一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于公路隧道通風(fēng)領(lǐng)域，并公開了一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法和裝置，其利用設(shè)于隧道內(nèi)的兩組集中排風(fēng)口實現(xiàn)隧道的動態(tài)排風(fēng)，其中一組集中排風(fēng)口設(shè)置在距離隧道出口的100m～200m位置處，其排風(fēng)模式為分流型通風(fēng)井排出式，另一組集中排風(fēng)口設(shè)置在與隧道出口距離為隧道全長的15％～20％位置處，其排風(fēng)模式為合流型通風(fēng)井排出式。本發(fā)明可以根據(jù)交通狀況智能選擇更低能耗的排風(fēng)方式，豐富了隧道排風(fēng)方式，實現(xiàn)了隧道通風(fēng)的動態(tài)調(diào)節(jié)，既保證了隧道內(nèi)空氣質(zhì)量，又最大限度地節(jié)省了風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗。
【專利說明】
-種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于公路隧道通風(fēng)領(lǐng)域，具體設(shè)及的是一種組合型公路隧道機(jī)械排風(fēng)的方 法和裝置，更具體地，是設(shè)及一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在公路隧道中，汽車行駛在隧道內(nèi)時不斷排放尾氣，致使隧道內(nèi)C0、N0x及顆粒物 等有害物濃度顯著升高。目前，公路隧道內(nèi)廢氣排放最常用的方法是桐口直接排放和風(fēng)塔 高空排放。其中，桐口直接排放適用于山嶺隧道和長度較短的城市交通隧道;風(fēng)塔高空排放 在城市交通隧道中應(yīng)用廣泛，由于城市隧道桐口往往為商業(yè)和居民區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)，采用 風(fēng)塔高空排放的方式可W有效保護(hù)周圍環(huán)境敏感點，總體造價低，是一種簡單可靠的排風(fēng) 方式，也是目前國內(nèi)城市隧道采用的主要排風(fēng)方式。
[0003] 目前對于風(fēng)塔高空排放方式，通常首先根據(jù)城市規(guī)劃、景觀、環(huán)評等要求確定排風(fēng) 塔位置，然后再由排風(fēng)塔位置就近確定排風(fēng)機(jī)房位置，最后由排風(fēng)機(jī)房位置就近確定集中 排風(fēng)口位置，通過集中排風(fēng)口將隧道分為入口段和出口段兩個通風(fēng)區(qū)段，排風(fēng)口可設(shè)于距 隧道出口較近或較遠(yuǎn)位置處。對于風(fēng)塔集中排污方式，有風(fēng)塔分流排污和合流排污兩種運(yùn) 營模式，兩種方式獨立運(yùn)行，分流排污方式適用于行車速度較高的正常行車工況，合流排污 適用于行車速度較低的阻滯運(yùn)營工況。
[0004] 然而，現(xiàn)有的兩種獨立運(yùn)行的排風(fēng)方式存在W下兩個弊端：
[0005] 1)在排風(fēng)口距離隧道出口較近時，當(dāng)僅采用風(fēng)塔合流排污方式會導(dǎo)致出口段的氣 流短路，造成運(yùn)行能耗的增加，具體原因是阻滯運(yùn)營工況下隧道內(nèi)車速較低，交通通風(fēng)力作 為阻力考慮，需開啟射流風(fēng)機(jī)輔助通風(fēng)，由于入口段長度遠(yuǎn)大于出口段長度，因此合流排污 時會出現(xiàn)氣流短路，大部分廢氣由出口通過風(fēng)塔排放，為了滿足入口段需風(fēng)量要求，需進(jìn)一 步增加入口段射流風(fēng)機(jī)開啟臺數(shù)或增大風(fēng)塔內(nèi)排風(fēng)量，由此會導(dǎo)致運(yùn)行費用增加；
[0006] 2)在排風(fēng)口距隧道出口較遠(yuǎn)時，當(dāng)僅采用風(fēng)塔分流排污方式會造成入口段、出口 段和風(fēng)塔排風(fēng)量的增加，造成運(yùn)行費用的增加，具體原因是由于出口段長度較長，為了滿足 出口段新風(fēng)量和隧道桐口的環(huán)境空氣質(zhì)量要求，需增加出口段的通風(fēng)量，并且應(yīng)降低排風(fēng) 塔處的污染物濃度；由于風(fēng)塔處污染物濃度的降低，并且排風(fēng)口距離出口較遠(yuǎn)，為了保證風(fēng) 塔排放的廢氣量滿足要求，需增加風(fēng)塔的排風(fēng)量，同時由于風(fēng)塔排放的污染物濃度較低，隧 道入口段的新風(fēng)未能有效利用就排出隧道，進(jìn)一步造成了能耗的浪費；另外，由于出口段和 排風(fēng)塔內(nèi)風(fēng)量同時增加，因此入口段風(fēng)量也需相應(yīng)增加。
