公路隧道空氣除塵脫硝車及其除塵脫硝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種公路隧道空氣除塵脫硝車，包括：牽引車；與所述牽引車車尾掛接的半掛車廂；依次設置在半掛車廂內(nèi)的電除塵器、加濕器和脫硝器；設置在所述進氣口處的排風罩，該排風罩具有封閉所述進氣口的第一工作位和打開進氣口的第二工作位；自動控制系統(tǒng)，自動控制排風罩在兩個工作位之間調(diào)換，同時控制電除塵器、加濕器和脫硝器的開閉。本發(fā)明還公開了一種利用上述公路隧道空氣除塵脫硝車進行除塵脫硝的方法。本發(fā)明的公路隧道空氣除塵脫硝車結構簡單、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。
【專利說明】公路隧道空氣除塵脫硝車及其除塵脫硝方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保型空氣凈化設備領域，具體為一種公路隧道空氣除塵脫硝車及其除塵脫硝方法。

【背景技術】
[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導致公路隧道的數(shù)量及長度呈劇增態(tài)勢。作為相對封閉的人造空間，隧道存在著內(nèi)外空氣交換不易，能見度低和噪聲振動等問題，交通事故頻發(fā)。
[0003]隧道內(nèi)空氣污染物主要來自于機動車尾氣排放物及行車過程中產(chǎn)生的粉塵。汽車排放尾氣中包括顆粒物(PM)、氮氧化物(NOx)等有害物質(zhì)。顆粒物(PM)是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物，主要來自柴油車，會引發(fā)血淋巴細胞的染色體畸變，微粒子(PM10、PM2.5)能深入肺部對呼吸系統(tǒng)造成嚴重危害，顆粒物(PM)還是影響隧道內(nèi)能見度的重要因素，直接對駕駛員的視覺辯識造成障礙，并可能導致運行車輛發(fā)生安全事故。氮氧化物(NOx)中對人體和隧道空氣環(huán)境影響最大的是二氧化氮(NO2), NO2是一種紅棕色氣體，對呼吸道有強烈的刺激作用，吸入人體后，與血液中血紅素蛋白Hb結合，使血液輸氧能力下降，會損害心臟、肝、腎等器官，對人體影響甚大，同時，NO2還是產(chǎn)生酸雨、光化學煙霧和引起氣候變化、產(chǎn)生煙霧的主要原因。
[0004]由于隧道為半封閉空間，隨著長度的增加，洞內(nèi)外空氣交換不及時，顆粒物(PM)和二氧化氮(NO2)的存在容易造成洞內(nèi)空氣質(zhì)量下降，嚴重影響隧道內(nèi)的行車環(huán)境，對隧道內(nèi)駕乘人員和風井排放口周邊居民的身體健康造成了嚴重的威脅。大量的公路隧道建設使我們面臨著非常嚴峻的隧道空氣污染問題，隧道空氣污染物中的顆粒物和二氧化氮(NO2)治理刻不容緩。
[0005]目前，國內(nèi)外針對隧道空氣污染治理的研究及應用越來越多，多以通風和廢氣凈化為技術核心，其中隧道通風是采用從隧道外部引進新鮮空氣的方法，將污染物進行物理稀釋，而廢氣凈化是通過引入功能性附屬凈化設備，去除隧道內(nèi)的空氣污染物，減輕隧道排氣對隧道洞外大氣環(huán)境的影響。
[0006]隧道通風方式分為自然通風和機械通風。自然通風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)的一種通風方式，當交通流量不大，隧道長度較短時，隧道采用自然通風即可滿足要求。機械通風一般分為橫向通風、半橫向通風和縱向通風方式，當交通流量較大，隧道長度較長時，隧道一般采用機械通風方式。隧道通風普遍采用高空風塔或地面風塔群，通過氣體交換的方式來降低隧道內(nèi)空氣污染物濃度，然而由于在長隧道內(nèi)部未加側(cè)線凈化，所排放的污染物高空擴散后會造成區(qū)域性污染，危害到風塔周邊居民的身體健康，此外，在中心城區(qū)建設高空風塔與周邊景觀難以協(xié)調(diào)，易破壞市容市貌。
