大换气量，Y为系统处理冗余系 数；
[0049] 对于公路隧道值班室每种污染物，主要成份如CO、矽尘、以及氮氧化物，每段过滤 净化能力与系统风量满足如下关系：
【主权项】
1. 一种特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，其特征在于，包括设置于隧道 车行横洞内的室外净化过滤机组（I)，在室外净化过滤机组（I)中设置有过滤装置、混流腔 (16)和送风装置，过滤装置设置于混流腔（16)的两侧，从隧道中采集的空气经过混流腔 (16) -侧的过滤装置后进入混流腔（16)，在混流腔（16)中与值班室内导出的空气进行混 合后经过混流腔（16)另一侧的过滤装置，然后通过送风装置送入值班室中。
2. 如权利要求1所述的特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，其特征在于， 所述的室外净化过滤机组（I)包括一个密封的矩形的安装箱，所述的过滤装置包括在安装 箱内部沿长度方向从安装箱的后端至前端依次设置的过滤部件，这些部件包括第一初效过 滤器（23)、第一静电集尘器（15)、第一活性炭层（17)和第二活性炭层（18)，每一个过滤部 件均与安装箱的内壁紧密设置，使每个过滤部件与相邻的过滤部件以及安装箱内壁之间构 成单独的腔体；所述的混流腔（16)为第一静电集尘器（15)与第一活性炭层（17)之间的腔 体。
3. 如权利要求2所述的特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，其特征在于， 所述的送风装置设置于室外净化过滤机组（I)内部的前端，送风装置包括第一风机（24)和 均流板（20)，室外净化过滤机组（I)的前端通过送新风管（19)与值班室连接，室外净化过 滤机组（I)的后端通过进风管（12)与设置在隧道中的取风口（14)连接。
4. 如权利要求3所述的特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，其特征在于， 所述的第一初效过滤器（23)和进风管（12)之间设置有水洗过滤器（21)，水洗过滤器（21) 包括高压喷头（212)，高压喷头（212)设置在安装箱内顶面上，高压喷头（212)下方设置有 倾斜的集水槽（213)，集水槽（213)位置较低的一端通过排水管（214)与隧道内的排污管连 接，高压喷头（212)靠近第一初效过滤器（23)的一侧设置有挡水板（22);集水槽（213)位 置较高的一端与挡水板（22)之间设置有过滤网；所述的高压喷头（212)通过取水管与设置 在安装箱一侧的水箱（211)连接。
5. 如权利要求4所述的特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，其特征在于， 所述的隧道车行横洞内设置有室外富氧机组（III)，室外富氧机组（III)包括矩形的过滤 箱（6)和富氧机（8)，过滤箱（6)的后端侧壁上安装有第一进气栅（2)，过滤箱（6)前端侧 壁上设置有供气管（7)，供气管（7)与富氧机（8)连接；在过滤箱（6)内部沿后端至前端的 方向依次设置有第二初效过滤器（3)和第二静电集尘器（4);在富氧主机上设置有废气管 (1)和氧气管（9)，空气经过滤箱（6)过滤后进入富氧机（8)，富氧机⑶通过废气管⑴排 除氮气，并将氧气利用氧气管（9)送入值班室中。
6. 如权利要求5所述的特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，其特征在于， 所述的系统还包括设置在值班室内的室内柜机（II)，室内柜机（II)包括一个密封的矩形 柜，矩形柜通过隔板（26)分为上下两部分，隔板（26)上设置有通气阀（27);所述的氧气管 (9)连接在矩形柜上部分的后端，矩形柜上部分的前端设置有出气栅（32);矩形柜的外侧 设置有回风管（25)，回风管（25)连接室外净化过滤机组（I)中的混流腔（16);所述的送新 风管（19)连接在矩形柜下部分后端；矩形柜下部分的前端设置有第二进气栅（33)，在矩形 柜下部分按照由下至上的方向依次设置有第二风机（31)、第三初效过滤器（30)、高压静电 网（29)和第三活性炭层（28)。
7. 如权利要求1至6中任一权利要求所述的特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化 系统，其特征在于，所述的值班室的顶面上安装有排风百叶窗（11)，排风百叶窗（11)上连 接有排风管（10)，排风管（10)延伸至隧道车行横洞中。