[0007] 綜上，當(dāng)排風(fēng)口距隧道出口較遠(yuǎn)或較近時，僅采用風(fēng)塔合流排污方式或風(fēng)塔分流 排污方式進(jìn)行隧道排污，都需要增大風(fēng)塔排風(fēng)量，增加運(yùn)行能耗和運(yùn)行成本。因此，急需設(shè) 計一種適用于隧道通風(fēng)的動態(tài)排風(fēng)方法和裝置，在滿足隧道排風(fēng)需要的同時，有效降低運(yùn) 行成本與能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引針對現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法 和裝置，其中結(jié)合不同交通工況下隧道排風(fēng)的特點，相應(yīng)設(shè)計了適用于隧道通風(fēng)的動態(tài)排 風(fēng)方法及裝置，其通過在隧道的兩處設(shè)置兩組不同的集中排風(fēng)口，W根據(jù)隧道內(nèi)不同的交 通工況W節(jié)能和保證隧道內(nèi)空氣質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)啟用不同的排風(fēng)口，豐富了隧道排風(fēng)方式，實 現(xiàn)了隧道通風(fēng)的動態(tài)調(diào)節(jié)，既保證了隧道內(nèi)空氣質(zhì)量，又最大限度地節(jié)省了風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗， 具有實施方便、運(yùn)營成本低等優(yōu)點，且能有效節(jié)能。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提出了一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法，在 隧道內(nèi)開設(shè)有兩組集中排風(fēng)口，其中一組為分流排風(fēng)口，其設(shè)置在距離隧道出口的l〇〇m~ 200m位置處，該分流排風(fēng)口的排風(fēng)模式為分流型通風(fēng)井排出式；另一組集中排風(fēng)口為合流 排風(fēng)口，其設(shè)置在與隧道出口的距離為隧道全長的15%~20%位置處，該合流排風(fēng)口的排 風(fēng)模式為合流型通風(fēng)井排出式；當(dāng)隧道內(nèi)的平均車速大于等于40km/h時，開啟分流排風(fēng)口 W采用分流排放模式進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)隧道內(nèi)的車速低于40km/h時，開啟合流排風(fēng)口 W采用合 流排放模式進(jìn)行排風(fēng)。
[0010] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，分流排風(fēng)口的排污量不小于70%，合流排風(fēng)口的排污量為 100%。
[0011] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述分流型通風(fēng)井排出式具體為隧道交通通風(fēng)力作為排 風(fēng)動力，隧道內(nèi)污染物一部分從排風(fēng)口排出，一部分從隧道出口排出。
[0012] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述合流型通風(fēng)井排出式具體為隧道交通通風(fēng)力作為排 風(fēng)阻力，隧道內(nèi)污染物均從排風(fēng)口排出。
[0013] 按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置，該裝置包括設(shè)于隧 道內(nèi)的兩組集中排風(fēng)口，其中一組集中排風(fēng)口為分流排風(fēng)口，其設(shè)置在距離隧道出口的 100m~200m位置處，該組排風(fēng)口的排風(fēng)模式為分流型通風(fēng)井排出式；另一組集中排風(fēng)口為 合流排風(fēng)口，其設(shè)置在與隧道出口距離為隧道全長的15%~20%位置處，該組排風(fēng)口的排 風(fēng)模式為合流型通風(fēng)井排出式;兩組集中排風(fēng)口的一端均與隧道相連，另一端均通過聯(lián)絡(luò) 風(fēng)道與排風(fēng)機(jī)房W及排風(fēng)塔相連。