[0007]廢氣凈化是目前國內(nèi)外最常用的隧道空氣治理技術，主要集中在隧道除塵和NO2凈化技術的開發(fā)及應用上。然而除塵脫硝設備需要以旁通式、吊頂式、豎井式安裝在隧道內(nèi)。在旁通安裝中，將污染的空氣強行通過一個月牙鐮刀形的設備隧道，氣流凈化后回灌，減少新風量需求，并有足夠的空間安裝氣體處理組件，維護保養(yǎng)時不影響主通道車流，失火等情況下可以高效率持續(xù)吸附30分鐘煙霧。當客觀條件不允許建設側(cè)線和大型空氣凈化處理設備室，要在隧道頂部設置凈化設備，該方法在挪威Hell、Nygards和日本Tokyo Bay等隧道中均有應用。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，可降低風機能耗及對排風口景觀的影響，挪威的Festnings隧道和馬德里M30隧道采用這種方式。
[0008]現(xiàn)有隧道除塵脫硝技術的建設需要占據(jù)龐大的地下空間，不但隧道土建投入的成本過大，而且除塵脫硝設備投入使用后的運營和維護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的控制和治理技術具有非?，F(xiàn)實的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的公路隧道空氣除塵脫硝技術存在的通風時間長、設備投入大、運營成本高、維護費用多等問題，提供用于公路隧道空氣污染物中的顆粒物(PM)收集、二氧化氮(NO2)吸附的一種公路隧道空氣除塵脫硝車。
[0010]本發(fā)明還提供了一種公路隧道空氣除塵脫硝方法，該方法實施簡單，不需要巨大的設備投資，且維護和運營成本低。
[0011]一種公路隧道空氣除塵脫硝車，包括:
[0012]對除塵脫硝車提供動力的牽引車；
[0013]與所述牽引車車尾掛接的半掛車廂，該半掛車廂上設有位于前方的進氣口和位于后方的出氣口 ；依次設置在半掛車廂內(nèi)的電除塵器、加濕器和脫硝器，所述電除塵器靠近進氣口設置，所述脫硝器靠近出氣口設置；隧道內(nèi)的空氣依次進入電除塵器、加濕器和脫硝器進行除塵脫硝；
[0014]設置在所述進氣口處的排風罩，該排風罩具有封閉所述進氣口的第一工作位和打開進氣口的第二工作位；
[0015]自動控制系統(tǒng)，自動控制排風罩在兩個工作位之間調(diào)換，同時控制電除塵器、加濕器和脫硝器的開閉。
[0016]所述的半掛車廂可采用分體式或者整體式，采用分體式可根據(jù)需要設置除塵車廂和脫硝車廂，此時可將加濕器和脫硝器設置在脫硝車廂內(nèi)。自動控制系統(tǒng)的設置實現(xiàn)了對整個除塵脫硝車的自動控制。
[0017]作為優(yōu)選，所述排風罩包括:鉸接在半掛車廂的進氣口兩側(cè)的兩扇半開車門；鉸接在半掛車廂的進氣口頂側(cè)的擋風板；將半開車門頂緣與擋風板兩側(cè)連接的折疊伸縮板；所述擋風板靠近車尾的一側(cè)與所述進氣口頂側(cè)鉸接，另一側(cè)具有上翻的第一工作位，以及當兩扇半開車門關閉時下翻的第二工作位；所述半開車門和擋風板在自動控制系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。半開車門和擋風板一般通過電動轉(zhuǎn)軸與半掛車廂鉸接，電動轉(zhuǎn)軸一般通過受控于自動控制系統(tǒng)的電機驅(qū)動。作為優(yōu)選，擋風板上設有電纜固定插口用于連接電纜的連通和固定。通過調(diào)整半開車門和擋風板的開度，即可實現(xiàn)排風罩進風口的大小，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對空氣處理量的調(diào)整。針對不同的隧道大小，可調(diào)整適當?shù)呐棚L罩進風口的大小，以滿足不同場合的需求。
[0018]作為另一種優(yōu)選的技術方案，所述牽引車靠近車尾的頂側(cè)設有卡槽，卡槽的高度低于擋風板鉸接側(cè)的高度，當擋風板位于第二工作位時，其下翻的一側(cè)搭接在該卡槽內(nèi)。擋風板既可以實現(xiàn)對進風量的調(diào)整，同時，在公路隧道空氣除塵脫硝車在使用狀態(tài)時，擋風板處于展開狀態(tài)，在增加進風量的同時，對進入的空氣流進行導流。當公路隧道空氣除塵脫硝車處于非使用狀態(tài)時，擋風板底端抵接在卡槽內(nèi)，形成斜面的導流面，進一步減小了空氣對公路隧道空氣除塵脫硝車造成的阻力。
