公路隧道空气净化车的制作方法

公路隧道空气净化车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种公路隧道空气净化车，包括：牵引车；与牵引车车尾挂接的半挂车厢；依次设置在半挂车厢内的电除尘器、氧化器和脱硝器；设置在所述进风口处的排风罩，该排风罩具有封闭所述进风口的第一工作位和打开进风口的第二工作位；自动控制系统，自动控制排风罩在两个工作位之间调换，同时控制电除尘器、氧化器和脱硝器的开闭。本实用新型将空气净化设备由原来的固定安装在隧道旁通或吊顶的方式改为搭载在车上移动收集颗粒物、氧化一氧化氮和吸附二氧化氮的方式，省去了一般空气净化系统不可缺少的动力设备—风机，不需要增加公路隧道旁路和置顶风路的建设，极大减少了土方建设、通风设备安装等固定成本的投入。
【专利说明】公路隧道空气净化车

【技术领域】
[0001]本实用新型属于环保型空气净化设备领域，具体为一种公路隧道空气净化车。

【背景技术】
[0002]随着城市的发展和交通需求量的不断增大，前所未有的道路建设导致公路隧道的数量及长度呈剧增态势。作为相对封闭的人造空间，隧道存在着内外空气交换不易，能见度低和噪声振动等问题，交通事故频发。
[0003]隧道内空气污染物主要来自于机动车尾气排放物及行车过程中产生的粉尘。汽车排放尾气中包括颗粒物(PM)、氮氧化物(NOx)等有害物质。隧道空气污染物中的颗粒物(PM)是燃料不完全燃烧的产物，主要来自柴油车，会引发血淋巴细胞的染色体畸变，微粒子(PM10、PM2.5)能深入肺部对呼吸系统造成严重危害，颗粒物(PM)还是影响隧道内能见度的重要因素，直接对驾驶员的视觉辩识造成障碍，并可能导致运行车辆发生安全事故。隧道空气污染物中的氮氧化物(NOx)的成分主要是一氧化氮(NO)，约占95%，其次是二氧化氮(NO2)，约占5%。一氧化氮(NO)是一种无色无味的气体，只有轻度的刺激性，毒性不大，高浓度时会造成中枢神经有轻度障碍，但一氧化氮(NO)可以被氧化为毒性较大的二氧化氮(NO2)和其他氮氧化物。对人体和隧道空气环境影响最大的是二氧化氮(NO2), NO2是一种红棕色强刺激性的有毒气体，对呼吸道有强烈的刺激作用，吸入人体后，与血液中血红素蛋白Hb结合，使血液输氧能力下降，会损害心脏、肝、肾等器官，对人体影响甚大，同时，NO2还是产生酸雨、光化学烟雾和引起气候变化、产生烟雾的主要原因。
[0004]由于隧道为半封闭空间，随着长度的增加，洞内外空气交换不及时，颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)的存在容易造成洞内空气质量下降，严重影响隧道内的行车环境，对隧道内驾乘人员和风井排放口周边居民的身体健康造成了严重的威胁。大量的公路隧道建设使我们面临着非常严峻的隧道空气污染问题，隧道空气污染物中的颗粒物和氮氧化物(NOx)治理刻不容缓。
[0005]目前，国内外针对隧道空气污染治理的研究及应用越来越多，多以通风和废气净化为技术核心，其中隧道通风是采用从隧道外部引进新鲜空气的方法，将污染物进行物理稀释，而废气净化是通过引入功能性附属净化设备，去除隧道内的空气污染物，减轻隧道排气对隧道洞外大气环境的影响。
[0006]隧道通风方式分为自然通风和机械通风。自然通风是通过行驶车辆的活塞作用将新鲜空气带入隧道稀释有害物质的一种通风方式，当交通流量不大，隧道长度较短时，隧道采用自然通风即可满足要求。机械通风一般分为横向通风、半横向通风和纵向通风方式，当交通流量较大，隧道长度较长时，隧道一般采用机械通风方式。隧道通风普遍采用高空风塔或地面风塔群，通过气体交换的方式来降低隧道内空气污染物浓度，然而由于在长隧道内部未加侧线净化，所排放的污染物高空扩散后会造成区域性污染，危害到风塔周边居民的身体健康，此外，在中心城区建设高空风塔与周边景观难以协调，易破坏市容市貌。
