一種隧道除霾系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及凈化裝置，特別涉及一種隧道除霾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公路隧道對于尾氣污染設(shè)置了風(fēng)機，但風(fēng)機的作用下還是會存在較多空氣污染物殘余在隧道中，而且污染物在進洞和出洞附近殘留的更多，一方面影響著駕駛員的視線，另外一方面將長期影響著駕駛員的身心健康?，F(xiàn)有的技術(shù)中除了設(shè)置風(fēng)機，還安排了灑水車，灑水車存在一些缺點:行車速度慢，影響隧道運行的車輛，另一方面缺點是灑水車灑水主要在低空進行灑水，廢氣污染物還是會存在較高位置。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對目前技術(shù)存在的問題，本實用新型旨在提供一種提高隧道空氣凈化能力的除霾系統(tǒng)。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案是，一種隧道除霾系統(tǒng)，包括設(shè)置于隧道內(nèi)壁的風(fēng)機，該除霾系統(tǒng)還包括設(shè)置于隧道內(nèi)壁上的除霾裝置，該除霾裝置包括噴嘴、水栗、儲存流體介質(zhì)的水箱和空壓機，該水箱的出口端通過管路連接水栗，水栗的出口端與空壓機的出口端用Y字管連接噴嘴的進口端，空壓機的出口端與Y字管之間設(shè)置有閥門，該水栗、水箱和空壓機設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上或隧道圍巖內(nèi)或隧道路基內(nèi)，該噴嘴設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上，當(dāng)水箱里的流體介質(zhì)在水栗的作用下與空壓機產(chǎn)生的壓縮空氣在Y字管混合后從噴嘴的噴孔噴出。
[0005]本實用新型所述的除霾裝置在結(jié)構(gòu)上輕質(zhì)，由空壓機壓出空氣和水栗壓出的水進行混合產(chǎn)生噴霧，通過所產(chǎn)生的水霧對隧道內(nèi)的空氣進行凈化處理。原理是，將壓縮空氣與水混合并相互高速撞擊，使水形成許多高速運動的細小水滴，水滴的粒徑在0.2到5 μ m的范圍內(nèi)，下落中的水滴與空氣中的浮塵粒子發(fā)生碰撞而結(jié)合在一起，浮塵粒子因表面濕度增大，以及顆粒之間在表面水的表面張力作用下很容易相互聚集在一起形成大顆粒粉塵，使顆粒本體重量增大而加速下落至地面，從而達到降塵的目的。水滴越多，直徑越小，與粉塵顆粒的結(jié)合幾率就越大。本實用新型所述的除霾裝置結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜，比較適用于公路隧道中的空氣凈化。這里所述的Y字管為將兩根管路匯聚為一根管路的結(jié)構(gòu)。
[0006]進一步的是，所述的閥門為流量調(diào)節(jié)閥，所述空壓機與Y字管之間設(shè)置有空氣流量計，所述水栗與Y字管之間設(shè)置有水流量計。
[0007]根據(jù)空氣流量計和水流量計所監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過控制流量調(diào)節(jié)閥以控制噴霧的濃度與噴出速度，這樣調(diào)節(jié)流量大小以形成不同的噴霧。
[0008]進一步的是，所述的管路與Y字管為PVC管。
[0009]PVC管(硬聚氯乙烯管)，是由聚氯乙烯樹脂與穩(wěn)定劑、潤滑劑等配合后用熱壓法擠壓成型，是最早得到開發(fā)應(yīng)用的塑料管材。PVC管抗腐蝕能力強、易于粘接、價格低、質(zhì)地堅硬。
[0010]進一步的是，所述的水栗、水箱和空壓機設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上。
[0011 ] 為了維修方便可以把水栗、水箱和空壓機設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上。
[0012]進一步的是，所述的空壓機為提供的工作壓力為0.7-2.0ΜΡΑ的空壓機。
