一種公路隧道空氣除塵車及其除塵方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種公路隧道空氣除塵車，包括：牽引車；與所述牽引車車尾掛接的半掛車廂，該半掛車廂上設(shè)有位于前方的進(jìn)氣口和位于后方的出氣口；設(shè)置在半掛車廂內(nèi)、用于凈化氣體的電除塵器；設(shè)置在所述進(jìn)氣口處的排風(fēng)罩，該排風(fēng)罩具有封閉所述進(jìn)氣口的第一工作位和打開進(jìn)氣口的第二工作位；自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制排風(fēng)罩在兩個(gè)工作位之間調(diào)換，同時(shí)控制電除塵器的開閉。本發(fā)明還公開了利用上述除塵車進(jìn)行除塵的方法。本發(fā)明與常規(guī)的隧道通風(fēng)和廢氣凈化技術(shù)相比，省去了土方建設(shè)、通風(fēng)設(shè)備安裝等固定成本的投入，能夠有效的控制運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能全面、操作方便、成本低、效率高、效果好的特點(diǎn)，適合各種公路隧道使用。
【專利說明】一種公路隧道空氣除塵車及其除塵方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保型空氣凈化設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種公路隧道空氣除塵車及其除塵方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市的發(fā)展和交通需求量的不斷增大，前所未有的道路建設(shè)導(dǎo)致公路隧道的數(shù)量及長(zhǎng)度呈劇增態(tài)勢(shì)。作為相對(duì)封閉的人造空間，隧道存在著內(nèi)外空氣交換不易，能見度低和噪聲振動(dòng)等問題，交通事故頻發(fā)。隧道內(nèi)部空氣污染物中的顆粒物(PM)會(huì)引發(fā)血淋巴細(xì)胞的染色體畸變，微粒子(PM10、PM2.5)能深入肺部對(duì)呼吸系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害，顆粒物(PM)還會(huì)使隧道能見度降低，并且對(duì)隧道口環(huán)境造成污染。這些顆粒物的存在對(duì)隧道內(nèi)駕乘人員和風(fēng)井排放口周邊居民的身體健康均造成了嚴(yán)重威脅。大量的公路隧道建設(shè)使我們面臨著非常嚴(yán)峻的隧道空氣污染問題，隧道空氣污染物中的顆粒物治理刻不容緩。
[0003]目前，國內(nèi)外針對(duì)隧道空氣污染物中顆粒物治理的研究及應(yīng)用越來越多，多以通風(fēng)和廢氣凈化為技術(shù)核心。
[0004]隧道通風(fēng)方式分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)是通過行駛車輛的活塞作用將新鮮空氣帶入隧道稀釋有害物質(zhì)的一種通風(fēng)方式，當(dāng)交通流量不大，隧道長(zhǎng)度較短時(shí)，隧道采用自然通風(fēng)即可滿足要求。機(jī)械通風(fēng)一般分為橫向通風(fēng)、半橫向通風(fēng)和縱向通風(fēng)方式，當(dāng)交通流量較大，隧道長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，隧道一般采用機(jī)械通風(fēng)方式。
[0005]橫向通風(fēng):該方式同時(shí)設(shè)置有獨(dú)立的送、排通風(fēng)管道，從送風(fēng)管道吹出的風(fēng)橫向流過車道，經(jīng)排風(fēng)管道排出隧道。采用橫流方式，能盡量將新鮮空氣的吹出口設(shè)置在車道兩邊的下方，從車道中央的天井將污染空氣吸出。1927年，美國紐約市的Holland隧道，采用盾構(gòu)法施工，圓形斷面，車道下面作為送風(fēng)道，上部作為排風(fēng)道，氣流從下往上橫向流動(dòng)，為世界上首次采用全橫向通風(fēng)方式。橫流方式的造價(jià)較大，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。
