一種公路隧道空氣除塵車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)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(kāi)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(kāi)閉。本實(shí)用新型與常規(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(shuō)明】一種公路隧道空氣除塵車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(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。

【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(jiàn)度低和噪聲振動(dòng)等問(wèn)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(jiàn)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(wèn)題，隧道空氣污染物中的顆粒物治理刻不容緩。
[0003]目前，國(guó)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(lái)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(guò)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(guò)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(guó)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(méi)有這種便利了。1934年，英國(guó)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(guò)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(guò)氣體交換的方式來(lái)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(guò)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(guó)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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)具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型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(wèn)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)車門關(guān)閉時(shí)下翻的第二工作位；所述半開(kāi)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(guò)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(kāi)車門和擋風(fēng)板一般通過(guò)電動(dòng)轉(zhuǎn)軸與半掛車廂鉸接，電動(dòng)轉(zhuǎn)軸一般通過(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)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(wú)縫對(duì)接；各個(gè)ESP單元通過(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)口天窗處，通過(guò)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(kāi)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(guò)可伸縮的連接電纜與擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸、車廂半開(kāi)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(guò)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(kāi)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(lái)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(guò)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(guò)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(kāi)關(guān)和停止開(kāi)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(guò)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(kāi)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，提高本實(shí)用新型除塵車的人性化。
[0030]本實(shí)用新型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(guò)電除塵器除塵，最后經(jīng)半掛車廂出氣口排出。
[0031]本實(shí)用新型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(lái)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(shuō)明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型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為本實(shí)用新型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(kāi)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(guò)半掛車廂進(jìn)風(fēng)口處排風(fēng)罩的電動(dòng)伸縮開(kāi)合控制風(fēng)量，出風(fēng)口始終處于敞開(kāi)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(guò)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(kāi)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(kù)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)本實(shí)用新型所述的公路隧道空氣除塵車作進(jìn)一步的說(shuō)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(kāi)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(kāi)有天窗用于安裝可開(kāi)關(guān)的連接工作站17 ;牽引車I和半掛車廂8之間通過(guò)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(kāi)車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13的打開(kāi)和關(guān)閉，一般通過(guò)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(guò)高壓發(fā)生器把手39打開(kāi)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(guò)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(kāi)關(guān)41和停止開(kāi)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(kāi)關(guān)41和停止開(kāi)關(guān)42用于控制電除塵器16的開(kāi)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(kāi)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(kāi)車門12、連接擋風(fēng)板9和半開(kāi)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(kāi)車門12轉(zhuǎn)動(dòng)的擋風(fēng)板電動(dòng)轉(zhuǎn)軸10、車廂半開(kāi)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(kāi)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(guò)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(kāi)車門電動(dòng)轉(zhuǎn)軸13使排風(fēng)罩進(jìn)行開(kāi)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(kāi)口天窗處，通過(guò)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)限位開(kāi)關(guān)電纜23與限位開(kāi)關(guān)37相連，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)限位開(kāi)關(guān)37的自動(dòng)控制，集塵部接線盒22的另一端通過(guò)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(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)打開(kāi)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(kāi)關(guān)41，主電源指示燈43亮，電除塵器16開(kāi)始工作，使電除塵器16在運(yùn)行過(guò)程中始終處于前后通風(fēng)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)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(guò)程中發(fā)生故障，故障指示燈44亮并發(fā)出警示聲，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)觸動(dòng)機(jī)電控制柜5上的停止開(kāi)關(guān)42，電除塵器16停止工作；運(yùn)行結(jié)束后，通過(guò)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(kāi)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(kāi)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(lái)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嵵行模恍枰饨忧逅M(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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)車門(12)關(guān)閉時(shí)下翻的第二工作位； 所述半開(kāi)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(guò)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(kāi)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)。
【文檔編號(hào)】E21F5/00GK203974984SQ201420277639
【公開(kāi)日】2014年12月3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(lè), 劉越, 王海強(qiáng) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)