[0007]废气净化是目前国内外最常用的隧道空气治理技术，主要集中在隧道除尘和NO2净化技术的开发及应用上。然而隧道空气净化设备需要以旁通式、吊顶式、竖井式安装在隧道内。在旁通安装中，将污染的空气强行通过一个月牙镰刀形的设备隧道，气流净化后回灌，减少新风量需求，并有足够的空间安装气体处理组件，维护保养时不影响主通道车流，失火等情况下可以高效率持续吸附30分钟烟雾。当客观条件不允许建设侧线和大型空气净化处理设备室，要在隧道顶部设置净化设备，该方法在挪威Hell、Nygards和日本TokyoBay等隧道中均有应用。在竖井式安装中，空气经过水平的净化站处理后向上竖井排出，可降低风机能耗及对排风口景观的影响，挪威的Festnings隧道和马德里M30隧道采用这种方式。
[0008]现有隧道空气净化技术的建设需要占据庞大的地下空间，不但隧道土建投入的成本过大，而且空气净化设备投入使用后的运营和维护成本也是非常巨大的。因此，开发适合公路隧道空气污染物特点的控制和治理技术具有非常现实的意义。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是为了解决现有的公路隧道空气净化技术存在的通风时间长、设备投入大、运营成本高、维护费用多等问题，提供用于公路隧道空气污染物中的颗粒物(PM)收集、一氧化氮(NO)氧化、二氧化氮(NO2)吸附的一种公路隧道空气净化车。
[0010]本实用新型还提供了一种公路隧道空气净化方法，该方法实施简单，不需要巨大的设备投资，且维护和运营成本低。
[0011]一种公路隧道空气净化车，包括:
[0012]对空气净化车提供动力的牵弓I车；
[0013]与所述牵引车车尾挂接的半挂车厢，该半挂车厢上设有位于前方的进风口和位于后方的出风口；
[0014]依次设置在半挂车厢内的电除尘器、氧化器和脱硝器，所述电除尘器靠近进风口设置，所述脱硝器靠近出风口设置；隧道内的空气依次进入电除尘器、氧化器和脱硝器进行空气净化；
[0015]设置在所述进风口处的排风罩，该排风罩具有封闭所述进风口的第一工作位和打开进风口的第二工作位；
[0016]自动控制系统，自动控制排风罩在两个工作位之间调换，同时控制电除尘器、氧化器和脱硝器的开闭。
[0017]所述的半挂车厢可采用分体式或者整体式，采用分体式可根据需要设置除尘车厢、氧化车厢、脱硝车厢。自动控制系统的设置实现了对整个空气净化车的自动控制。
[0018]作为优选，所述排风罩包括:铰接在半挂车厢的进风口两侧的两扇半开车门；铰接在半挂车厢的进风口顶侧的挡风板；将半开车门顶缘与挡风板两侧连接的折叠伸缩板；所述挡风板靠近牵引车尾的一侧与所述进风口顶侧铰接，另一侧具有上翻的第一工作位，以及当两扇半开车门关闭时下翻的第二工作位；所述半开车门和挡风板在自动控制系统的控制下实现转动。半开车门和挡风板一般通过电动转轴与半挂车厢铰接，电动转轴一般通过受控于自动控制系统的电机驱动。作为优选，挡风板上设有电缆固定插口用于连接电缆的连通和固定。通过调整半开车门和挡风板的开度，即可实现排风罩进风口的大小，从而能够实现对空气处理量的调整。针对不同的隧道大小，可调整适当的排风罩进风口的大小，以满足不同场合的需求。
[0019]作为另一种优选的技术方案，所述牵引车靠近车尾的顶侧设有卡槽，卡槽的高度低于挡风板铰接侧的高度，当挡风板位于第二工作位时，其下翻的一侧搭接在该卡槽内。挡风板既可以实现对进风量的调整，同时，在公路隧道空气净化车在使用状态时，挡风板处于展开状态，在增加进风量的同时，对进入的空气流进行导流。当公路隧道空气净化车处于非使用状态时，挡风板底端抵接在卡槽内，形成斜面的导流面，进一步减小了空气对公路隧道空气净化车造成的阻力。
[0020]氧化器可采用多种结构，作为优选，所述氧化器包括:两侧带有镂空窗的氧化框架；固定在氧化框架的一个或多个流体通道，该流体通道的两端分别与氧化框架两侧的镂空窗对应；设置在流体通道的光催化氧化材料；固定在氧化框架上一个或多个紫外灯，提供激发光催化氧化材料的紫外光；设置在该流体通道进气口处对空气进行加湿的加湿装置。