[0019]加濕器可采用多種結構，作為優(yōu)選，所述加濕器包括:兩側(cè)分別帶有鏤空窗的加濕器框架，通過所述電除塵器除塵的空氣從其中一個鏤空窗進入加濕器，從另外一個鏤空窗排出；固定在加濕器框架底部的貯水箱；固定在加濕器框架頂部的用于對空氣進行加濕的一個或多個霧化噴頭；將貯水箱中水運送到霧化噴頭進行噴霧的水泵；設置在加濕器框架內(nèi)用于檢測空氣濕度的濕度傳感器，濕度傳感器根據(jù)檢測的濕度信號，控制所述水泵的運行。
[0020]作為優(yōu)選，還包括水泵控制面板，水泵控制面板上設有接線口、壓力表、濕度表、水泵運行開關、水泵停止開關、水泵電源指示燈、水泵故障指示燈。
[0021]為便于回收噴霧形成的部分水，同時，保證貯水箱內(nèi)外壓力平衡，保證噴霧的順利進行，作為優(yōu)選，所述貯水箱頂部設有向貯水箱底部凹陷的回流槽，該回流槽底部設有與貯水箱內(nèi)腔連通的回流孔。
[0022]脫硝器可采用多種結構，針對我們特殊使用場合，作為優(yōu)選，所述脫硝器包括:兩側(cè)分別帶有鏤空窗的脫硝器框架，通過所述加濕器加濕的空氣從其中一個鏤空窗進入脫硝器，從另外一個鏤空窗排出；固定在脫硝器框架的一個或多個流體通道，該流體通道的兩端分別與脫硝器框架兩側(cè)的鏤空窗對應；設置在流體通道的脫硝吸附材料。所述脫硝吸附材料可選用多種具有吸附二氧化氮的材料，作為優(yōu)選，所述脫硝吸附材料為活性炭，一般采用帶有蜂窩狀空隙的塊狀活性炭。
[0023]經(jīng)過加濕的空氣通過脫硝器鏤空窗進出脫硝器，隧道空氣中的二氧化氮(NO2)被脫硝槽中的活性炭吸附凈化后排放到隧道中。運行結束后，將脫硝槽抽出更換活性炭，使用過的活性炭可以再生脫去吸附的NO2后重復使用。
[0024]作為優(yōu)選，還包括脫硝車廂連接工作站。所述的脫硝車廂連接工作站安裝于脫硝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)軸進行轉(zhuǎn)動，連接工作站的另一端設有把手和天窗鎖用于手動開啟和固定連接工作站，連接工作站通過可伸縮的連接電纜與加濕器上的水泵、機電控制柜和自動控制系統(tǒng)相連接。
[0025]作為優(yōu)選，所述流體通道為V型的流體通道，每個流體通道由兩個V型的固定擋板與所述脫硝器框架圍成。作為進一步優(yōu)選，所述流體通道內(nèi)設有脫硝槽支架、以及采用抽屜式結構設置在脫硝槽支架內(nèi)的脫硝槽；所述脫硝器框架上設有與脫硝槽對應的抽屜口。采用抽屜式結構的脫硝槽方便了脫硝吸附材料的更換和回用。
[0026]所述脫硝槽支架包括頂部與流體通道頂部固定的豎向擋板、以及與豎向擋板底部相互固定的盒體框架，所述盒體框架內(nèi)設有所述的脫硝槽；空氣在豎向擋板導流作用下經(jīng)過盒體框架底部進入脫硝槽進行脫硝。
[0027]本發(fā)明還提供了一種利用上述任一技術方案所述公路隧道空氣除塵脫硝車進行除塵脫硝的方法，其特征在于，包括:將公路隧道空氣除塵脫硝車行駛至需要除塵脫硝的公路隧道內(nèi)，利用車速控制進入半掛車廂進氣口內(nèi)氣體的流速，通過電除塵器進行除塵，通過加濕器進行加濕，最后通過脫硝器進行脫硝，最后經(jīng)半掛車廂出氣口排出。
[0028]本發(fā)明車利用電除塵原理和活性炭吸附的機理，根據(jù)隧道空氣凈化特點，將固定閉式除塵脫硝方式拓展為移動開式除塵脫硝方式，把氣體相對于除塵脫硝系統(tǒng)的運動改變成除塵脫硝系統(tǒng)相對于氣體的運動，通過車速控制風速，通過排風罩的電動伸縮開合控制風量。
[0029]本發(fā)明采用通過掛接方式實現(xiàn)牽引車頭與半掛車廂固定，在非工作狀態(tài)時，可用作其他車輛中，提高了本發(fā)明的實用性。
[0030]本發(fā)明一般還包括高壓發(fā)生器和機電控制柜，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，并提供加濕器運行的工作電壓，相當于整個除塵脫硝系統(tǒng)的電源，連接在機電控制柜旁。