[0014] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述分流排風(fēng)口優(yōu)選設(shè)置在距離隧道出口的150m位置處。
[0015] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述合流排風(fēng)口優(yōu)選設(shè)置在與隧道出口距離為隧道全長的 18 %位置處。
[0016] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)隧道內(nèi)的平均車速大于等于40km/h時，開啟分流排風(fēng)口 W 采用分流排放模式進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)隧道內(nèi)的車速低于40km/h時，開啟合流排風(fēng)口 W采用合流 排放模式進(jìn)行排風(fēng)。
[0017] 總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的W上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備W下的 技術(shù)優(yōu)點：
[0018] 1.本發(fā)明通過在隧道內(nèi)不同處設(shè)置兩組專用的排風(fēng)口，并分別用于風(fēng)塔合流排污 和風(fēng)塔分流排污，且可根據(jù)隧道不同運(yùn)營通風(fēng)工況，選擇開啟對應(yīng)工況下的排風(fēng)口，有效實 現(xiàn)隧道通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行，相比傳統(tǒng)通風(fēng)方式，其節(jié)能率可達(dá)5%~10%，實用性較強(qiáng)。
[0019] 2.本發(fā)明通過研究與試驗，獲得兩組排風(fēng)口的最佳設(shè)置位置，其中分流排風(fēng)口設(shè) 置在距離隧道出口的100m~200m位置處，合流排風(fēng)口設(shè)置在與隧道出口距離為隧道全長的 15%~20%位置處，并獲得排風(fēng)模式切換的最佳參數(shù)，即W隧道內(nèi)的平均車速作為選擇排 風(fēng)模式的依據(jù)，可實現(xiàn)隧道的最佳排風(fēng)，且能耗最低。
[0020] 3.本發(fā)明在正常行車工況時采用風(fēng)塔分流排污方式，開啟分流排風(fēng)口，關(guān)閉合流 排風(fēng)口，風(fēng)塔排污量不少于隧道全長污染物總量的70% ;阻滯行車工況時采用風(fēng)塔合流排 污方式，關(guān)閉分流排風(fēng)口，開啟合流排風(fēng)口，根據(jù)不同通風(fēng)工況對應(yīng)開啟不同的排風(fēng)口，可 有效實現(xiàn)隧道通風(fēng)系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)模式簡單、操作方便。
[0021] 4.本發(fā)明具有功能多樣結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，本發(fā)明在功能上既可W實現(xiàn)分流排污又 可W實現(xiàn)合流排污，在結(jié)構(gòu)上相比于傳統(tǒng)的排風(fēng)井只需增加一組排風(fēng)口，兩種排風(fēng)模式下 共用一套排風(fēng)機(jī)，兩組排風(fēng)口相互配合與協(xié)調(diào)，實現(xiàn)隧道內(nèi)的智能動態(tài)排風(fēng)。
[0022] 5.本發(fā)明利用人工智能可W在任一交通狀況下選擇較為節(jié)能的模式進(jìn)行運(yùn)行，并 且根據(jù)實際排污效果對運(yùn)行模式進(jìn)行修正，在節(jié)能的同時也保障了隧道內(nèi)的空氣品質(zhì)。
[0023] 6.本發(fā)明在合流排風(fēng)口的選擇上充分考慮了節(jié)能的目標(biāo)，W兩側(cè)壓力平衡點作為 排風(fēng)口安裝點，避免了典型阻塞交通工況下壓力不平衡開啟射流風(fēng)機(jī)增加的電耗。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所設(shè)及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可W相互組合。