[0006]半橫向通風(fēng):該方式設(shè)置有獨(dú)立送(或排)通風(fēng)管道，用送風(fēng)道(或排風(fēng)道)沿車道連續(xù)吹出新鮮空氣(或吸出污染空氣)。它包括送風(fēng)型半橫流式和排風(fēng)型半橫流式及設(shè)有豎井的半橫流式等幾種。采用半橫向通風(fēng)方式，隧道內(nèi)各處的污染物濃度基本接近一致，但投資也較高。對(duì)于圓形斷面的隧道，車道的上部、下部空間可以作為風(fēng)道，而對(duì)于其他斷面形式的隧道就沒有這種便利了。1934年，英國人在修建莫爾西隧道(3226m)時(shí)，對(duì)減少管道斷面的方式做了研究，首次采用半橫向通風(fēng)系統(tǒng)，取得了很好的效果。全橫流和半橫向通風(fēng)方式，需要隔離較大的隧道斷面空間作為風(fēng)道，需要大功率的軸流風(fēng)機(jī)通過斜(豎)井排出洞內(nèi)廢氣，因此要花費(fèi)較大的工程費(fèi)用和營(yíng)運(yùn)費(fèi)用。
[0007]縱向通風(fēng):該方式是指從一端洞口直接向車道內(nèi)送入新鮮空氣，從另一端洞口抽出隧道內(nèi)污染空氣的方法，它包括設(shè)有豎井的縱向通風(fēng)。采用縱流方式，隧道內(nèi)污染物濃度沿隧道線性增大。相關(guān)研究證明，公路隧道采用縱流換氣方式能夠部分降低隧道建設(shè)的成本和運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于縱向通風(fēng)的研究，日本人一直走在世界的前列。1976年，日本在修建關(guān)越隧道(10855m)時(shí)，首次將縱向通風(fēng)應(yīng)用于1km以上的隧道，并對(duì)隧道通風(fēng)編程模擬，模擬的結(jié)果表明，靜電除塵裝置加送排式縱向通風(fēng)系統(tǒng)可以應(yīng)用在關(guān)越隧道上，并得出了不論交通方式、隧道長(zhǎng)短如何，均可采用靜電除塵裝置加分段縱向通風(fēng)的結(jié)論。
[0008]隧道通風(fēng)普遍采用高空風(fēng)塔或地面風(fēng)塔群，通過氣體交換的方式來降低隧道內(nèi)空氣污染物濃度，然而由于在長(zhǎng)隧道內(nèi)部未加側(cè)線凈化，所排放的污染物高空擴(kuò)散后會(huì)造成區(qū)域性污染，危害到風(fēng)塔周邊居民的身體健康，此外，在中心城區(qū)建設(shè)高空風(fēng)塔與周邊景觀難以協(xié)調(diào)，易破壞市容市貌。
[0009]廢氣凈化是通過引入功能性附屬除塵設(shè)備，如發(fā)展比較成熟的靜電除塵(ESP)技術(shù)，去除隧道內(nèi)空氣污染物中的顆粒物，減輕隧道排氣對(duì)隧道洞外大氣環(huán)境的影響，是目前國內(nèi)外最常用的隧道空氣治理技術(shù)。然而除塵設(shè)備需要以旁通式、吊頂式、豎井式安裝在隧道內(nèi)。在旁通安裝中，將污染的空氣強(qiáng)行通過一個(gè)月牙鐮刀形的設(shè)備隧道，氣流凈化后回灌，減少新風(fēng)量需求，并有足夠的空間安裝氣體處理組件，維護(hù)保養(yǎng)時(shí)不影響主通道車流，失火等情況下可以高效率持續(xù)吸附30分鐘煙霧。當(dāng)客觀條件不允許建設(shè)側(cè)線和大型空氣凈化處理設(shè)備室，要在隧道頂部設(shè)置凈化設(shè)備，該方法在挪威Hell、Nygards和日本TokyoBay等隧道中均有應(yīng)用。在豎井式安裝中，空氣經(jīng)過水平的凈化站處理后向上豎井排出，可降低風(fēng)機(jī)能耗及對(duì)排風(fēng)口景觀的影響，挪威的Festnings隧道和馬德里M30隧道采用這種方式。
[0010]就靜電除塵(ESP)隧道廢氣凈化系統(tǒng)而言，Arnold Dix曾在“Managing airoutside of tunnels”中初步計(jì)算了意大利Cesene tunnel安裝的ESP凈化系統(tǒng)的投資費(fèi)用，該隧道擁有兩套ESP凈化系統(tǒng)，每套的設(shè)計(jì)風(fēng)量為200m3/s，投資費(fèi)用大約為2500000歐元/套。澳大利亞的NSW Road安裝的ESP凈化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)風(fēng)量為800m3/s，運(yùn)行費(fèi)用大約為385000歐元/年。
[0011]廢氣凈化系統(tǒng)的應(yīng)用不但隧道土建投入的建設(shè)成本過大，而且除塵設(shè)備投入使用后的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本也是非常巨大的。因此，開發(fā)適合公路隧道空氣污染物特點(diǎn)的控制和治理技術(shù)具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的公路隧道空氣除塵技術(shù)存在的通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備投入大、運(yùn)營(yíng)成本高、維護(hù)費(fèi)用多等問題，提供用于公路隧道空氣污染物中的顆粒物(PM)收集的一種公路隧道空氣除塵車及其除塵方法。
[0013]一種公路隧道空氣除塵車，包括:
[0014]對(duì)除塵車提供動(dòng)力的牽引車；
[0015]與所述牽引車車尾掛接的半掛車廂，該半掛車廂上設(shè)有位于前方的進(jìn)氣口和位于后方的出氣口；
[0016]設(shè)置在半掛車廂內(nèi)、用于凈化從所述進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體的電除塵器，凈化后的氣體從所述出氣口排出；
[0017]設(shè)置在所述進(jìn)氣口處的排風(fēng)罩，該排風(fēng)罩具有封閉所述進(jìn)氣口的第一工作位和打開進(jìn)氣口的第二工作位；
[0018]自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制排風(fēng)罩在兩個(gè)工作位之間調(diào)換，同時(shí)控制電除塵器的開閉。
[0019]作為優(yōu)選，所述排風(fēng)罩包括:鉸接在半掛車廂的進(jìn)氣口兩側(cè)的兩扇半開車門；鉸接在半掛車廂的進(jìn)氣口頂側(cè)的擋風(fēng)板；將半開車門頂緣與擋風(fēng)板兩側(cè)連接的折疊伸縮板；所述擋風(fēng)板靠近車尾的一側(cè)與所述進(jìn)氣口頂側(cè)鉸接，另一側(cè)具有上翻的第一工作位，以及當(dāng)兩扇半開車門關(guān)閉時(shí)下翻的第二工作位；所述半開車門和擋風(fēng)板在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]選用上述優(yōu)選的技術(shù)方案時(shí)，除塵過程中擋風(fēng)板處于上翻的工作位，在增加了進(jìn)風(fēng)量的同時(shí)，也對(duì)空氣進(jìn)行導(dǎo)流，保證公路隧道內(nèi)的氣體快速的進(jìn)入到電除塵器內(nèi)。當(dāng)結(jié)束除塵時(shí)，擋風(fēng)板處于下翻的工作位，在封閉所述進(jìn)風(fēng)口的同時(shí)，也降低了因擋風(fēng)板產(chǎn)生的阻力，提高了除塵車的實(shí)用性。半開車門和擋風(fēng)板一般通過電動(dòng)轉(zhuǎn)軸與半掛車廂鉸接，電動(dòng)轉(zhuǎn)軸一般通過轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)受所述自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)控制電動(dòng)轉(zhuǎn)軸使排風(fēng)罩進(jìn)行開合，擋風(fēng)板上設(shè)有電纜固定插口用于連接電纜的連通和固定。
[0021]非工作狀態(tài)下，為便于對(duì)擋風(fēng)板的固定，作為優(yōu)選，所述牽引車靠近車尾的頂側(cè)設(shè)有卡槽，當(dāng)擋風(fēng)板位于第二工作位時(shí)，其下翻的一側(cè)搭接在該卡槽內(nèi)；所述卡槽的高度低于擋風(fēng)板鉸接側(cè)的高度?？ú垡话銥長(zhǎng)型卡槽，L型卡槽內(nèi)可根據(jù)需要設(shè)置防磨的橡膠套。費(fèi)使用狀態(tài)時(shí)，擋風(fēng)板靠近車頭的一側(cè)搭接在卡槽內(nèi)，另一側(cè)與半掛車廂頂側(cè)鉸接，形成后前方向下傾斜的斜面結(jié)構(gòu)，有利于降低風(fēng)力阻力。
[0022]所述電除塵器可選用現(xiàn)有的市售設(shè)備，作為優(yōu)選，所述電除塵器由若干ESP單元組成，每個(gè)ESP單元由直流帶電部和交流集塵部組成，直流帶電部通直流電使隧道空氣污染物中的顆粒物(PM)帶電，交流集塵部通交流電使顆粒物(PM)均勻富集在上下電極板上。
[0023]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述電除塵器還包括絕緣子沖洗水入口、電極沖洗水入口和沖洗水出口，沖洗水經(jīng)過絕緣子沖洗水入口、電極沖洗水入口進(jìn)入電除塵器內(nèi)，清除其中電極上收集的顆粒物(PM)和內(nèi)部連接處積累的污染物。
[0024]所述電除塵器通過固定螺栓等固定在半掛車廂底部的固定底座上，直流帶電部一側(cè)緊靠進(jìn)風(fēng)口處并與排風(fēng)罩無縫對(duì)接；各個(gè)ESP單元通過內(nèi)部連接旋鈕串聯(lián)固定在電除塵器框內(nèi)，每個(gè)ESP單元均可獨(dú)立拆卸、沖洗和檢修；ESP單元設(shè)置的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要確定。