[0031]所述的機電控制柜與高壓發(fā)生器相連，并通過可伸縮的連接電纜與除塵車廂連接工作站、電除塵器、脫硝車廂連接工作站、加濕器、自動控制系統(tǒng)相連接，機電控制柜上設有可用于手動操作的電除塵器運行開關、電除塵器停止開關、電除塵器電源指示燈、電除塵器故障指示燈、帶電部電壓表和電流表、集塵部電壓表和電流表及可用于手動操作的加濕器運行開關、加濕器停止開關、加濕器電源指示燈、加濕器故障指示燈、加濕器電壓表、加濕器濕度表，以提高系統(tǒng)的操作靈活性。
[0032]作為優(yōu)選，所述的電除塵器由8個ESP單元、帶電部接線盒、集塵部接線盒、沖洗水入口、沖洗水出口、可拆卸沖洗門、手柄、限位開關、固定螺栓組成，固定螺栓將電除塵器固定在除塵車廂底部的固定底座上，直流帶電部一側(cè)緊靠進氣口處并與排風罩無縫對接；每個ESP單元都由直流帶電部和交流集塵部組成，直流帶電部通直流電使顆粒物(PM)帶電，交流集塵部通交流電使顆粒物(PM)均勻富集在上下兩塊電極板上，各個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ESP單元均可獨立拆卸、沖洗和檢修；帶電部接線盒與串聯(lián)后的ESP單元直流帶電部極板相連，集塵部接線盒與串聯(lián)后的ESP單元交流集塵部極板相連，并通過連接電纜與除塵車廂連接工作站相連；公路隧道空氣除塵脫硝車在運行前將可拆卸沖洗門拆下，使電除塵器在運行過程中始終處于前后通風狀態(tài)，運行結束后將可拆卸沖洗門固定在限位開關處并用電除塵器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沖洗水入口和沖洗水出口，引用外來水清洗電除塵器上收集的顆粒物(PM)和內(nèi)部連接處積累的污染物。
[0033]作為優(yōu)選，還包括除塵車廂連接工作站，所述的除塵車廂連接工作站安裝于除塵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)軸進行轉(zhuǎn)動，連接工作站的另一端設有把手和天窗鎖用于手動開啟和固定連接工作站，便于電除塵器上方設備的檢修，連接工作站通過可伸縮的連接電纜與擋風板電動轉(zhuǎn)軸、除塵車廂半開車門電動轉(zhuǎn)軸、電除塵器、機電控制柜和自動控制系統(tǒng)相連接。
[0034]所述的自動控制系統(tǒng)安裝在牽引車的最前方，通過連接電纜與高壓發(fā)生器、機電控制柜、除塵車廂連接工作站、脫硝車廂連接工作站相連，控制電源的開關、電除塵器和水泵的運行、電動轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，成為公路隧道空氣除塵脫硝車的控制中心，便于駕乘人員的操作。自動控制系統(tǒng)一般包括控制芯片和對控制芯片進行指令輸入的控制面板，控制面板一般與駕駛面板一體設置，以方便駕駛員的實時控制。
[0035]本發(fā)明的公路隧道空氣除塵脫硝車由牽引車、除塵車廂、脫硝車廂、高壓發(fā)生器、機電控制柜、排風罩、電除塵器、除塵車廂連接工作站、加濕器、脫硝器、脫硝車廂連接工作站、自動控制系統(tǒng)組成。利用電除塵原理和活性炭吸附的機理，將固定閉式除塵脫硝方式拓展為移動開式除塵脫硝方式，把氣體相對于除塵脫硝系統(tǒng)的運動改變成除塵脫硝系統(tǒng)相對于氣體的運動，利用車速控制風速，通過進氣口處排風罩的電動伸縮開合控制風量，以適應不同的隧道斷面面積。隨著公路隧道空氣除塵脫硝車在隧道內(nèi)向前移動，含有顆粒物(PM)的空氣污染物進入由直流帶電部和交流集塵部組成的電場，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，接著，含有二氧化氮(NO2)的空氣污染物進入加濕器，濕度適宜的二氧化氮(NO2)經(jīng)過脫硝槽時被活性炭吸附除去，凈化后的空氣自然向車后流動而排入隧道內(nèi)，由此去除整個公路隧道空氣污染物中的顆粒物(PM)和二氧化氮(NO2),此過程只需要一個人就可以通過自動控制系統(tǒng)操作運行。運行結束后，公路隧道空氣除塵脫硝車停靠在城市保潔中心，只需要外接清水沖洗電除塵器和更換脫硝器中的活性炭就能實現(xiàn)重復使用。牽引車和除塵車廂、脫硝車廂能夠分離，在停止工作時可以挪作它用。