[0021]所述光催化氧化材料可选用多种具有氧化一氧化氮(NO)的材料，作为优选，所述光催化氧化材料为光催化剂，一般采用接触面积大并带有空隙的陶瓷负载光催化剂。光催化剂可选用各种现有的催化剂，例如二氧化钛等。隧道空气中的一氧化氮(NO)被氧化槽中的光催化剂氧化成二氧化氮(NO2)后通过镂空窗进入到脱硝器中。运行结束后，将氧化槽抽出更换光催化剂后重复使用。
[0022]作为优选，还包括氧化器水泵控制面板，氧化器水泵控制面板上设有接线口、压力表、湿度表、水泵运行开关、水泵停止开关、水泵电源指示灯、水泵故障指示灯。
[0023]所述加湿装置包括:设置在氧化框架进风口处的加湿框架，加湿框架两侧设有镂空窗；固定在加湿框架和氧化器框架底部的氧化器贮水箱；固定在加湿框架内部的用于对空气进行加湿的一个或多个氧化器雾化喷头；将氧化器贮水箱中水运送到氧化器雾化喷头进行喷雾的氧化器水泵；设置在加湿框架内用于检测空气湿度的氧化器湿度传感器，氧化器湿度传感器根据检测的湿度信号，控制所述氧化器水泵的运行；所述电除尘器除尘的空气从经过加湿框架内加湿后进入氧化框架，最后从氧化框架氧化后排出。
[0024]为了便于回收喷雾形成的部分水，同时，保证氧化器贮水箱内外压力平衡，保证喷雾的顺利进行，作为优选，所述氧化器贮水箱顶部设有向贮水箱底部凹陷的回流槽，该回流槽底部设有与贮水箱内腔连通的回流孔。
[0025]作为优选，还包括氧化车厢连接工作站。所述的氧化车厢连接工作站安装于氧化车厢的上方开口天窗处，通过连接转轴将氧化车厢连接工作站的一端固定在天窗一侧，可随连接转轴进行转动，氧化车厢连接工作站的另一端设有把手和天窗锁用于手动开启和固定氧化车厢连接工作站，氧化车厢连接工作站通过可伸缩的连接电缆与氧化器水泵、氧化器接线盒、机电控制柜和自动控制系统相连接。
[0026]作为优选，所述流体通道为V型的流体通道，每个流体通道由两个V型的氧化器固定挡板与所述氧化框架围成。作为另一种优选，所述流体通道内设有氧化槽支架、以及采用抽屉式结构设置在氧化槽支架内的氧化槽；所述氧化框架上设有与氧化槽对应的抽屉口。采用抽屉式结构的氧化槽方便了光催化氧化材料的更换。
[0027]所述氧化槽支架包括顶部与流体通道顶部固定的竖向挡板、以及与竖向挡板底部相互固定的盒体框架，所述盒体框架内设有所述的氧化槽；空气在竖向挡板导流作用下经过盒体框架底部进入氧化槽进行氧化。
[0028]脱硝器可采用多种结构，作为优选，所述脱硝器包括:两侧和中间分别带有镂空窗的加湿框架和脱硝框架，通过所述电除尘器除尘和氧化器氧化的空气从其中一个镂空窗进入加湿框架，再从中间镂空窗进入脱硝框架，最后从另外一个镂空窗排出；固定在加湿框架和脱硝器框架底部的脱硝器贮水箱；固定在加湿框架内部的用于对空气进行加湿的一个或多个硝化器雾化喷头；将脱硝器贮水箱中水运送到硝化器雾化喷头进行喷雾的脱硝器水泵；设置在加湿框架内用于检测空气湿度的脱硝器湿度传感器，脱硝器湿度传感器根据检测的湿度信号，控制所述脱硝器水泵的运行；固定在脱硝框架的一个或多个流体通道，该流体通道的两端分别与脱硝框架两侧的镂空窗对应；设置在流体通道的脱硝吸附材料。
[0029]作为优选，所述脱硝吸附材料为活性炭，一般采用带有蜂窝状空隙的块状活性炭。经过除尘和氧化的空气通过脱硝器镂空窗进出脱硝器，隧道空气中的二氧化氮(NO2)被脱硝槽中的活性炭吸附净化后排放到隧道中。运行结束后，将脱硝槽抽出更换活性炭，使用过的活性炭可以再生脱去吸附的NO2后重复使用。
[0030]作为优选，还包括脱硝器水泵控制面板，脱硝器水泵控制面板上设有接线口、压力表、湿度表、水泵运行开关、水泵停止开关、水泵电源指示灯、水泵故障指示灯。
[0031]为便于回收喷雾形成的部分水，同时，保证脱硝器贮水箱内外压力平衡，保证喷雾的顺利进行，作为优选，所述脱硝器贮水箱顶部设有向贮水箱底部凹陷的回流槽，该回流槽底部设有与贮水箱内腔连通的回流孔。
[0032]作为优选，还包括脱硝车厢连接工作站。所述的脱硝车厢连接工作站安装于脱硝车厢的上方开口天窗处，通过连接转轴将连接工作站的一端固定在天窗一侧，可随连接转轴进行转动，连接工作站的另一端设有把手和天窗锁用于手动开启和固定连接工作站，连接工作站通过可伸缩的连接电缆与脱硝器水泵、机电控制柜和自动控制系统相连接。