[0025]作為優(yōu)選的方案，所述半掛車廂頂部設(shè)有天窗，該天窗處設(shè)有與所述半掛車廂鉸接的連接工作站，該連接工作站上設(shè)有分別與所述自動(dòng)控制系統(tǒng)、電除塵器、半開車門和擋風(fēng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的連接端口。電除塵器可選擇通過接線盒與所述連接工作站連接；例如，接線盒包括帶電部接線盒和集塵部接線盒，帶電部接線盒與串聯(lián)后的ESP單元直流帶電部極板相連，并通過連接電纜與連接工作站相連；集塵部接線盒與串聯(lián)后的ESP單元交流集塵部極板相連，并通過連接電纜與連接工作站相連。
[0026]所述的連接工作站安裝于半掛車廂的上方開口天窗處，通過連接轉(zhuǎn)軸將連接工作站的一端固定在天窗一側(cè)，可隨連接轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，連接工作站的另一端設(shè)有把手和天窗鎖用于手動(dòng)開啟和固定連接工作站，便于電除塵器上方設(shè)備的檢修，連接工作站通過可伸縮的連接電纜與擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸、車廂半開車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸、電除塵器、機(jī)電控制柜和自動(dòng)控制系統(tǒng)相連接。
[0027]作為另一種優(yōu)選，所述除塵器出氣口處設(shè)有可拆卸沖洗門，公路隧道空氣除塵車在運(yùn)行前將可拆卸沖洗門拆下，使電除塵器在運(yùn)行過程中始終處于前后通風(fēng)狀態(tài)，運(yùn)行結(jié)束后將可拆卸沖洗門固定在限位開關(guān)處并用手柄鎖定使電除塵器處于密封狀態(tài)。將外接水管分別連接在絕緣子沖洗水入口、電極沖洗水入口、沖洗水出口，引用外來水清洗電除塵器電極上收集的顆粒物(PM)和內(nèi)部連接處積累的污染物，清洗后的公路隧道空氣除塵車又可以反復(fù)投入運(yùn)行使用。
[0028]所述牽引車內(nèi)還設(shè)有:對(duì)電除塵器提供直流和交流電源的高壓發(fā)生器；用于控制高壓發(fā)生器通斷的機(jī)電控制柜，所述機(jī)電控制柜上同時(shí)設(shè)有用于顯示電源通斷的主電源指示燈、以及顯示電源工作狀況的故障指示燈。高壓發(fā)生器和機(jī)電控制柜通過可伸縮的連接電纜與連接工作站相連，此時(shí)所述擋風(fēng)板上可設(shè)置用于固定連接電纜的電纜固定插口。所述的機(jī)電控制柜與高壓發(fā)生器相連，并通過可伸縮的連接電纜與連接工作站、電除塵器、自動(dòng)控制系統(tǒng)相連接，機(jī)電控制柜上設(shè)有可用于手動(dòng)操作的運(yùn)行開關(guān)和停止開關(guān)、主電源指示燈、故障指示燈、帶電部電壓表和電流表、集塵部電壓表和電流表。所述的高壓發(fā)生器是一種高壓發(fā)生裝置，可產(chǎn)生用于電除塵器帶電部的直流電和集塵部的交流電，相當(dāng)于整個(gè)除塵系統(tǒng)的電源，連接在機(jī)電控制柜芳。
[0029]所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝在牽引車的最前方，通過連接電纜與高壓發(fā)生器、機(jī)電控制柜、連接工作站相連，控制電源的開關(guān)、電除塵器的運(yùn)行、電動(dòng)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，成為公路隧道空氣除塵車的控制中心，便于駕乘人員的操作。所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)于牽引車內(nèi)的控制器、以及對(duì)控制器進(jìn)行控制的控制面板，所述控制面板設(shè)置在牽引車的駕駛艙內(nèi)，進(jìn)一步方便駕駛?cè)藛T的操作，提高本發(fā)明除塵車的人性化。
[0030]本發(fā)明還提供了一種利用上述任一技術(shù)方案所述公路隧道空氣除塵車進(jìn)行除塵的方法，包括:將公路隧道空氣除塵車行駛至需要除塵的公路隧道內(nèi)，利用車速控制進(jìn)入半掛車廂進(jìn)氣口內(nèi)氣體的流速，氣體經(jīng)過電除塵器除塵，最后經(jīng)半掛車廂出氣口排出。