[0026] 本發(fā)明的基本原理是利用設(shè)于隧道內(nèi)的兩組集中排風(fēng)口實現(xiàn)隧道的動態(tài)排風(fēng)，其 中一組適用于分流排放工況，另一組適用于合流排放工況，根據(jù)隧道內(nèi)不同的交通工況，合 理的開啟對應(yīng)的排風(fēng)口，實現(xiàn)風(fēng)塔合流排污與分流排污兩種排污方式的合理利用，進(jìn)而實 現(xiàn)隧道通風(fēng)的動態(tài)調(diào)節(jié)，具有調(diào)節(jié)方便，運(yùn)營成本低，節(jié)能效果好等優(yōu)點。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置，該裝置布置在隧道 1的內(nèi)部，用于實現(xiàn)隧道內(nèi)的通風(fēng)，該隧道1設(shè)有隧道進(jìn)口 2和隧道出口 3,行車方向從隧道進(jìn) 口向隧道出口延伸，所述排風(fēng)裝置包括設(shè)于隧道內(nèi)的兩組集中排風(fēng)口，其中一組集中排風(fēng) 口設(shè)置在距離隧道出口 3的100m~200m位置處，優(yōu)選設(shè)置在距離隧道出口 3的150m位置處， 其采用合流型通風(fēng)井排出的排風(fēng)模式進(jìn)行排風(fēng)，將該排風(fēng)口稱為分流排風(fēng)口 5。
[0028] 具體的，分流型通風(fēng)井排出式具體是W隧道交通通風(fēng)力作為排風(fēng)動力，隧道內(nèi)污 染物一部分從排風(fēng)口排出，一部分從隧道出口排出，其排污量不小于70 %。
[0029] 其中，分流排風(fēng)口5具體設(shè)置位置的選擇采用如下方式進(jìn)行確定：
[0030] (1)已知:隧道信息、車流量、車速
[0031] (2)假設(shè):隧道入口段到排風(fēng)口處為1段，排風(fēng)口段到隧道出口段為2段，排風(fēng)口到 排風(fēng)塔出口為3段，在隧道進(jìn)口、排風(fēng)口和隧道出口處分別設(shè)置污染物濃度傳感器，測得的 污染物濃度分別為圳、心02，入口段和出口段實際通風(fēng)量分別為化、92。
[0032] (3)設(shè)計計算:分流排風(fēng)口位置的確定
[0033] (3.1)為保證桐口環(huán)境要求，通常風(fēng)塔排污量不小于隧道內(nèi)污染物總量的70%，由 于隧道內(nèi)車速較高，車輛行駛產(chǎn)生的活塞風(fēng)較大，其余污染物通過隧道桐口排出，則有：
[0034] 排風(fēng)口污染物排出量/隧道整體污染物產(chǎn)生量>70%
[0035]
[0036] (3.2)考慮排風(fēng)口位置對隧道運(yùn)營通風(fēng)能耗的影響，假設(shè)排風(fēng)口分別在而 且有1/ ，兩種工況下隧道出口處污染物濃度均按隧道設(shè)計濃度考慮，風(fēng)塔排污量均按 70%考慮；
[0037] 根據(jù)出口處污染物濃度均按隧道設(shè)計濃度條件可得:C2 = c/2 [003引由于L' i<Li，因此有：Q' 2〉Q2，C' 1《Cl
[0039]將兩種工況分別按照a計算豎井排污量，則有：
[0043] 可見:U越大，也就是排風(fēng)機(jī)越靠近隧道出口，豎井風(fēng)量越小，越節(jié)能。[0044] 當(dāng)(A = ci時，化簡上式可得：
[004C
[0041
[004;
[0045]
[0046] 可見:Li越大，也就是排風(fēng)口越靠近隧道出口，豎井風(fēng)量越小，越節(jié)能。通過上述理 論計算可W發(fā)現(xiàn):在相同的風(fēng)塔排污效果情況下，排風(fēng)口越靠近隧道出口，豎井風(fēng)量越小， 越節(jié)能。
[0047] 上述計算中按車流量為恒定的車流考慮，由于實際情況中車流不斷發(fā)生變化，在 出口段沒有車通過時，隧道出口氣流會出現(xiàn)短路，從風(fēng)塔排出，因此，排風(fēng)口不宜設(shè)置在隧 道出口，根據(jù)實際的工程經(jīng)驗得出分流排風(fēng)口的安裝位置設(shè)置在距隧道出口 l〇〇m-200m處 排風(fēng)效果最佳。
[004引另一組集中排風(fēng)口設(shè)置在與隧道出口 3之間的距離為隧道1全長的15%~20%位 置處，優(yōu)選設(shè)置在與隧道出口 3之間的距離為隧道全長的18%位置處，其采用合流型通風(fēng)井 排風(fēng)模式排出排風(fēng)，將該排風(fēng)口稱為合流排風(fēng)口 6。
[0049] 具體的，合流型通風(fēng)井排風(fēng)式W隧道交通通風(fēng)力作為排風(fēng)阻力，隧道內(nèi)污染物均 從排風(fēng)口排出，其排污量為100 %。
[0050] 其中，合流排風(fēng)口6具體設(shè)置位置的選擇采用如下方式進(jìn)行確定：
[0051 ] (1)已知:隧道信息、車流量、車速