[0033]作为优选，所述流体通道为V型的流体通道，每个流体通道由两个V型的脱硝器固定挡板与所述脱硝器框架围成。作为进一步优选，所述流体通道内设有脱硝槽支架、以及采用抽屉式结构设置在脱硝槽支架内的脱硝槽；所述脱硝器框架上设有与脱硝槽对应的抽屉口。采用抽屉式结构的脱硝槽方便了脱硝吸附材料的更换和回用。
[0034]所述脱硝槽支架包括顶部与流体通道顶部固定的竖向挡板、以及与竖向挡板底部相互固定的盒体框架，所述盒体框架内设有所述的脱硝槽；空气在竖向挡板导流作用下经过盒体框架底部进入脱硝槽进行脱硝。
[0035]本实用新型还提供了一种利用上述任一技术方案所述公路隧道空气净化车进行隧道空气净化的方法，其特征在于，包括:将公路隧道空气净化车行驶至需要空气净化的公路隧道内，利用车速控制进入半挂车厢进风口内气体的流速，通过电除尘器进行除尘，通过氧化器进行加湿和氧化，最后通过脱硝器进行加湿和脱硝，最后经半挂车厢出风口将处理后的新鲜空气排放到隧道内。
[0036]本实用新型车利用电除尘原理、光催化氧化原理、和活性炭吸附的机理，根据隧道空气净化特点，将固定闭式空气净化方式拓展为移动开式空气净化方式，把气体相对于空气净化系统的运动改变成空气净化系统相对于气体的运动，通过车速控制风速，通过排风罩的电动伸缩开合控制风量。
[0037]本实用新型采用通过挂接方式实现牵引车头与半挂车厢固定，在非工作状态时，可用作其他车辆中，提高了本实用新型的实用性。
[0038]本实用新型一般还包括高压发生器和机电控制柜，所述的高压发生器是一种高压发生装置，可产生用于电除尘器带电部的直流电和集尘部的交流电，提供用于氧化器加湿和紫外灯运行的工作电压，并提供用于脱硝器加湿的工作电压，相当于整个空气净化系统的电源，连接在机电控制柜旁。
[0039]所述的机电控制柜与高压发生器相连，并通过可伸缩的连接电缆与除尘车厢连接工作站、电除尘器、氧化车厢连接工作站、氧化器、脱硝车厢连接工作站、脱硝器、自动控制系统相连接；机电控制柜上设有可用于手动操作的电除尘器运行开关、电除尘器停止开关、电除尘器电源指示灯、电除尘器故障指示灯、带电部电压表和电流表、集尘部电压表和电流表，可用于手动操作的氧化器运行开关、氧化器停止开关、氧化器电源指示灯、氧化器故障指示灯、氧化器电压表、氧化器电流表，可用于手动操作的氧化器加湿运行开关、氧化器加湿停止开关、氧化器加湿电源指示灯、氧化器加湿故障指示灯、氧化器加湿电压表、氧化器加湿湿度表，可用于手动操作的脱硝器加湿运行开关、脱硝器加湿停止开关、脱硝器加湿电源指示灯、脱硝器加湿故障指示灯、脱硝器加湿电压表、脱硝器加湿湿度表，以提高系统的操作灵活性。
[0040]作为优选，所述的电除尘器由8个ESP单元、带电部接线盒、集尘部接线盒、冲洗水入口、冲洗水出口、可拆卸冲洗门、手柄、限位开关、固定螺栓组成，固定螺栓将电除尘器固定在除尘车厢底部的固定底座上，直流带电部一侧紧靠进风口处并与排风罩无缝对接；每个ESP单元都由直流带电部和交流集尘部组成，直流带电部通直流电使颗粒物(PM)带电，交流集尘部通交流电使颗粒物(PM)均匀富集在上下两块电极板上，各个ESP单元通过内部连接旋钮串联固定在电除尘器框内，每个ESP单元均可独立拆卸、冲洗和检修；带电部接线盒与串联后的ESP单元直流带电部极板相连，集尘部接线盒与串联后的ESP单元交流集尘部极板相连，并通过连接电缆与除尘车厢连接工作站相连；公路隧道空气除尘脱硝车在运行前将可拆卸冲洗门拆下，使电除尘器在运行过程中始终处于前后通风状态，运行结束后将可拆卸冲洗门固定在限位开关处并用电除尘器手柄锁定使电除尘器处于密封状态，将外接水管分别连接在冲洗水入口和冲洗水出口，引用外来水清洗电除尘器上收集的颗粒物(PM)和内部连接处积累的污染物。