[0036]與常規(guī)的隧道通風和廢氣凈化技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0037](I)本發(fā)明將除塵脫硝設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在車上移動收集顆粒物(PM)和吸附二氧化氮(NO2)的方式，省去了一般除塵脫硝系統(tǒng)不可缺少的動力設備一風機，不需要增加公路隧道旁路和置頂風路的建設，極大減少了土方建設、通風設備安裝等固定成本的投入；
[0038](2)本公路隧道空氣除塵脫硝車可根據(jù)一天車流量的大小選擇在高峰時段進入公路隧道作業(yè)，而且只需要一個人就可以操作運行，能夠有效的控制運營成本；運行結束后可以?？吭诔鞘斜嵵行?，只需要外接清水沖洗電除塵器和更換脫硝器中的活性炭就能實現(xiàn)重復使用，并且牽引車和除塵車廂、脫硝車廂能夠分離，在停止工作時可以挪作它用，降低了維護費用。因此，本公路隧道空氣除塵脫硝車結構簡單、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】
[0039]圖1為本發(fā)明的公路隧道空氣除塵脫硝車的結構示意圖。
[0040]圖2為圖1的俯視圖。
[0041]圖3為圖1中高壓發(fā)生器和機電控制柜的左視圖。
[0042]圖4為圖1中電除塵器的左視圖。
[0043]圖5為圖1中加濕器的左視圖。
[0044]圖6為圖1中脫硝器的左視圖。

【具體實施方式】
[0045]公路隧道空氣除塵脫硝車由牽引車、除塵車廂、脫硝車廂、高壓發(fā)生器、機電控制柜、排風罩、電除塵器、除塵車廂連接工作站、加濕器、脫硝器、脫硝車廂連接工作站、自動控制系統(tǒng)組成。該除塵脫硝車利用電除塵原理和活性炭吸附的機理，根據(jù)隧道空氣凈化特點，將固定閉式除塵脫硝方式拓展為移動開式除塵脫硝方式，把氣體相對于除塵脫硝系統(tǒng)的運動改變成除塵脫硝系統(tǒng)相對于氣體的運動，利用車速控制風速，通過除塵車廂進氣口處排風罩的電動伸縮開合控制風量，脫硝車出氣口始終處于敞開狀態(tài)使車廂形成與外界連通的風道，省去了風機。公路隧道空氣除塵脫硝車可通過自動控制系統(tǒng)隨意調(diào)節(jié)排風罩的大小，以適應不同的隧道斷面面積。準備工作完成后，各個裝置均處于開啟狀態(tài)，隨著公路隧道空氣除塵脫硝車在隧道內(nèi)向前移動，含有顆粒物(PM)的空氣污染物進入由直流帶電部和交流集塵部組成的電場，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，接著，含有二氧化氮(NO2)的空氣污染物進入加濕器，濕度適宜的二氧化氮(NO2)經(jīng)過脫硝槽時被活性炭吸附除去，凈化后的空氣自然向車后流動而排入隧道內(nèi)，由此去除整個公路隧道空氣污染物中的顆粒物(PM)和二氧化氮(NO2)。
[0046]以下結合實施例附圖對本發(fā)明所述的公路隧道空氣除塵脫硝車作進一步的說明。
[0047]在圖1、圖2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和機電控制柜5的裝卸。牽引車I后部掛接有半掛車廂，半掛車廂帶有位于車體前部的進氣口 34和位于車體后部的出氣口 37。半掛車廂可采用整體式的，也可采用分體式。本實施例中采用分體式，包括除塵車廂23和脫硝車廂58。