[0052] (2)假設(shè):隧道入口段到排風(fēng)口處為1段，排風(fēng)口段到隧道出口段為2段，排風(fēng)口到 排風(fēng)塔出口為3段
[0053] (3)設(shè)計計算:合流排風(fēng)口位置的確定
[0054] 由于合流排風(fēng)口的位置會影響風(fēng)口兩側(cè)的壓力分布和排風(fēng)口流量，根據(jù)數(shù)學(xué)導(dǎo)函 數(shù)的性質(zhì)可W知道當(dāng)合流排風(fēng)口置于可W使兩側(cè)壓力平衡的位置時，兩側(cè)的實際通風(fēng)量與 設(shè)計需風(fēng)量相等，此時排風(fēng)口風(fēng)量最小，為隧道全長的設(shè)計需風(fēng)量，通風(fēng)系統(tǒng)能耗最小，該 風(fēng)口為最優(yōu)位置。
[0055] (3.1)不考慮隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)時，通風(fēng)井底部合流后的全壓計算方法為：
[0056] 全壓=自然通風(fēng)力+隧道交通通風(fēng)力-隧道通風(fēng)阻力；
[0化7] p= Apigi+Apt廣 Aprl= Apig2+Apt廣 Apir2;
[0化引（3.2)自然通風(fēng)力A pgi和A Pg2的計算方法為：
[0化9]
[0060]
[0061] 式中：P為空氣密度;Ce為隧道入口和出口的局部阻力系數(shù);Ar為隧道沿阻力系數(shù)； ^和12分別為風(fēng)機(jī)左右兩側(cè)隧道長;Dr為隧道斷面當(dāng)量直徑，Dr = 4 ? Ar/Cr;Ar為隧道凈空斷 面積;Cr為隧道斷面周長;vn可取2-3m/s;對于已知隧道，自然風(fēng)阻力只與^和12有關(guān)。
[0062] (3.3)隧道交通通風(fēng)力Aptl和Apt2的計算方法為：
[0063]
[0064]
[0065] 式中：Am為汽車等效阻抗面積;VI和V2分別為隧道左右兩側(cè)通風(fēng)風(fēng)速;n+i為隧道進(jìn) 口段內(nèi)與VI同向的車輛數(shù)，n+i = N ? Li/3600/vt;vt為各工況車速;N為隧道小時交通量;n-2為 隧道左側(cè)內(nèi)與V2反向的車輛數(shù)，n-2 = N ? l2/3600/vt;對于已知隧道，在車速和車流量已定的 情況下，交通通風(fēng)力只與VI和V2有關(guān)，為了使排風(fēng)口風(fēng)量最小，進(jìn)口段和出口段通風(fēng)量等于 設(shè)計需風(fēng)量，而需風(fēng)量與隧道坡度、長度、交通量、車速、地理位置等有關(guān)，在隧道坡度、交通 量、車速等已知的情況下，需風(fēng)量只與長度有關(guān)，因此VI和V2只與長度有關(guān)，進(jìn)而交通通風(fēng)力 只與長度^和12有關(guān)。
[0066] (3.4)隧道通風(fēng)阻力A化1和A化2的計算方法為：
[0069] 式中：材-3和&-3分別為W通風(fēng)井內(nèi)風(fēng)速為基準(zhǔn)的左右兩側(cè)的損失系數(shù);V3為通
[0067]
[006引 風(fēng)井內(nèi)的斷面平均風(fēng)速;根據(jù)VI和V2W及風(fēng)量守恒原則，可W推算出V3,則通風(fēng)阻力只與^ 和L2有關(guān)。
[0070] (3.5)將(3.2)、（3.3)、（3.4)中的式子代入(3.1)等式中，經(jīng)過化簡，可^得到^和 L2的一個二元一次方程，進(jìn)而可W得到^和12的相對關(guān)系，得到最優(yōu)排風(fēng)口的位置。
[0071] (4)計算結(jié)果:在隧道車流量和車速已知的情況下，合流排風(fēng)口的最優(yōu)位置可W根 據(jù)W上計算結(jié)果得到。根據(jù)隧道預(yù)測交通量和行車速度，計算得到每種不同工況下的排風(fēng) 口位置，結(jié)合不同行車速度下的時間分配比例，從全天候系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)營的角度考慮，可W確 定合流排風(fēng)口的最優(yōu)安裝位置。根據(jù)多個典型工程的實際計算結(jié)果，本發(fā)明將最優(yōu)排風(fēng)口 設(shè)置在與隧道出口處的距離等于隧道全長的15%-20%范圍內(nèi)。