8. 如权利要求6所述的特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，其特征在于， 所述的值班室内设置有监控系统，监控系统包括处理器、连接在处理器上的触摸式显示屏、 气体检测器、温度传感器，其中处理器与第一风机（24)、第二风机（31)、富氧机（8)、通气阀 (27)连接，而在进风管（12)、取水管、氧气管（9)、送新风管（19)、回风管（25)上均安装有 电磁阀，这些电磁阀通过处理器控制。
9. 一种利用如权利要求8所述的系统进行空气净化的方法，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤一，设置工作模式切换阈值参数^和12，工作模式包括室内循环模式、室内外混 合循环模式、室外循环模式；设定系统初始状态时，第一风机（24)、第二风机（31)、富氧机 (8)、通气阀（27)和所有电磁阀均处于关闭状态； 步骤二，监控系统判定当前值班室内的空气参数值t，如室内空气参数值t < h，则控 制系统工作在室内循环模式；如t < t2，则控制系统工作在室内外混合循环模式；如t > t2，则控制系统工作在室外循环模式； 室内循环模式时，系统首先恢复初始状态，然后打开富氧机（8)、氧气管（9)、第二风机 (31)和通气阀（27)，值班室内的空气由第二风机（31)驱动，依次经过第二进气栅（33)、第 三初效过滤器（30)、高压静电网（29)、第三活性炭层（28)和通气阀（27)后进入矩形柜的 上部分，与氧气管（9)输送来的经由富氧机（8)产生的氧气混合后，从出气栅（32)进入到 值班室中； 室内外混合循环模式时，系统首先恢复初始状态，然后打开富氧机（8)、氧气管（9)、第 一风机（24)、进风管（12)、取水管、送新风管（19)、回风管（25)和通气阀（27)，此时隧道 中的空气依次经过进风管（12)、水洗过滤器（21)、第一初效过滤器（23)、第一静电集尘器 (15)进入到混流腔（16)中，与经过回风管（25)从值班室中导入到混流腔（16)中的空气以 一定比例混合后，经过均流板（20)、送新风管（19)进入矩形柜的下部分，依次经过第三初 效过滤器（30)、高压静电网（29)、第三活性炭层（28)和通气阀（27)后进入矩形柜的上部 分，与氧气管（9)输送来的经由富氧机（8)产生的氧气混合后，从出气栅（32)进入到值班 室中； 室外循环模式时，系统首先恢复初始状态，然后打开富氧机（8)、氧气管（9)、第一风机 (24)、进风管（12)、取水管、送新风管（19)和通气阀（27)，此时隧道中的空气依次经过进风 管（12)、水洗过滤器（21)、第一初效过滤器（23)、第一静电集尘器（15)、混流腔（16)、均流 板（20)、送新风管（19)进入矩形柜的下部分，依次经过第三初效过滤器（30)、高压静电网 (29)、第三活性炭层（28)和通气阀（27)后进入矩形柜的上部分，与氧气管（9)输送来的经 由富氧机（8)产生的氧气混合后，从出气栅（32)进入到值班室中。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的空气参数值是由值班室内有害气体 浓度、氧气浓度和温度以不同的权重计算出的综合值，t = ap JbP i+cp 2，其中P ^为值班 室内有害气体浓度，P1为氧气浓度，P 3为温度，a、b、c为权重系数，由用户设定。
【专利摘要】本发明公开了一种特长公路隧道洞内值班室组合式空气净化系统，包括设置于隧道车行横洞内的室外净化过滤机组，在室外净化过滤机组中设置有过滤装置、混流腔和送风装置，过滤装置设置于混流腔的两侧，从隧道中采集的空气经过混流腔一侧的过滤装置后进入混流腔，在混流腔中与值班室内导出的空气进行混合后经过混流腔另一侧的过滤装置，然后通过送风装置送入值班室中。本发明将空气净化与制氧技术结合，首次应用于特长公路隧道值班室空气质量改善，提出了一种可满足工作人员24小时工作所需的空气净化、循环和控制方法，可最大程度提高净化效率，减少维护频率，尤其是活性碳再生次数，降低运营成本。
【IPC分类】F24F13-28, F24F1-00, F24F13-00
【公开号】CN104879839
【申请号】CN201510221222
【发明人】李雪, 郑晅, 陈丹, 刘宁, 顾永鑫, 李梦, 高一然
【申请人】长安大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月4日