[0048]牽引車I通過牽引銷板22上的除塵車廂牽引銷24連接除塵車廂23。除塵車廂23的進氣口處設有排風罩，排風罩由上方的擋風板25、除塵車廂23的兩扇半開車門28、連接擋風板25和半開車門28之間的折疊伸縮板27、固定擋板44以及控制擋風板25和半開車門28轉(zhuǎn)動的擋風板電動轉(zhuǎn)軸26、半開車門電動轉(zhuǎn)軸29組成，擋風板電動轉(zhuǎn)軸26、半開車門電動轉(zhuǎn)軸29與除塵車廂連接工作站32相連，通過自動控制系統(tǒng)控制擋風板電動轉(zhuǎn)軸26、半開車門電動轉(zhuǎn)軸29使排風罩進行開合，擋風板25上設有電纜固定插口 30用于連接電纜的連通和固定。牽引車I后方有一條用于支撐排風罩上方擋風板25的卡槽40，卡槽40的高度低于擋風板電動轉(zhuǎn)軸26 ;當公路隧道空氣除塵脫硝車處于非工作狀態(tài)時，擋風板25的翻轉(zhuǎn)側(cè)搭接在該卡槽40上，同時形成前側(cè)向下傾斜的斜面結構，進一步減少風阻。擋風板25、折疊伸縮板27通過固定擋板44與除塵車廂23實現(xiàn)鉸接固定。
[0049]除塵車廂23中部留有足夠大的空間用于搭載電除塵器35，頂部開有天窗用于安裝可開關的除塵車廂連接工作站32，除塵車廂連接工作站32通過工作站連接轉(zhuǎn)軸45與除塵車廂頂部鉸接，除塵車廂連接工作站32上可根據(jù)需要設置把手，除塵車廂連接工作站32通過除塵車廂連接工作站接線口 33與可伸縮的連接電纜31連接；除塵車廂23出氣口處設有脫硝車廂牽引銷59用于連接脫硝車廂58，除塵車廂23的出氣口兩側(cè)設有連接車門56用于鎖定脫硝車廂58和操作人員的上下。脫硝車廂58通過脫硝車廂牽引銷59與除塵車廂23無縫對接，進氣口處安裝加濕器89用于增加空氣的濕度，中部留有足夠大的空間用于搭載脫硝器80，頂部開有天窗用于安裝可開關的脫硝車廂連接工作站60，脫硝車廂連接工作站60通過工作站連接轉(zhuǎn)軸41與脫硝車廂58頂部鉸接，脫硝車廂出氣口始終處于敞開狀態(tài)與外界空氣相連通。脫硝車廂連接工作站60上可根據(jù)需要設計把手。
[0050]牽引車I和除塵車廂23之間通過除塵車廂牽引銷24進行連接和分離，連接處留有足夠大的空間用于排風罩的開合，并用可伸縮的連接電纜31將牽引車中的自動控制系統(tǒng)、高壓發(fā)生器4、機電控制柜5與除塵車廂連接工作站32、電除塵器35、脫硝車廂連接工作站60、加濕器89連通在一起，并將可伸縮的連接電纜31通過電纜固定插口 30固定在擋風板25上。除塵車廂23底部設有接地線54。
[0051]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35帶電部的直流電和集塵部的交流電，并提供加濕器89運行的工作電，相當于整個除塵脫硝系統(tǒng)的電源。機電控制柜5與高壓發(fā)生器4相連，并通過可伸縮的連接電纜31與除塵車廂連接工作站32、電除塵器35、脫硝車廂連接工作站60、加濕器89、自動控制系統(tǒng)相連接，機電控制柜5上設有可用于手動操作的電除塵器運行開關12、電除塵器停止開關13、電除塵器電源指示燈14、電除塵器故障指示燈15、帶電部電壓表8和帶電部電流表9、集塵部電壓表10和集塵部電流表11、以及可用于手動操作的加濕器運行開關18、加濕器停止開關19、加濕器電源指示燈20、加濕器故障指示燈21、加濕器電壓表16、加濕器濕度表17。高壓發(fā)生器4和機電控制柜5均設有便于現(xiàn)場人員開閉的高壓發(fā)生器把手6和機電控制柜把手7。
[0052]在圖4中，電除塵器35由若干ESP單元48組成，圖4中為8個。電除塵器35由固定螺栓固定在除塵車廂23底部的固定底座上。每個ESP單元48都由直流帶電部49和交流集塵部50組成，直流帶電部49 一側(cè)緊靠進氣口處并與排風罩無縫對接，直流帶電部49通直流電使顆粒物(PM)帶電，交流集塵部50通交流電使顆粒物(PM)均勻富集在上下兩塊電極板上，各個ESP單元48通過內(nèi)部連接旋鈕串聯(lián)固定在電除塵器框內(nèi)，每個ESP單元48均可獨立拆卸、沖洗和檢修；帶電部接線盒36與串聯(lián)后的ESP單元48的直流帶電部49的極板相連，集塵部接線盒38與串聯(lián)后的ESP單元48的交流集塵部50的極板相連，并通過連接電纜與除塵車廂連接工作站32相連；除塵車廂23出氣口處設有可拆卸沖洗門55，公路隧道空氣除塵脫硝車在運行前將可拆卸沖洗門55拆下，使電除塵器35在運行過程中始終處于前后通風狀態(tài)，運行結束后將可拆卸沖洗門55固定在限位開關53處并用電除塵器手柄52鎖定使電除塵器35處于密封狀態(tài)，將外接水管分別連接在沖洗水入口 51和沖洗水出口 42，引用外來水清洗電除塵器35上收集的顆粒物(PM)和內(nèi)部連接處積累的污染物。限位開關53可選擇自動控制的卡合結構等，一般可通過自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制。