[0041]作为优选，还包括除尘车厢连接工作站，所述的除尘车厢连接工作站安装于除尘车厢的上方开口天窗处，通过连接转轴将连接工作站的一端固定在天窗一侧，可随连接转轴进行转动，连接工作站的另一端设有把手和天窗锁用于手动开启和固定连接工作站，便于电除尘器上方设备的检修，连接工作站通过可伸缩的连接电缆与挡风板电动转轴、除尘车厢半开车门电动转轴、电除尘器、机电控制柜和自动控制系统相连接。
[0042]所述的自动控制系统安装在牵引车的最前方，通过连接电缆与高压发生器、机电控制柜、除尘车厢连接工作站、氧化车厢连接工作站、脱硝车厢连接工作站相连，控制电源的开关、电除尘器、氧化器和水泵的运行、电动转轴的转动，成为公路隧道空气净化车的控制中心，便于驾乘人员的操作。自动控制系统一般包括控制芯片和对控制芯片进行指令输入的控制面板，控制面板一般与驾驶面板一体设置，以方便驾驶员的实时控制。
[0043]本实用新型的公路隧道空气净化车由牵引车、除尘车厢、氧化车厢、脱硝车厢、高压发生器、机电控制柜、排风罩、电除尘器、除尘车厢连接工作站、氧化器、氧化车厢连接工作站、脱硝器、脱硝车厢连接工作站、自动控制系统组成。利用电除尘原理、光催化氧化原理和活性炭吸附的机理，将固定闭式空气净化方式拓展为移动开式空气净化方式，把气体相对于空气净化系统的运动改变成空气净化系统相对于气体的运动，利用车速控制风速，通过进风口处排风罩的电动伸缩开合控制风量，以适应不同的隧道断面面积。随着公路隧道空气净化车在隧道内向前移动，含有颗粒物(PM)的空气污染物进入由直流带电部和交流集尘部组成的电场，带电颗粒物在库仑力的作用下均匀沉积在交流集尘部的电极板上而被除去，接着，含有氮氧化物(NOx)的空气污染物进入氧化器，湿度适宜的氮氧化物(NOx)经过氧化槽时一氧化氮(NO)被光催化剂氧化成二氧化氮(NO2),最后，含有二氧化氮(NO2)的空气污染物进入脱硝器，湿度适宜的二氧化氮(NO2)经过脱硝槽时被活性炭吸附除去，净化后的空气自然向车后流动而排入隧道内，由此去除整个公路隧道空气污染物中的颗粒物(PM)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),此过程只需要一个人就可以通过自动控制系统操作运行。运行结束后，公路隧道空气净化车停靠在城市保洁中心，只需要外接清水冲洗电除尘器、更换氧化器中的光催化剂和脱硝器中的活性炭就能实现重复使用。牵引车和除尘车厢、氧化车厢、脱硝车厢能够分离，在停止工作时可以挪作它用。
[0044]与常规的隧道通风和废气净化技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0045](I)本实用新型将空气净化设备由原来的固定安装在隧道旁通或吊顶的方式改为搭载在车上移动收集颗粒物(PM)、氧化一氧化氮(NO)和吸附二氧化氮(NO2)的方式，省去了一般空气净化系统不可缺少的动力设备一风机，不需要增加公路隧道旁路和置顶风路的建设，极大减少了土方建设、通风设备安装等固定成本的投入；
[0046](2)本公路隧道空气净化车可根据一天车流量的大小选择在高峰时段进入公路隧道作业，而且只需要一个人就可以操作运行，能够有效的控制运营成本；运行结束后可以停靠在城市保洁中心，只需要外接清水冲洗电除尘器、更换氧化器中的光催化剂和脱硝器中的活性炭就能实现重复使用，并且牵引车和除尘车厢、氧化车厢、脱硝车厢能够分离，在停止工作时可以挪作它用，降低了维护费用。因此，本公路隧道空气净化车结构简单、功能全面、操作方便、成本低、效率高、效果好，适合各种公路隧道使用。

【专利附图】

【附图说明】
[0047]图1为本实用新型所述公路隧道空气净化车的结构示意图。
[0048]图2为图1的俯视图。
[0049]图3为图1中高压发生器和机电控制柜的左视图。
[0050]图4为图1中电除尘器的左视图。
[0051]图5为图1中氧化器的左视图。
[0052]图6为图1中脱硝器的左视图。

【具体实施方式】