[0072] 進(jìn)一步的，分流排風(fēng)口 5和合流排風(fēng)口 6的一端均與隧道1相連，W此通過排風(fēng)口將 隧道內(nèi)的廢氣污染物吸入動態(tài)排風(fēng)裝置中，分流排風(fēng)口 5和合流排風(fēng)口6的另一端均與聯(lián)絡(luò) 風(fēng)道7相連，該聯(lián)絡(luò)風(fēng)道7與排風(fēng)機(jī)房4相連，該排風(fēng)機(jī)房4上設(shè)置有排風(fēng)塔8，由此經(jīng)排風(fēng)口 進(jìn)入排風(fēng)裝置的廢氣經(jīng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道7進(jìn)入排風(fēng)機(jī)房4內(nèi)，然后經(jīng)排風(fēng)塔8排出隧道。
[0073] 具體的，聯(lián)絡(luò)風(fēng)道7用于將正常行車排風(fēng)口 5和阻塞行車排風(fēng)口 6集成在排風(fēng)機(jī)房4 上，兩組排風(fēng)口只需一套排風(fēng)機(jī)房即可，減少裝置成本，簡化裝置結(jié)構(gòu)。
[0074] 本發(fā)明對于任意一種交通工況，可W進(jìn)行節(jié)能判定，智能選擇排風(fēng)模式與開啟合 適的排風(fēng)口，實現(xiàn)裝置的節(jié)能運(yùn)行，其中運(yùn)行的過程主要依據(jù)W下邏輯進(jìn)行:根據(jù)分流和合 流模式下排風(fēng)口的位置，確定排風(fēng)塔風(fēng)量和風(fēng)機(jī)阻力，并進(jìn)行節(jié)能判定，選擇采用分流排放 或合流排放模式進(jìn)行排風(fēng)，確定具體排風(fēng)口的開啟位置。具體的，排風(fēng)裝置安裝后，其分流 排風(fēng)口與合流排風(fēng)口的位置已定，根據(jù)該位置確定分流與合流模式下排風(fēng)塔風(fēng)量和風(fēng)機(jī)阻 力，計算兩種模式下通風(fēng)系統(tǒng)能耗，能耗較小的模式作為系統(tǒng)的排風(fēng)模式。
[0075] 根據(jù)多個工程的相關(guān)計算并經(jīng)過反復(fù)驗證，發(fā)現(xiàn)排風(fēng)模式主要與車速有關(guān)，當(dāng)車 速大于等于40km/h時(通常稱之為正常行車工況)采用分流排放模式進(jìn)行排風(fēng)較為節(jié)能，當(dāng) 車速低于40km/h時(通常稱之為阻滯工況)采用合流排放模式進(jìn)行排風(fēng)較為節(jié)能，因此本發(fā) 明根據(jù)隧道內(nèi)的行車速度即可智能的選擇排風(fēng)模式，開啟相應(yīng)的排風(fēng)口。
[0076] 下面對本發(fā)明的隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置的具體操作方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0077] 對于一條具體的隧道，首先，確定最優(yōu)的分流排放和合流排放模式的通風(fēng)口設(shè)置 位置，對分流排放模式與合流排放模式兩種模式的排風(fēng)機(jī)風(fēng)量、全壓和通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行能耗 進(jìn)行計算，運(yùn)行能耗最小的模式為系統(tǒng)采用的排風(fēng)模式，進(jìn)而確定開啟分流排風(fēng)口或開啟 合流排風(fēng)口。實際操作時，根據(jù)隧道內(nèi)的平均車速確定合適的排風(fēng)口，當(dāng)隧道內(nèi)的平均車速 大于等于40km/h時，開啟分流排風(fēng)口 W采用分流排放模式進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)隧道內(nèi)的車速低于 40km/h時，開啟合流排風(fēng)口 W采用合流排放模式進(jìn)行排風(fēng)。
[0078] 本發(fā)明實現(xiàn)了公路隧道運(yùn)營通風(fēng)的動態(tài)排風(fēng)，可根據(jù)隧道不同運(yùn)營工況對應(yīng)開啟 相應(yīng)的排風(fēng)口，正常行車工況時，關(guān)閉合流排風(fēng)口，開啟分流排風(fēng)口，阻塞行車工況時，關(guān)閉 分流排風(fēng)口，開啟合流排風(fēng)口，在同樣的運(yùn)營方案下，比傳統(tǒng)通風(fēng)方式更節(jié)能，節(jié)能率可達(dá) 5%~10%。
