静电除尘装置在公路隧道通风中的使用条件研究.doc

在交通事业发展迅猛的今天公路隧道建设也得到了长足的发展公路隧道通风设施的费用一般为工程造价的长大隧道甚至可达因此公路隧道的通风问题是十分值得关注的研究课题目前的隧道通风方式分为以下几种如图所示当交通流量不大隧道长度比较短时隧道采用自然通风即可满足要求年美国匹兹堡室自由隧道长米发生交通堵塞洞内浓度增高导致很多人中毒从此隧道的设计中开始采用机械通风系统美国纽约市的荷兰隧道采用盾构法施工圆形断面所以车道下面作为送风道上部作为排风道气流从下往上横向流动世界上首次采用全横向通风方式对于圆形断面的隧道车道的上部下部空间可以作为风道而对于其他断面形式的隧道就没有这种便利了年英国人在修建莫尔西隧道长米时对尽量减少管道断面的方式做了研究首次采用半横向通风系统取得了很好的效果全横向和半横向通风方式需要隔离较大的隧道断面空间作为风道需要大功率的轴流风机通过斜竖井排出洞内废气因此需要花费较大的工程费用和营运费用纵向通风方式浮出水面对于纵向通风的研究日本人一直走在世界的前列年日本在修建关越隧道长米首次将纵向通风应用于以上的隧道并对隧道通风编程模拟模拟的结果表明静电除尘装置加送排式纵向通风系统可以应用在关越隧道上并得出了不论交通方式隧道长短如何均可采用静电除尘装置加分段纵向通风的结论本文通过对柴油车和汽油车在不同坡度和速度情况下的和烟雾的排放的分析得出静电除尘装置的基本使用条件的计算方法静电除尘装置简介及其在隧道中的应用静电除尘装置的使用场所大致分为两种类型一是以改善隧道内视距为主要目的的隧道内设置型一是以改善隧道口环境为主要目的的换气处设置型本文讨论的是前者的以改善隧道内部空气品质为目的的静电除尘装置静电除尘装置原理如图所示在带负电的放电极周围的空气电离形成电离区叫做电晕区电晕区通常局限于放电极周围几毫米处电离后负离子向带正电的正极移动含沉空气通过静电除尘装置时获得负电荷沉积在正极板因此正极板也叫做集尘板上只有少量在电晕区通过因为电晕区范围很小沉积在负极板上静电除尘装置的开发过程静电除尘装置从第一号机的开发到现在处理风速和除尘效率都在不断提高表静电除尘装置发展过程第一代第二代第三代第四代现在现在空气洗净式静电除尘装置水洗净式静电除尘装置水洗净式静电除尘装置水洗净式静电除尘装置处理风速处理风速处理风速处理风速效率效率效率效率静电除尘装置的使用条件分析当按照烟雾浓度指标计算得到的隧道通风需风量大于按照浓度指标计算得到的隧道通风需风量时隧道满足了采用静电除尘装置的必要条件此时若在隧道中采用静电除尘装置则可以降低隧道的需风量从而降低了隧道通风量从而达到了节能的目的满足指标的隧道通风需风量计算方法排放量计算式中隧道全长排风量基准排风量取为辆考虑的车况系数车密度系数考虑的海拔高度系数考虑的纵坡车速系数考虑的车型系数车型类别数相应类型的设计交通量辆稀释的需风量计算中隧道全长稀释的需风量标准大气压取为隧道选址设计大气压标准气温取为隧道夏季设计气温满足烟雾指标隧道通风需风量计算方法烟雾排放量计算式中隧道全长烟雾排风量烟雾基准排风量取为辆考虑烟雾的车况系数考虑烟雾的纵坡车速系数考虑烟雾的海拔高度系数取为考虑烟雾的车型系数柴油车的车型类别数相应车型的设计交通量辆稀释烟雾的需风量计算式中隧道全长稀释烟雾的需风量烟雾设计浓度临界柴油车比例临界柴油车比例是当按指标计算的需风量等于按烟雾指标计算的需风量时的柴油车比例如果柴油车比例超过临界柴油车比例则隧道就有可能需要使用静电除尘装置临界柴油车比例的计算方法为利用公式得出按指标计算的需风量利用公式得出按烟雾指标计算的需风量令二者相等得出临界柴油车比例的计算公式为式中临界柴油车比例烟雾设计浓度设计浓度基准排风量取为辆烟雾基准排风量取为辆考虑的纵坡车速系数考虑烟雾的纵坡车速系数表纵向通风时不同行车速度坡度下的临界柴油车比例车速坡度临界柴油车比例不同坡度组合情况下的临界柴油车比例因为坡度的变化对隧道通风需风量的计算指标影响较大故需研究不同坡度组合情况下的临界柴油车比例隧道由两段组成按照行车方向第一段长度为坡度为第二段长度为坡度为根据公式得到此隧道的临界柴油车比例为式中临界柴油车比例烟雾设计浓度设计浓度基准排风量取为辆烟雾基准排风量取为辆考虑的第一段的纵坡车速系数考虑的第二段的纵坡车速系数考虑烟雾的第一段的纵坡车速系数考虑烟雾的第二段的纵坡车速系数隧道第一段长度隧道第二段长度结论本文通过对于随着隧道坡度和柴油车比例变化下隧道需风量的变化的分析讨论了静电除尘装置的使用条件即在一定坡度下柴油车比例达到所谓临界柴油车比例时才有使用静电除尘装置的需要并且计算了不同坡度和车速下的临界柴油车比例的值在此基础上讨论了当隧道中有坡度变化时的情况下临界柴油车比例的计算方法