本发明涉及一种市政管廊通风设计技术领域。属于管廊通风实验模型技术。
背景技术：
通过技术创新发展，地下综合管廊兼有生态、环保、节约和可持续发展等综合性功能。但在给人们带来便利的同时，也存在着具大的安全隐患。由于管廊狭长的结构特点，管廊内易淤积有害气体及热量，人员巡视及检修活动时，会严重影响人员的身体健康，同时电力舱内设有大量的高低压电缆，发生火灾的可能性较大，因此良好的通风方式的选择尤为重要。目前研究管廊通风的主要手段有理论分析、数值模拟和实验。实验手段中，全尺寸管廊模型占地空间大、建设投资高，因此比例模型实验就成了管廊通风实验研究的重要手段。而现有的管廊比例实验台结构形式单一，不能对管廊跨防火分区的通风、管廊坡度的变化、火灾工况灾后灭火通风等进行真实有效的模拟实验。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可调坡度管廊通风模型装置，以解决现有管廊模型难以观察污染物扩散及烟气运动、管廊坡度无法多角度改变、灭火行动难以实现和无法实现综合一体方便灵活的比例管廊模型等技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
可调坡度管廊通风模型装置，包括采用了可调节风量的变风量风机、灭火装置、坡度调节装置和管廊模型；管廊模型为一段或分段设置，段与段之间通过法兰连接接口连接，并设有防火门及排烟电动风阀；在管廊模型一端设有与外接连通的变风量风机通风道，在管廊中部或/和另一端设有通过通风百叶与外部连通的风亭，在管廊模型内的顶部依次安装有诱导风机；在管廊模型顶部设有用于布置污染物浓度、风速、温度测量装置的密塞孔21；管廊模型固定在坡度调节装置上，该坡度调节装置包括管廊模型固定端设置的支撑杆和管廊模型中部或/和调节端设置的千斤顶，所述支撑杆上部两侧通过转动铰链固定在管廊两侧，底部固定在底座上，千斤顶下端固定在底座上，顶杆与支撑管廊模型的钢架结构连接，所述钢架结构上部两侧通过转动铰链固定在管廊两侧；在管廊模型的两侧端设有密封门，管廊模型内底部设有供放置污染源小车滑动到所需位置的滑轨；管廊侧面设有耐高温钢化玻璃窗。
在管廊模型内部的顶部设置超细干粉储存罐及向管廊模型内喷洒的装置。
本发明可实现对管廊在多种形式下，得到污染物扩散及火灾烟气流动的变化规律，使实验数据更接近真实值，从而得到最佳的通风方案，可为实际工程提供真实有力的依据。其具体优点如下：
1)本装置结构简单，操作灵活方便，能够模拟真实管廊污染物通风状态及火灾场景下烟气的流动，并辅以数据测量系统(速度、温度、污染物浓度及烟气图像等)、监测预警系统以及控制系统(智能分析与自动控制)，可以对污染物扩散及烟气流动中的浓度、温度、速度等变化规律进行高精度测量。
2)本装置可通过坡度调节装置来调节坡度，从而可模拟不同坡度管廊内污染物扩散情况及发生火灾时的烟气运动。同时，坡度调节装置调节模型管廊坡度的操作简单，且安装费用不高；
3)本装置实验范围大，可对不同通风风速下的污染物扩散场景及火灾场景，不同管廊坡度下的污染物扩散场景及火灾场景，以及不同污染源及火源功率下的火灾场景进行互相的组合研究，同时，管廊模型内部设有自动灭火装置，从而可对现实情况下，各种管廊污染物扩散工况及火灾场景所产生的烟气流动规律以及灭火系统的有效性进行真实有效的实验研究。
4)本装置能够真实再现1个防火分区及2个防火分区内，通风及火灾工况下，污染物扩散及火灾场景下的烟气流动情况，可为复杂管廊污染物扩散及火灾的研究提供实验平台。
附图说明
图1是本发明的俯视图。
图2是图1的主视图。
图3是本发明的小车在滑轨上的示意图。
图4是图1的沿a-a方向的法兰连接接口剖视图。
图5是本发明的钢架结构及千斤顶的侧视图。
图6是本发明的管廊模型的两侧端设有密封门的示意图。
图中编号：1、管廊模型，2、变风量风机，3、固定支架，4、诱导风机，5、观察窗，6、风亭，7、通风百叶，8、超细干粉储存罐，9、挂钩，10、支撑杆，11、小车，12、电动风阀，13、防火门，14、法兰连接口，15、钢架结构，16、千斤顶，17、底座，18、密封门，19、滑轨，20、管廊转动铰链，21、密塞孔，22、变径管。
具体实施方式
本发明采用如下技术方案：一是采用了可调节风量的变风量风机，可为通风模式提供0-5m/s的风速；二是灭火装置的应用，实验时可在管廊顶部设置一定量的超细干粉储存罐，用以灾后灭火；三是坡度调节装置的应用，它包括钢架结构、管廊转动铰链、底座、支撑杆、千斤顶和一把钢尺。