[0031]本發(fā)明的有益效果是與常規(guī)的隧道通風(fēng)和廢氣凈化技術(shù)相比，將除塵設(shè)備由原來的固定安裝在隧道旁通或吊頂?shù)姆绞礁臑榇钶d在車上移動(dòng)收集顆粒物(PM)的方式，省去了一般除塵系統(tǒng)不可缺少的動(dòng)力設(shè)備一風(fēng)機(jī)，不需要增加公路隧道旁路和置頂風(fēng)路的建設(shè)，極大減少了土方建設(shè)、通風(fēng)設(shè)備安裝等固定成本的投入；本公路隧道空氣除塵車可根據(jù)一天車流量的大小選擇在高峰時(shí)段進(jìn)入公路隧道作業(yè)，而且只需要一個(gè)人就可以操作運(yùn)行，能夠有效的控制運(yùn)營(yíng)成本；運(yùn)行結(jié)束后可以?？吭诔鞘斜嵵行?，只需要外接清水進(jìn)行沖洗就能實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，并且牽引車和半掛車廂能夠分離，在停止工作時(shí)可以挪作它用，降低了維護(hù)費(fèi)用。因此，本公路隧道空氣除塵車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能全面、操作方便、成本低、效率高、效果好，適合各種公路隧道使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明所述公路隧道空氣除塵車工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為圖1所示公路隧道空氣除塵車的俯視圖。
[0034]圖3為圖1所示公路隧道空氣除塵車沿A-A面的剖視左視圖。
[0035]圖4為圖1所示公路隧道空氣除塵車的右視圖。
[0036]圖5為本發(fā)明所述公路隧道空氣除塵車非工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]如圖1-5所示，公路隧道空氣除塵車由牽引車、半掛車廂、排風(fēng)罩、高壓發(fā)生器、機(jī)電控制柜、電除塵器、連接工作站、自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。該除塵車?yán)秒姵龎m器原理，根據(jù)隧道空氣凈化特點(diǎn)，將固定閉式除塵方式拓展為移動(dòng)開式除塵方式，把氣體相對(duì)于電除塵器的運(yùn)動(dòng)改變成電除塵器相對(duì)于氣體的運(yùn)動(dòng)，利用車速控制風(fēng)速，通過半掛車廂進(jìn)風(fēng)口處排風(fēng)罩的電動(dòng)伸縮開合控制風(fēng)量，出風(fēng)口始終處于敞開狀態(tài)使半掛車廂形成與外界連通的風(fēng)道，省去了風(fēng)機(jī)。公路隧道空氣除塵車可通過自動(dòng)控制系統(tǒng)隨意調(diào)節(jié)排風(fēng)罩的大小，以適應(yīng)不同的隧道斷面面積。準(zhǔn)備工作完成后，各個(gè)裝置均處于開啟狀態(tài)，隨著公路隧道空氣除塵車在隧道內(nèi)向前移動(dòng)，含有顆粒物(PM)的空氣污染物進(jìn)入由直流帶電部和交流集塵部組成的電場(chǎng)，帶電顆粒物在庫侖力的作用下均勻沉積在交流集塵部的電極板上而被除去，凈化后的空氣自然向車后流動(dòng)而排入隧道內(nèi)，由此去除整個(gè)公路隧道空氣污染物中的顆粒物(PM) ο
[0038]以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明所述的公路隧道空氣除塵車作進(jìn)一步的說明。
[0039]在圖1、圖2、圖5中，牽引車I留有左右前后車門，前門2用于駕乘人員的上下，后門3用于高壓發(fā)生器4和機(jī)電控制柜5的裝卸；牽引車I后方有一條用于支撐排風(fēng)罩上方擋風(fēng)板9的卡槽51，牽引車I上固定有牽引銷板6，牽引車I利用牽引銷板6上的牽引銷7連接不同類型的半掛車廂8 ;半掛車廂8的進(jìn)風(fēng)口 8a位于半掛車廂8的前方，半掛車廂8的出風(fēng)口 8b位于半掛車廂8的后方；進(jìn)風(fēng)口 8a處設(shè)有排風(fēng)罩，工作狀態(tài)下，出風(fēng)口 8b始終處于敞開狀態(tài)與外界空氣相連通，半掛車廂8中部留有足夠大的空間用于搭載電除塵器16，半掛車廂8頂部開有天窗用于安裝可開關(guān)的連接工作站17 ;牽引車I和半掛車廂8之間通過牽引銷7進(jìn)行連接和分離，連接處留有足夠大的空間用于排風(fēng)罩的開合，并用可伸縮的連接電纜15將牽引車I中的自動(dòng)控制系統(tǒng)、高壓發(fā)生器4、機(jī)電控制柜5與半掛車廂8上的連接工作站17、電除塵器16、擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10、半開車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13連通在一起，并將可伸縮的連接電纜15通過電纜固定插口 14固定在擋風(fēng)板9上。半掛車廂8底部設(shè)有接地線38。
[0040]自動(dòng)控制系統(tǒng)一般包括控制器以及對(duì)控制器進(jìn)行指令控制的控制面板，控制器一般采用集成的電路板或者控制芯片，用于控制擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10、半開車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13的打開和關(guān)閉，一般通過軟件編程或者控制電路實(shí)現(xiàn)；可以選擇將控制面板安裝在駕駛室內(nèi)，以方便駕駛?cè)藛T的現(xiàn)場(chǎng)控制，同時(shí)，可以選擇與駕駛室內(nèi)儀表板一體設(shè)置。