[0053]公路隧道空气净化车由牵引车、除尘车厢、氧化车厢、脱硝车厢、高压发生器、机电控制柜、排风罩、电除尘器、除尘车厢连接工作站、氧化器、氧化器连接工作站、脱硝器、脱硝车厢连接工作站、自动控制系统组成。公路隧道空气净化车利用电除尘原理、光催化氧化原理和活性炭吸附的机理，根据隧道空气净化特点，将固定闭式空气净化方式拓展为移动开式空气净化方式，把气体相对于空气净化系统的运动改变成空气净化系统相对于气体的运动，利用车速控制风速，通过除尘车厢进风口处排风罩的电动伸缩开合控制风量，脱硝车厢出风口始终处于敞开状态使车厢形成与外界连通的风道，省去了风机。公路隧道空气净化车可通过自动控制系统随意调节排风罩的大小，以适应不同的隧道断面面积。准备工作完成后，各个装置均处于开启状态，随着公路隧道空气净化车在隧道内向前移动，含有颗粒物(PM)的空气污染物进入由直流带电部和交流集尘部组成的电场，带电颗粒物在库仑力的作用下均匀沉积在交流集尘部的电极板上而被除去，接着，含有氮氧化物(NOx)的空气污染物进入氧化器，湿度适宜的氮氧化物(NOx)经过氧化槽时一氧化氮(NO)被光催化剂氧化成二氧化氮(NO2),最后，含有二氧化氮(NO2)的空气污染物进入脱硝器，湿度适宜的二氧化氮(NO2)经过脱硝槽时被活性炭吸附除去，净化后的空气自然向车后流动而排入隧道内，由此去除整个公路隧道空气污染物中的颗粒物(PM)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
[0054]以下结合实施例附图对本实用新型所述的公路隧道空气净化车作进一步的说明。
[0055]在图1、图2中，牵引车I留有左右前后车门，前门2用于驾乘人员的上下，后门3用于高压发生器4和机电控制柜5的装卸。牵引车I后部挂接有半挂车厢，半挂车厢带有位于车体前部的进风口 123和位于车体后部的出风口 124。半挂车厢可采用整体式，也可采用分体式。本实施例中采用分体式，包括除尘车厢36、氧化车厢63、脱硝车厢96。
[0056]牵引车I通过牵引销板35上的除尘车厢牵引销37连接除尘车厢36。除尘车厢36的进风口处设有排风罩，排风罩由上方的挡风板38、除尘车厢36的两扇半开车门41、连接挡风板38和半开车门41之间的折叠伸缩板40、固定挡板45以及控制挡风板38和半开车门41转动的挡风板电动转轴39、半开车门电动转轴42组成，挡风板电动转轴39、半开车门电动转轴42与除尘车厢连接工作站46相连，通过自动控制系统控制挡风板电动转轴39、半开车门电动转轴42使排风罩进行开合，挡风板38上设有电缆固定插口 43用于连接电缆的连通和固定。牵引车I后方有一条用于支撑排风罩上方挡风板38的卡槽34，卡槽34的高度低于挡风板电动转轴39 ;当公路隧道空气净化车处于非工作状态时，挡风板38的翻转侧搭接在该卡槽34上，同时形成前侧向下倾斜的斜面结构，进一步减少风阻。挡风板38、折叠伸缩板40通过固定挡板45与除尘车厢36实现铰接固定。
[0057]除尘车厢36中部留有足够大的空间用于搭载电除尘器49，顶部开有天窗用于安装可开关的除尘车厢连接工作站46，除尘车厢连接工作站46通过工作站连接转轴48与除尘车厢36顶部铰接，除尘车厢连接工作站46上可根据需要设置把手，除尘车厢连接工作站46通过除尘车厢连接工作站接线口 47与可伸缩的连接电缆44连接；除尘车厢36出风口处设有氧化车厢牵引销92用于连接氧化车厢63并无缝对接，除尘车厢36的出风口两侧设有除尘车厢连接车门61用于锁定氧化车厢63和操作人员的上下。氧化车厢63中部留有足够大的空间用于搭载氧化器65，顶部开有天窗用于安装可开关的氧化车厢连接工作站64 ;氧化车厢63出风口处设有脱硝车厢牵引销95用于连接脱硝车厢96，氧化车厢63的出风口两侧设有氧化车厢连接车门93用于锁定脱硝车厢96和操作人员的上下；脱硝车厢96通过脱硝车厢牵引销95与氧化车厢63无缝对接，中部留有足够大的空间用于搭载脱硝器98，顶部开有天窗用于安装可开关的脱硝车厢连接工作站97，脱硝车厢96出风口始终处于敞开状态与外界空气相连通。