所述的支撑杆共两个，支撑杆的一端通过转动铰链固定在管廊上，另一端固定在底座上，而管廊的坡度靠调节另一端的千斤顶来实现，通过钢尺来测量其上升高度，从而可实现在0-10°之间的任意调节；四是污染源位置的设置，在做实验时，可将管廊两端密封门打开，将污染源放置在小车上，小车通过滑轨滑到所需的位置，将管廊端部密封门关闭，这样可方便灵活布置污染源位置；五是当1个防火分区作为1个通风分区做实验时，可将一端风亭或风机通过法兰与管廊相连，另一端风机通过法兰与管廊相连，既灵活又方便；六是当2个防火分区作为1个通风分区做实验时，通风工况下，可将一端风亭或风机通过法兰与管廊相连，另一端风机通过法兰与管廊相连，中间防火门及电动风阀全部打开；火灾工况下，中间防火门关闭，通过中间电动风阀排烟。为便于观测和拍摄实验台内的污染物扩散及烟气流动情况，管廊侧面设有耐高温钢化玻璃窗。
本发明的结构参见图1、2所示。包括管廊模型1、变风量风机2、固定支架3、诱导风机4、观察窗5、风亭6、通风百叶7、超细干粉储存罐8、挂钩9、支撑杆10、小车11、电动风阀12、防火门13、法兰连接口14、钢架结构15、千斤顶16、底座17、密封门18、滑轨19、管廊转动铰链20、密塞孔21、变径管22。
管廊模型为一段或分段设置，段与段之间通过法兰连接接口连接，并设有防火门及排烟电动风阀；在管廊模型一端设有与外接连通的变风量风机通风道，在管廊中部或/和另一端设有通过通风百叶与外部连通的风亭，在管廊模型内的顶部依次安装有诱导风机；管廊模型固定在坡度调节装置上，该坡度调节装置包括管廊模型固定一端设置的支撑杆和管廊模型中部或/和调节一端设置的千斤顶，所述支撑杆上部两侧通过转动铰链固定在管廊两侧，底部固定在底座上，千斤顶下端固定在底座上，顶杆与支撑管廊模型的钢架结构连接，所述钢架结构上部两侧通过转动铰链固定在管廊两侧；在管廊模型的两侧端设有密封门，管廊模型内底部设有供放置污染源小车滑动到所需位置的滑轨；管廊侧面设有耐高温钢化玻璃窗。在管廊模型内部的顶部设置超细干粉储存罐及向管廊模型内喷洒的装置。
当1个防火分区作为一个通风分区，且为自然进风、机械排风时，风亭6与管廊1相连，变风量风机2通过变径管22与管廊1区段一后端相连，分离管廊1区段二，且防火门13及电动风阀12关闭。当为机械进、排风时，变风量风机2通过变径管22与管廊1区段一前后端各自分别相连，分离管廊1区段二，且防火门13及电动风阀12关闭。管廊1区段一可绕着管廊转动铰链20转动，其坡度靠千斤顶16调节。管廊1的水平角可在0-10°范围内调节。风机2可提供的纵向风速为0-5m/s。管廊1内设有小车11及移动的滑轨19，方便小车11移动，管廊1两边都设有防火钢化玻璃5，用于观察污染物扩散情况及火灾发生时管廊内烟气流动状态。其顶部设有密塞孔21，用于布置污染物浓度、风速、温度测量装置，测量装置和智能式数字巡检仪相连，从而采集相关数据。
当2个防火分区作为一个通风分区，且为自然进风、机械排风时，区段一与区段二通过法兰14链接，风亭6与管廊1区段一首端相连，变风量风机2通过变径管22与管廊1区段二末端相连，平时通风时，防火门13及电动风阀12开启。当为机械进、排风时，变风量风机2通过变径管22与管廊1区段一首端、区段二末端各自分别相连。当火灾工况时，电动风阀12打开，防火门13，根据不同要求开、关均可，其它操作同上。
参见图4所示，管廊1共分为两段，中间通过法兰连接口14进行法兰连接，其内外层钢板之间，铺设有龙骨，选择高强度及高性能保温材料作为填充材料，模型断面近似实际管廊的断面形状。
如图3、6所示，做实验时，可打开密封门18，将污染物释放源或燃料放在小车11上，将小车11放在滑轨19上，让小车11在滑轨19上滑动，滑到做实验时所需位置，关闭密封门18。
如图2、5所示，坡度调节装置，做实验时，将支撑杆10一端通过管廊转动铰链20与管廊1相连，另一端与底座17相连，而千斤顶16上端螺杆与钢架结构15下端的螺扣相连，通过调节千斤顶16的高度来调节管廊1的坡度，坡度范围是0-10°。
如图2所示，发明的灭火装置，超细干粉储存罐8通过挂钩9挂在管廊1的顶部，发生火灾时，当温度超过68℃时，超细干粉储存罐8下方的玻璃球会发生爆破，从而超细干粉会从超细干粉储存罐8迸发出来，达到灭火的效果。
如图2所示，为本实施方式的污染物浓度，风速，温度测量，本装置设置有10个密塞孔，用以各个参数的测量，所有分布的测点沿均垂直于管廊1顶，尽量布置在管廊1横断面中心处。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。