[0041]在圖3中，高壓發(fā)生器4是一種高壓發(fā)生裝置，可產(chǎn)生用于電除塵器16直流帶電部33的直流電和交流集塵部34的交流電，相當(dāng)于整個(gè)除塵系統(tǒng)的電源，可選用現(xiàn)有市售產(chǎn)品。高壓發(fā)生器4的箱體上一般設(shè)有檢修門，通過高壓發(fā)生器把手39打開和關(guān)閉檢修門。
[0042]機(jī)電控制柜5與高壓發(fā)生器4相連，并通過可伸縮的連接電纜15與連接工作站17、電除塵器16、自動(dòng)控制系統(tǒng)相連接，機(jī)電控制柜5上設(shè)有可用于手動(dòng)操作的運(yùn)行開關(guān)41和停止開關(guān)42、主電源指示燈43、故障指示燈44、帶電部電壓表45和帶電部電流表46、集塵部電壓表47和集塵部電流表48 ;運(yùn)行開關(guān)41和停止開關(guān)42用于控制電除塵器16的開閉，主電源指示燈43用于顯示電除塵器16工作狀態(tài)，故障指示燈44應(yīng)用于當(dāng)電除塵器16出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行提示。機(jī)電控制柜5上根據(jù)需要一般設(shè)有機(jī)電控制柜把手40，方便機(jī)電控制柜5打開和關(guān)閉。
[0043]排風(fēng)罩由上方的擋風(fēng)板9、半掛車廂8的兩扇半開車門12、連接擋風(fēng)板9和半開車門12之間的折疊伸縮板11、固定擋板28以及控制擋風(fēng)板9和半開車門12轉(zhuǎn)動(dòng)的擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10、車廂半開車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13組成；擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10、車廂半開車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13與半掛車廂8鉸接固定，同時(shí)與連接工作站17相連，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)控制擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10、車廂半開車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13使排風(fēng)罩進(jìn)行開合，擋風(fēng)板9上設(shè)有電纜固定插口 14用于連接電纜15的連通和固定；擋風(fēng)板9靠近車尾側(cè)與擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10固定，擋風(fēng)板9具有兩個(gè)工作位，分別為:公路隧道空氣除塵車工作狀態(tài)時(shí)，靠近牽引車I側(cè)向上傾斜的第一工作位；以及，公路隧道空氣除塵車非工作狀態(tài)時(shí)，靠近牽引車I側(cè)搭接在牽引車I后方的卡槽51的第一工作位。固定擋板28用于實(shí)現(xiàn)擋風(fēng)板9和折疊伸縮板11與半掛車廂8的固定。
[0044]在圖4中，連接工作站17主要起到線路集成連接的作用，一般包括連接板體、以及設(shè)置在連接板體上且對(duì)應(yīng)連通的一個(gè)或者多個(gè)輸入接口和輸出接口 ；連接工作站17的設(shè)置，將復(fù)雜的線路按照更加合理的方式布置連接，避免與牽引車I或者半掛車廂8之間產(chǎn)生干涉。連接工作站17安裝于半掛車廂8的上方開口天窗處，通過連接轉(zhuǎn)軸29將連接工作站17的連接板體一端鉸接固定在天窗一側(cè)，連接工作站17可隨連接轉(zhuǎn)軸29進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，連接工作站17的另一端設(shè)有把手19和天窗鎖30用于手動(dòng)開啟和固定連接工作站17，便于電除塵器16上方設(shè)備的檢修；連接工作站17的天窗接線口 18通過可伸縮的連接電纜15與擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10、車廂半開車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13、電除塵器16、機(jī)電控制柜5和自動(dòng)控制系統(tǒng)相連接。
