出的火灾烟流不对主隧道1的行车产生影响,需将火灾烟流排向通风井7一侧的排风联络风道II3和送风联络风道I4,通过通风井7排走,风机房排烟风机 I16和风机房排烟风机II17须安装在风机房6靠通风井7一侧的墙体上,即风机房排烟风机I16安装在风机房6与排风联络风道II3之间的墙体上部,风机房排烟风机II17安装在送风联络风道I4之间的墙体上部。

  实施例4

  在实施例3的基础上进一步改进,通风井7内设有分隔墙体18;通风井7内分隔墙体18 两侧分别为排风通道和送风通道,所述排风通道与排风联络风道II3连通,所述送风通道与送风联络风道I4连通。

  实施例5

  基于实施例4提供的地下风机房多元通风系统工作原理:

  1、当隧道内交通量较小时,主隧道及地下风机房采用自然通风方案:

  关闭主隧道排风风机8和主隧道送风风机9,开启风阀I12、风阀II13、风阀III14和风阀Ⅳ15。当风流从通风井7流入时,自然风的流向有两条,如图4所示:

  第一条为:通风井7的送风通道→送风联络风道I4→风阀III14→风机房6→风阀Ⅳ15→送风联络风道II5→主隧道1;

  第二条为:通风井7排风通道→排风联络风道II3→风阀II13→风机房6→风阀I12→送风联络风道I2→主隧道1;

  当风流从通风井7流出时,自然风的两条流向与上述相反,如图5所示。

  2、当隧道内交通量较大、污染严重时,主隧道及地下风机房采用机械通风方案:

  开启隧道排风风机8和隧道送风风机9,主隧道1采用机械通风;关闭风阀I12、风阀II13、风阀III14和风阀Ⅳ15,开启地下风机房进风扇11和风机房排风扇10,地下风机房6采用机械通风方案。

  风机房6机械通风流向为通风井7送风通道→送风联络风道I4→隧道送风风机9→送风联络风道II5→风机房进风扇11→风机房6→风机房排气扇10→排风联络风道I2→隧道排风风机8→排风联络风道II3→通风井7排风通道,如图6所示。

  3、当风机房6发生火灾时:

  关闭隧道排风风机8和隧道送风风机9,关闭风阀I12、风阀II13、风阀III14和风阀Ⅳ15,关闭地下风机房进风扇11和风机房排气 扇10,开启风机房排烟风机I16和风机房排烟风机 II17,地下风机房6内的火灾烟流流向有两条:

  第一条为:地下风机房6→风机房排烟风机II17→送风联络风道I4→通风井7送风通道;

  第二条为:地下风机房6→风机房排烟风机I16→排风联络风道II3→通风井7排风通道,如图7所示。

  以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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