[0013]若作用在水滴上的作用力相當(dāng)大，足以克服表面張力時，水滴就會破裂成較小的水霧，這種現(xiàn)象稱為“二次霧化”。所謂二次霧化，是指從射流分離后形成的水滴在壓縮空氣中運動時，繼續(xù)分裂成更細小的水滴現(xiàn)象。二次破裂所需的氣動力條件可用韋伯?dāng)?shù)表示。韋伯?dāng)?shù)的物理意義為氣動壓力與水表面張力之比，水開始變形、破碎時的韋伯?dāng)?shù)稱為臨界韋伯?dāng)?shù)。當(dāng)大于14時，水滴均破碎為水霧。韋伯?dāng)?shù)越大，水霧就越細。一般水在常溫下表面張力為7.0-7.5x10 2N/m，在本實用新型所述的空壓機設(shè)定壓力為0.7-2.0ΜΡΑ為較為適當(dāng)、經(jīng)濟。當(dāng)然空壓機的壓力可根據(jù)不同的環(huán)境，如根據(jù)水溫的不同而改變。
[0014]進一步的是，所述的噴頭噴孔的孔徑為l_3mm。
[0015]水滴越多，直徑越小，與粉塵顆粒的結(jié)合幾率就越大；又因水滴與粉塵顆粒屬于碰撞結(jié)合，為避免發(fā)生彈性碰撞，要求水滴的質(zhì)量與粉塵顆粒的質(zhì)量大體相同，進而提高降塵效率。噴嘴的噴孔越小，射流越細，霧化越細。本實用新型的噴嘴噴孔孔徑取l_3mm為比較合適、經(jīng)濟的尺寸。
[0016]本實用新型的有益效果:
[0017]通過本實用新型所述的除霾系統(tǒng)，可以較大的減小隧道洞內(nèi)的廢氣，改善隧道洞內(nèi)的空氣質(zhì)量，為駕駛員提供良好的駕駛環(huán)境。
【附圖說明】
[0018]圖1為一種隧道除霾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖描述實施例對本實用新型做具體闡述。
[0020]如圖1，一種隧道除霾系統(tǒng)，包括設(shè)置于隧道內(nèi)壁的風(fēng)機和除霾裝置，該除霾裝置包括噴嘴1、水栗2、儲存水的水箱3和空壓機4，該水箱3的出口端通過管路連接水栗2，水栗2的出口端與空壓機4的出口端用Y字管5連接噴嘴1的進口端，空壓機4的出口端與Y字管5之間設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥6和空氣流量計7，所述水栗2與Y字管5之間設(shè)置有水流量計8，當(dāng)水箱3里的流體介質(zhì)在水栗2的作用下與空壓機4產(chǎn)生的壓縮空氣在Y字管5混合后從噴嘴1噴出。根據(jù)空氣流量計7和水流量計8所監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過控制流量調(diào)節(jié)閥6以控制噴霧的濃度與噴出速度，這樣調(diào)節(jié)流量大小以形成不同的噴霧。本實施例中的管路與Y字管5皆采用PVC管。
[0021]本實施例中采用的噴嘴1是一種能夠?qū)⒁后w霧化噴出，而均勻懸浮于空氣中的一種裝置。其工作原理是通過內(nèi)部壓力，將內(nèi)部的液體擠壓進入噴嘴1中，噴嘴1內(nèi)部放置有一塊鐵片，高速流動的液體撞擊在鐵片上，反彈后形成直徑15-60 μ m左右的霧化顆粒，并通過噴嘴1出口噴出。該噴嘴1噴孔的孔徑為l_3mm，噴嘴1的噴孔越小，射流越細，霧化越細，這里當(dāng)然可以根據(jù)實際需要設(shè)定孔徑的大小，一般設(shè)定為1-3_為較為經(jīng)濟、適當(dāng)?shù)某叽纭?br>[0022]在從水箱3經(jīng)過水栗2導(dǎo)出的水與空壓機4產(chǎn)生的壓縮空氣在Y字管5混合攪拌，由于射流紊流、周圍氣體的氣動力作用、水中可能夾雜壓縮空氣等，使得水流產(chǎn)生變形，特別是在氣動壓力和表面張力作用下，使得表面變形不斷加劇，以致于水流產(chǎn)生分裂，形成水霧或不穩(wěn)定的水滴，水滴隨之也破裂成水霧。(若作用在水滴上的作用力相當(dāng)大，足以克服表面張力時，水滴就會破裂成較小的水霧，這種現(xiàn)象稱為“二次霧化”。所謂二次霧化，是指從射流分離后形成的水滴在壓縮空氣中運動時，繼續(xù)分裂成更細小的水滴現(xiàn)象。)
[0023]水滴在氣體中的運動時，主要受到兩種力的作用:氣動壓力，使水滴變形破碎；表面張力，使水滴維持原狀。當(dāng)水霧直徑較大、運動較快時，氣動壓力就可能大于表面張力，使霧粒發(fā)生變形，繼而分裂成更小的霧粒。二次破裂所需的氣動力條件可用韋伯?dāng)?shù)表示。韋伯?dāng)?shù)的物理意義為氣動壓力與水表面張力之比，水開始變形、破碎時的韋伯?dāng)?shù)稱為臨界韋伯?dāng)?shù)。當(dāng)大于14時，水滴均破碎為水霧。韋伯?dāng)?shù)越大，水霧就越細。噴嘴1的噴孔越小，射流越細，霧化越細。噴嘴1壓降越大，射流的出口流速越大，因而紊流度和韋伯?dāng)?shù)就大，有利于射流和水霧的破裂，對霧化有利。一般水在常溫下表面張力為7.0-7.5x10 2N/m，在本實用新型所述的空壓機4設(shè)定壓力為0.7-2.0ΜΡΑ為較為適當(dāng)、經(jīng)濟。當(dāng)然空壓機4的壓力可根據(jù)不同的環(huán)境，如根據(jù)水溫的不同而改變。