[0045]在圖4中，電除塵器16由電除塵器框、固定在電除塵器框內(nèi)的8個(gè)ESP單元32、固定在電除塵器框頂部的帶電部接線盒20和集塵部接線盒22、固定在電除塵器框一側(cè)的絕緣子沖洗水入口 35、電極沖洗水入口 49、沖洗水出口 26、可與電除塵器框一端密封固定的可拆卸沖洗門50、固定在可拆卸沖洗門50上的手柄36、用于將可拆卸沖洗門50與電除塵器框端部密封固定的限位開關(guān)37、以及將電除塵器框與半掛車廂8固定的固定螺栓27組成。固定螺栓27將電除塵器16固定在半掛車廂8底部的固定底座上，直流帶電部33 —側(cè)緊靠進(jìn)風(fēng)口處并與排風(fēng)罩無縫對(duì)接；每個(gè)ESP單元32都由直流帶電部33和交流集塵部34組成，直流帶電部33通直流電使隧道空氣污染物中的顆粒物(PM)帶電，交流集塵部34通交流電使顆粒物(PM)均勻富集在上下電極板上，直流帶電部33和交流集塵部34均可采用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，均為現(xiàn)有技術(shù)；各個(gè)ESP單元32通過內(nèi)部連接旋鈕串聯(lián)固定在電除塵器框內(nèi)，每個(gè)ESP單元32均可獨(dú)立拆卸、沖洗和檢修；帶電部接線盒20通過帶電部接線口 21與串聯(lián)后的ESP單元直流帶電部33極板相連,另一端通過連接電纜與連接工作站17相連；集塵部接線盒22 —端與串聯(lián)后的ESP單元交流集塵部34極板相連，同時(shí)該端通過限位開關(guān)電纜23與限位開關(guān)37相連，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)限位開關(guān)37的自動(dòng)控制，集塵部接線盒22的另一端通過連接電纜與連接工作站17相連；同時(shí)集塵部接線盒22上設(shè)有接地弓丨出線24和集塵部高壓電纜25，分別用于接地和與交流集塵部34相連。
[0046]公路隧道空氣除塵車在運(yùn)行前將可拆卸沖洗門50拆下，進(jìn)入公路隧道運(yùn)行過程中，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)打開排風(fēng)罩、連接工作站17、高壓發(fā)生器4、機(jī)電控制柜5上的運(yùn)行開關(guān)41，主電源指示燈43亮，電除塵器16開始工作，使電除塵器16在運(yùn)行過程中始終處于前后通風(fēng)狀態(tài)，經(jīng)過電除塵器16處理后的清潔空氣排放到公路隧道中，如果運(yùn)行過程中發(fā)生故障，故障指示燈44亮并發(fā)出警示聲，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)觸動(dòng)機(jī)電控制柜5上的停止開關(guān)42，電除塵器16停止工作；運(yùn)行結(jié)束后，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)閉排風(fēng)罩、連接工作站17、高壓發(fā)生器4、機(jī)電控制柜5上的停止開關(guān)，主電源指示燈43熄滅，電除塵器16停止工作，將可拆卸沖洗門50固定在限位開關(guān)37處并用手柄36鎖定使電除塵器16處于密封狀態(tài)，將外接水管分別連接在絕緣子沖洗水入口 35、電極沖洗水入口 49、沖洗水出口 49，引用外來水清洗電除塵器16電極上收集的顆粒物(PM)和內(nèi)部連接處積累的污染物，清洗后的公路隧道空氣除塵車又可以反復(fù)投入運(yùn)行使用。
[0047]本公路隧道空氣除塵車可根據(jù)一天車流量的大小選擇在高峰時(shí)段進(jìn)入公路隧道作業(yè)，而且只需要一個(gè)人就可以操作運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)束后可以?？吭诔鞘斜嵵行?，只需要外接清水進(jìn)行沖洗就能實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，并且牽引車和半掛車廂能夠分離，在停止工作時(shí)可以挪作它用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、效率高、效果好，適合各種公路隧道使用。
【權(quán)利要求】