[0053]在圖5中，加濕器89由固定螺栓固定在脫硝車廂58入口處的固定底座上。貯水箱64固定在加濕器89的最底部，設有注水口 65和出水口 66，上方開有回流槽67，保證貯水箱64與外界相通并用于收集回流水；水泵68嵌在貯水箱64上，泵水入口 69深入貯水箱64最底部抽水，泵水出口 70與抗高壓水管63相連，抗高壓水管63上設有霧化噴頭62，霧化噴頭62將水霧化后噴灑到加濕器89內(nèi)，水泵68控制面板上設有接線口 73、壓力表74、濕度表75、水泵運行開關76、水泵停止開關77、水泵電源指示燈78、水泵故障指示燈79 ;濕度傳感器71安裝在水泵68的上方測定空氣的濕度，通過水泵68上的傳感器接口 72與水泵68相連，將濕度信號轉(zhuǎn)化為電信號傳輸?shù)剿?8。經(jīng)電除塵器35去除顆粒物(PM)的空氣通過加濕器鏤空窗61進出加濕器89，通過濕度傳感器71測定的濕度信號決定水泵68的運行和停止。除塵車廂23和脫硝車廂58之間可采用一體設置，也可通過車廂連接鎖57相互固定。
[0054]在圖6中，脫硝器80由固定螺栓固定在脫硝車廂58出口處的固定底座上。脫硝器80由包括脫硝框架88、固定在脫硝框架內(nèi)的若干類似V型的流體通道、以及設置在流體通道內(nèi)的脫硝單元81組成。V型的流體通道由相鄰兩個V型的固定擋板85與框架相互固定形成；脫硝框架88上設有脫硝槽鏤空窗86，便于實現(xiàn)空氣的進出。每個脫硝單元81都由脫硝槽82、脫硝槽拉手83和用于吸附二氧化氮(NO2)的脫硝吸附材料87組成，脫硝吸附材料87均勻的填充在脫硝槽82里，脫硝槽82固定在脫硝槽支架84上并可通過脫硝槽拉手83自由的推進和拉出。脫硝槽支架84上一般由盒體框架和豎向擋板組成，盒體框架底部設有篩網(wǎng)，便于空氣的進入；盒體框架一側(cè)與脫硝框架88固定，另一側(cè)通過豎向擋板與V型的固定擋板85相互固定，豎向擋板一方面實現(xiàn)對盒體框架的固定，另一方面起到導流的作用，保證空氣從盒體框架底部的篩網(wǎng)進入脫硝槽82內(nèi)進行脫硝。脫硝吸附材料87可選擇活性炭。經(jīng)過加濕的空氣通過脫硝器鏤空窗86進出脫硝器80，隧道空氣中的二氧化氮(NO2)被脫硝槽82中的活性炭吸附凈化后排放到隧道中。運行結束后，將脫硝槽82抽出更換活性炭，使用過的活性炭可以再生脫去吸附的NO2后重復使用，盛放完活性炭后可采用篩網(wǎng)覆蓋在活性炭頂面，便于實現(xiàn)對活性炭的初步固定，同時保證空氣的順利排出。
[0055]本公路隧道空氣除塵脫硝車可根據(jù)一天車流量的大小選擇在高峰時段進入公路隧道作業(yè)，而且只需要一個人就可以操作運行，運行結束后可以?？吭诔鞘斜嵵行模恍枰饨忧逅疀_洗電除塵器和更換脫硝器中的活性炭就能實現(xiàn)重復使用，并且牽引車和除塵車廂、脫硝車廂能夠分離，在停止工作時可以挪作它用，結構簡單、操作方便、效率高、效果好，適合各種公路隧道使用。
【權利要求】
1.一種公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，包括: 對除塵脫硝車提供動力的牽引車(I)； 與所述牽引車(I)車尾掛接的半掛車廂，該半掛車廂上設有位于前方的進氣口(34)和位于后方的出氣口(37)； 依次設置在半掛車廂內(nèi)的電除塵器(35)、加濕器(89)和脫硝器(80)，所述電除塵器(35)靠近進氣口(34)設置，所述脫硝器(80)靠近出氣口(37)設置； 設置在所述進氣口(34)處的排風罩，該排風罩具有封閉所述進氣口(34)的第一工作位和打開所述進氣口(34)的第二工作位； 自動控制系統(tǒng)，自動控制排風罩在兩個工作位之間調(diào)換，同時控制電除塵器(35)、加濕器(89)和脫硝器(80)的開閉。