[0024]同時水在霧化過程中，由于水分子之間的相互高速撞擊作用，會產(chǎn)生大量的含負電荷的氧離子(在正常情況下，空氣分子顯電中性。而空氣中各種氣體的點子親和力即俘獲自由電子的能力不同，氧、二氧化碳遠遠大于其他氣體。按單位體積計算，氧在空氣中的含量一般為20.9%，是二氧化碳0.03%的700倍。因此空氣中生成的負離子訣大部分都是負氧離子)，大量的負氧離子可以吸附并聚集更具有非凡的結(jié)合能力，使之變?yōu)榻祲m。負氧離子由于增加了一個外層電子，獲得負電荷。負氧離子具有非凡的結(jié)合能力，使通常都帶正電荷的塵埃、煙霧、病菌、病毒相互聚集、中和，失去在空氣中自由漂浮的能力，并迅速墜落，不再對人體形成危害，從而凈化了空氣。
【主權(quán)項】
1.一種隧道除霾系統(tǒng)，包括設(shè)置于隧道內(nèi)壁的風(fēng)機，其特征在于，該除霾系統(tǒng)還包括設(shè)置于隧道內(nèi)的除霾裝置，該除霾裝置包括噴嘴(1)、水栗(2)、儲存流體介質(zhì)的水箱(3)和空壓機(4)，該水箱(3)的出口端通過管路連接水栗(2)，水栗(2)的出口端與空壓機(4)的出口端用Y字管(5)連接噴嘴⑴的進口端，空壓機(4)的出口端與Y字管(5)之間設(shè)置有閥門，該水栗(2)、水箱(3)和空壓機(4)設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上或隧道圍巖內(nèi)或隧道路基內(nèi)，該噴嘴(1)設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上，當(dāng)水箱(3)里的流體介質(zhì)在水栗(2)的作用下與空壓機(4)產(chǎn)生的壓縮空氣在Y字管(5)混合后從噴嘴(1)的噴孔噴出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道除霾系統(tǒng)，其特征在于，所述的閥門為流量調(diào)節(jié)閥(6)，所述空壓機(4)與Y字管(5)之間設(shè)置有空氣流量計(7)，所述水栗(2)與Y字管(5)之間設(shè)置有水流量計(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種隧道除霾系統(tǒng)，其特征在于，所述的管路與Y字管(5)為 PVC 管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道除霾系統(tǒng)，其特征在于，所述的水栗(2)、水箱(3)和空壓機(4)設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道除霾系統(tǒng)，其特征在于，所述的空壓機(4)為提供的工作壓力為0.7-2.0ΜΡΑ的空壓機(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道除霾系統(tǒng)，其特征在于，所述的噴嘴(1)噴孔的孔徑為 l_3mm0
【專利摘要】本實用新型涉及凈化裝置，特別涉及一種除霾系統(tǒng)。針對目前公路隧道的空氣凈化利用風(fēng)機和灑水車帶來的凈化范圍有限的缺陷，本實用新型公開了一種除霾系統(tǒng)，該除霾系統(tǒng)還包括設(shè)置于隧道內(nèi)的除霾裝置，該除霾裝置包括噴嘴、水泵、儲存流體介質(zhì)的水箱和空壓機，該水箱的出口端通過管路連接水泵，水泵的出口端與空壓機的出口端用Y字管連接噴嘴的進口端，空壓機的出口端與Y字管之間設(shè)置有閥門，該水泵、水箱和空壓機設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上或隧道圍巖內(nèi)或隧道路基內(nèi)，該噴嘴設(shè)置于隧道圍巖內(nèi)壁上。通過本實用新型所述的除霾裝置，可以減小隧道洞內(nèi)的廢氣，改善隧道洞內(nèi)的空氣質(zhì)量，為駕駛員提供良好的駕駛環(huán)境。
【IPC分類】E21F1/00, E21F5/04
【公開號】CN205154232
【申請?zhí)枴緾N201520829374
【發(fā)明人】王志杰, 周平
【申請人】西南交通大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年10月23日