[0058]牵引车I和除尘车厢36之间通过除尘车厢牵引销37进行连接和分离，连接处留有足够大的空间用于排风罩的开合，并用可伸缩的连接电缆44将牵引车中的自动控制系统、高压发生器4、机电控制柜5与除尘车厢连接工作站46、电除尘器49、氧化车厢连接工作站64、氧化器65、脱硝车厢连接工作站97、脱硝器98连通在一起，并将可伸缩的连接电缆44通过电缆固定插口 43固定在挡风板38上。除尘车厢36底部设有接地线59。
[0059]在图3中，高压发生器4是一种高压发生装置，可产生用于电除尘器49带电部的直流电和集尘部的交流电，提供用于氧化器65加湿和紫外灯89运行的工作电压，并提供用于脱硝器98加湿的工作电压，相当于整个空气净化系统的电源，连接在机电控制柜5旁。机电控制柜5与高压发生器4相连，并通过可伸缩的连接电缆44与除尘车厢连接工作站46、电除尘器49、氧化车厢连接工作站64、氧化器65、脱硝车厢连接工作站97、脱硝器98、自动控制系统相连接，机电控制柜5上设有可用于手动操作的电除尘器运行开关12、电除尘器停止开关13、电除尘器电源指示灯14、电除尘器故障指示灯15、带电部电压表8和带电部电流表9、集尘部电压表10和集尘部电流表11，可用于手动操作的氧化器运行开关18、氧化器停止开关19、氧化器电源指示灯20、氧化器故障指示灯21、氧化器电压表16、氧化器电流表17，可用于手动操作的氧化器加湿运行开关24、氧化器加湿停止开关25、氧化器加湿电源指示灯26、氧化器加湿故障指示灯27、氧化器加湿电压表22、氧化器加湿湿度表23，可用于手动操作的脱硝器加湿运行开关30、脱硝器加湿停止开关31、脱硝器加湿电源指示灯32、脱硝器加湿故障指示灯33、脱硝器加湿电压表28、脱硝器加湿湿度表29。高压发生器4和机电控制柜5均设有便于现场人员开闭的高压发生器把手6和机电控制柜把手7。
[0060]在图4中，电除尘器49由若干ESP单元54组成，图4中为8个。电除尘器49由固定螺栓固定在除尘车厢36底部的固定底座上。每个ESP单元54都由直流带电部55和交流集尘部56组成，直流带电部55 —侧紧靠进风口处并与排风罩无缝对接，直流带电部55通直流电使颗粒物(PM)带电，交流集尘部56通交流电使颗粒物(PM)均匀富集在上下两块电极板上，各个ESP单元54通过内部连接旋钮串联固定在电除尘器框内，每个ESP单元54均可独立拆卸、冲洗和检修；带电部接线盒50与串联后的ESP单元54的直流带电部55的极板相连，集尘部接线盒51与串联后的ESP单元54的交流集尘部56的极板相连，并通过连接电缆与除尘车厢连接工作站46相连；除尘车厢49出风口处设有可拆卸冲洗门60，公路隧道空气除尘脱硝车在运行前将可拆卸冲洗门60拆下，使电除尘器49在运行过程中始终处于前后通风状态，运行结束后将可拆卸冲洗门60固定在限位开关58处并用电除尘器手柄57锁定使电除尘器49处于密封状态，将外接水管分别连接在冲洗水入口 52和冲洗水出口 53，引用外来水清洗电除尘器49上收集的颗粒物(PM)和内部连接处积累的污染物。限位开关58可选择自动控制的卡合结构等，一般可通过自动控制系统实现自动控制。
[0061]在图5中，氧化器65由固定螺栓固定在氧化车厢63的固定底座上。氧化器贮水箱71固定在氧化器65的最底部，设有氧化器贮水箱注水口 72和氧化器贮水箱出水口 73，上方开有氧化器贮水箱回流槽74，保证氧化器贮水箱71与外界相通并用于收集回流水；氧化器水泵75嵌在氧化器贮水箱71上，氧化器水泵泵水入口 76深入氧化器贮水箱71最底部抽水，氧化器水泵泵水出口 77与氧化器抗高压水管69相连，氧化器抗高压水管69上设有氧化器雾化喷头68，氧化器雾化喷头68将水雾化后喷洒到氧化器65内，氧化器水泵75控制面板上设有氧化器水泵接线口 78、氧化器水泵压力表79、氧化器水泵湿度表80、氧化器水泵运行开关81、氧化器水泵停止开关82、氧化器水泵电源指示灯83、氧化器水泵故障指示灯84 ;氧化器湿度传感器70安装在氧化器水泵75的上方测定空气的湿度，通过氧化器水泵75上的传感器接口与氧化器水泵75相连，将湿度信号转化为电信号传输到氧化器水泵75，通过氧化器湿度传感器70测定的湿度信号决定氧化器水泵75的运行和停止。