2.根據(jù)權利要求1所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述排風罩包括: 鉸接在半掛車廂的進氣口(34)兩側(cè)的兩扇半開車門(28)； 鉸接在半掛車廂的進氣口(34)頂側(cè)的擋風板(25)； 將半開車門(28)頂緣與擋風板(25)兩側(cè)連接的折疊伸縮板(27)； 所述擋風板(25)靠近車尾的一側(cè)與所述進氣口(34)頂側(cè)鉸接，另一側(cè)具有上翻的第一工作位，以及當兩扇半開車門(28)關閉時下翻的第二工作位； 所述半開車門(28)和擋風板(25)在自動控制系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權利要求1所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述牽引車(I)靠近車尾的頂側(cè)設有卡槽(40)，卡槽(40)的高度低于擋風板(25)鉸接側(cè)的高度，當擋風板(25)位于第二工作位時，其下翻的一側(cè)搭接在該卡槽(40)內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述加濕器(89)包括: 兩側(cè)分別帶有鏤空窗的加濕器框架，通過所述電除塵器(35)除塵的空氣從其中一個鏤空窗進入加濕器(89)，從另外一個鏤空窗排出； 固定在加濕器框架底部的貯水箱(64)； 固定在加濕器框架頂部的用于對空氣進行加濕的一個或多個霧化噴頭(62)； 將貯水箱(64)中水運送到霧化噴頭(62)進行噴霧的水泵(68)； 設置在加濕器框架內(nèi)用于檢測空氣濕度的濕度傳感器(71)，濕度傳感器根據(jù)檢測的濕度信號，控制所述水泵(68)的運行。
5.根據(jù)權利要求4所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述貯水箱(64)頂部設有向貯水箱出4)底部凹陷的回流槽(67)，該回流槽底部設有與貯水箱(64)內(nèi)腔連通的回流孔。
6.根據(jù)權利要求1所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述脫硝器(80)包括: 兩側(cè)分別帶有鏤空窗的脫硝器框架，通過所述加濕器(89)加濕的空氣從其中一個鏤空窗進入脫硝器(80)，從另外一個鏤空窗排出； 固定在脫硝器框架的一個或多個流體通道，該流體通道的兩端分別與脫硝器框架兩側(cè) 的鏤空窗對應； 設置在流體通道的脫硝吸附材料(87)。
7.根據(jù)權利要求6所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述流體通道為V型的流體通道，每個流體通道由兩個V型的固定擋板(85)與所述脫硝器框架圍成。
8.根據(jù)權利要求6所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述流體通道內(nèi)設有脫硝槽支架(84)、以及采用抽屜式結構設置在脫硝槽支架(84)內(nèi)的脫硝槽(82);所述脫硝器框架上設有與脫硝槽(82)對應的抽屜口。
9.根據(jù)權利要求7所述的公路隧道空氣除塵脫硝車，其特征在于，所述脫硝槽支架(84)包括頂部與流體通道頂部固定的豎向擋板、以及與豎向擋板底部相互固定的盒體框架，所述盒體框架內(nèi)設有所述的脫硝槽(82);空氣在豎向擋板導流作用下經(jīng)過盒體框架底部進入脫硝槽進行脫硝。
10.一種利用權利要求1-9任一權項所述公路隧道空氣除塵脫硝車進行除塵脫硝的方法，其特征在于，包括:將公路隧道空氣除塵脫硝車行駛至需要除塵脫硝的公路隧道內(nèi)，利用車速控制進入半掛車廂進氣口內(nèi)氣體的流速，通過電除塵器進行除塵，通過加濕器進行加濕，最后通過 脫硝器進行脫硝，最后經(jīng)半掛車廂出氣口排出。
【文檔編號】F24F5/00GK104071066SQ201410228346
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權日:2014年5月27日
【發(fā)明者】翁小樂, 王偉, 吳忠標, 劉越, 王海強 申請人:浙江大學