1.一種公路隧道空氣除塵車，其特征在于，包括: 對(duì)除塵車提供動(dòng)力的牽引車(I)； 與所述牽引車車尾掛接的半掛車廂(8)，該半掛車廂上設(shè)有位于前方的進(jìn)氣口(8a)和位于后方的出氣口(8b)； 設(shè)置在半掛車廂(8)內(nèi)、用于凈化從所述進(jìn)氣口(8a)進(jìn)入的氣體的電除塵器(16)，凈化后的氣體從所述出氣口(8b)排出； 設(shè)置在所述進(jìn)氣口(8a)處的排風(fēng)罩，該排風(fēng)罩具有封閉所述進(jìn)氣口(8a)的第一工作位和打開進(jìn)氣口(8a)的第二工作位； 自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制排風(fēng)罩在兩個(gè)工作位之間調(diào)換，同時(shí)控制電除塵器(16)的開閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道空氣除塵車，其特征在于，所述排風(fēng)罩包括: 鉸接在半掛車廂(8)的進(jìn)氣口(8a)兩側(cè)的兩扇半開車門(12)； 鉸接在半掛車廂⑶的進(jìn)氣口(8a)頂側(cè)的擋風(fēng)板(9)； 將半開車門(12)頂緣與擋風(fēng)板(9)兩側(cè)連接的折疊伸縮板(11)； 所述擋風(fēng)板(9)靠近車尾的一側(cè)與所述進(jìn)氣口(8a)頂側(cè)鉸接，另一側(cè)具有上翻的第一工作位，以及當(dāng)兩扇半開車門(12)關(guān)閉時(shí)下翻的第二工作位； 所述半開車門(12)和擋風(fēng)板(9)在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的公路隧道空氣除塵車，其特征在于，所述牽引車(I)靠近車尾的頂側(cè)設(shè)有卡槽(51)，當(dāng)擋風(fēng)板(9)位于第二工作位時(shí)，其下翻的一側(cè)搭接在該卡槽(51)內(nèi)；所述卡槽(51)的高度低于擋風(fēng)板(9)鉸接側(cè)的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的公路隧道空氣除塵車，其特征在于，所述電除塵器(16)由若干ESP單元(32)組成，每個(gè)ESP單元(32)由直流帶電部(33)和交流集塵部(34)組成，直流帶電部(33)通直流電使隧道空氣污染物中的顆粒物帶電，交流集塵部(34)通交流電使顆粒物均勻富集在上下電極板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的公路隧道空氣除塵車，其特征在于，所述電除塵器(16)還包括絕緣子沖洗水入口(35)、電極沖洗水入口(49)和沖洗水出口(26)，沖洗水經(jīng)過絕緣子沖洗水入口(35)、電極沖洗水入口(49)進(jìn)入電除塵器(16)內(nèi)，清除其中電極上收集的顆粒物和內(nèi)部連接處積累的污染物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的公路隧道空氣除塵車，其特征在于，所述半掛車廂(8)頂部設(shè)有天窗，該天窗處設(shè)有與所述半掛車廂(8)鉸接的連接工作站(17)，該連接工作站(17)上設(shè)有分別與所述自動(dòng)控制系統(tǒng)、電除塵器(16)、半開車門(12)和擋風(fēng)板(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的連接端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的公路隧道空氣除塵車，其特征在于，所述牽引車(I)內(nèi)設(shè)有: 對(duì)電除塵器(16)提供直流和交流電源的高壓發(fā)生器(4)； 用于控制高壓發(fā)生器(4)通斷的機(jī)電控制柜(5)，所述機(jī)電控制柜(5)上同時(shí)設(shè)有用于顯示電源通斷的主電源指示燈(43)、以及顯示電源工作狀況的故障指示燈(44)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道空氣除塵車，其特征在于，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)于牽引車(I)內(nèi)的控制器、以及對(duì)控制器進(jìn)行控制的控制面板，所述控制面板設(shè)置在牽引車(I)的駕駛艙內(nèi)。
9.一種利用權(quán)利要求1-8任一權(quán)項(xiàng)所述公路隧道空氣除塵車進(jìn)行除塵的方法，其特征在于，包括:將公路隧道空氣除塵車行駛至需要除塵的公路隧道內(nèi)，利用車速控制進(jìn)入半掛車廂進(jìn)氣口內(nèi)氣體的流 速，氣體經(jīng)過電除塵器除塵，最后經(jīng)半掛車廂出氣口排出。
【文檔編號(hào)】B62D53/00GK104071241SQ201410228926
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】吳忠標(biāo), 王偉, 翁小樂, 劉越, 王海強(qiáng) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)