[0079] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，W上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用W 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法，其特征在于，在隧道內(nèi)開設(shè)有兩組集中排風(fēng)口，其中一 組為分流排風(fēng)口，其設(shè)置在距離隧道出口的loom~200m位置處，該分流排風(fēng)口的排風(fēng)模式 為分流型通風(fēng)井排出式；另一組集中排風(fēng)口為合流排風(fēng)口，其設(shè)置在與隧道出口的距離為 隧道全長的15 %~20%位置處，該合流排風(fēng)口的排風(fēng)模式為合流型通風(fēng)井排出式；當(dāng)隧道 內(nèi)的平均車速大于等于40km/h時，開啟分流排風(fēng)口以采用分流排放模式進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)隧道 內(nèi)的車速低于40km/h時，開啟合流排風(fēng)口以采用合流排放模式進(jìn)行排風(fēng)。2. 如權(quán)利要求1所述的隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法，其特征在于，分流排風(fēng)口的排污量不小 于70%，合流排風(fēng)口的排污量為100%。3. 如權(quán)利要求1或2所述的隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法，其特征在于，所述分流型通風(fēng)井排 出式具體為：以隧道交通通風(fēng)力作為排風(fēng)動力，隧道內(nèi)污染物一部分從排風(fēng)口排出，一部分 從隧道出口排出。4. 如權(quán)利要求1-3任一項所述的隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)方法，其特征在于，所述合流型通風(fēng) 井排出式具體為：以隧道交通通風(fēng)力作為排風(fēng)阻力，隧道內(nèi)污染物均從排風(fēng)口排出。5. -種隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置，其特征在于，該裝置包括設(shè)于隧道內(nèi)的兩組集中排風(fēng) 口，其中一組集中排風(fēng)口為分流排風(fēng)口，其設(shè)置在距離隧道出口的1 〇〇m~200m位置處，該組 排風(fēng)口的排風(fēng)模式為分流型通風(fēng)井排出式；另一組集中排風(fēng)口為合流排風(fēng)口，其設(shè)置在與 隧道出口距離為隧道全長的15%~20 %位置處，該組排風(fēng)口的排風(fēng)模式為合流型通風(fēng)井排 出式;兩組集中排風(fēng)口的一端均與隧道(1)相連，另一端均通過聯(lián)絡(luò)風(fēng)道(7)與排風(fēng)機(jī)房(4) 以及排風(fēng)塔(8)相連。6. 如權(quán)利要求5所述的隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置，其特征在于，所述分流排風(fēng)口優(yōu)選設(shè)置 在距離隧道出口的150m位置處。7. 如權(quán)利要求5或6所述的隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置，其特征在于，所述合流排風(fēng)口優(yōu)選 設(shè)置在與隧道出口距離為隧道全長的18%位置處。8. 如權(quán)利要求5-7任一項所述的隧道通風(fēng)動態(tài)排風(fēng)裝置，其特征在于，當(dāng)隧道內(nèi)的平均 車速大于等于40km/h時，開啟分流排風(fēng)口以采用分流排放模式進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)隧道內(nèi)的車速 低于40km/h時，開啟合流排風(fēng)口以采用合流排放模式進(jìn)行排風(fēng)。
【文檔編號】E21F1/00GK106050291SQ201610591028
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月26日 公開號201610591028.6, CN 106050291 A, CN 106050291A, CN 201610591028, CN-A-106050291, CN106050291 A, CN106050291A, CN201610591028, CN201610591028.6
【發(fā)明人】車輪飛, 肖明清, 蔡崇慶, 陳玉遠(yuǎn), 甘甜, 劉俊, 唐凱, 劉健
【申請人】中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司