氧化框架由固定在氧化框架内的若干类似V型的流体通道、以及设置在流体通道内的氧化单元85组成。V型的流体通道由相邻两个V型的氧化器固定挡板91与框架相互固定形成；氧化框架上设有氧化器镂空窗67，便于实现空气的进出。每个氧化单元85都由氧化槽86、氧化槽拉手87和用于氧化一氧化氮(NO)的光催化氧化材料88组成，光催化氧化材料88均匀的填充在氧化槽86里，氧化槽86固定在氧化槽支架90上并可通过氧化槽拉手87自由的推进和拉出。氧化槽支架90上一般由盒体框架和竖向挡板组成，盒体框架底部设有筛网，便于空气的进入；盒体框架一侧与氧化框架固定，另一侧通过竖向挡板与V型的氧化器固定挡板91相互固定，竖向挡板一方面实现对盒体框架的固定，另一方面起到导流的作用，保证空气从盒体框架底部的筛网进入氧化槽86内进行氧化。每个氧化槽86上下各设置一个紫外灯89并安装在氧化槽支架90上，通过连接线串联在一起，并与氧化器65上方的氧化器接线盒66相连。光催化氧化材料88可选择一氧化氮氧化用光催化剂(例如二氧化钛光催化剂)。经过电除尘器49去除颗粒物(PM)的空气通过氧化器镂空窗67进出氧化器65，隧道空气中的一氧化氮(NO)先加湿后被氧化槽86中的光催化剂氧化后进入脱硝器98。运行结束后，将氧化槽86抽出更换光催化剂，盛放完光催化剂后可采用筛网覆盖在光催化剂顶面，便于实现对光催化剂的初步固定，同时保证空气的顺利排出。
[0062]在图6中，脱硝器98由固定螺栓固定在脱硝车厢96的固定底座上。脱硝器贮水箱103固定在脱硝器98的最底部，设有脱硝器贮水箱注水口 104和脱硝器贮水箱出水口105，上方开有脱硝器贮水箱回流槽106，保证脱硝器贮水箱103与外界相通并用于收集回流水；脱硝器水泵107嵌在脱硝器贮水箱103上，脱硝器水泵泵水入口 108深入脱硝器贮水箱103最底部抽水，脱硝器水泵泵水出口 109与脱硝器抗高压水管101相连，脱硝器抗高压水管101上设有脱硝器雾化喷头100，脱硝器雾化喷头100将水雾化后喷洒到脱硝器98内，脱硝器水泵107控制面板上设有脱硝器水泵接线口 110、脱硝器水泵压力表111、脱硝器水泵湿度表112、脱硝器水泵运行开关113、脱硝器水泵停止开关114、脱硝器水泵电源指示灯115、脱硝器水泵故障指示灯116 ;脱硝器湿度传感器102安装在脱硝器水泵107的上方测定空气的湿度，通过脱硝器水泵107上的传感器接口与脱硝器水泵107相连，将湿度信号转化为电信号传输到脱硝器水泵107，通过脱硝器湿度传感器102测定的湿度信号决定脱硝器水泵107的运行和停止。脱硝框架由固定在脱硝框架内的若干类似V型的流体通道、以及设置在流体通道内的脱硝单元117组成。V型的流体通道由相邻两个V型的脱硝器固定挡板122与框架相互固定形成；脱硝框架上设有脱硝器镂空窗99，便于实现空气的进出。每个脱硝单元117都由脱硝槽118、脱硝槽拉手119和用于吸附二氧化氮(NO2)的脱硝吸附材料120组成，脱硝吸附材料120均匀的填充在脱硝槽118里，脱硝槽118固定在脱硝槽支架121上并可通过脱硝槽拉手119自由的推进和拉出。脱硝槽支架121上一般由盒体框架和竖向挡板组成，盒体框架底部设有筛网，便于空气的进入；盒体框架一侧与脱硝框架固定，另一侧通过竖向挡板与V型的脱硝器固定挡板122相互固定,竖向挡板一方面实现对盒体框架的固定，另一方面起到导流的作用，保证空气从盒体框架底部的筛网进入脱硝槽118内进行脱硝。脱硝吸附材料120可选择活性炭。经过电除尘器49去除颗粒物(PM)和氧化器65氧化的空气通过脱硝器镂空窗99进出脱硝器98，隧道空气中的二氧化氮(NO2)被脱硝槽118中的活性炭吸附净化后排放到隧道中。运行结束后，将脱硝槽118抽出更换活性炭，使用过的活性炭可以再生脱去吸附的二氧化氮(NO2)后重复使用，盛放完活性炭后可采用筛网覆盖在活性炭顶面，便于实现对活性炭的初步固定，同时保证空气的顺利排出。
[0063]除尘车厢36、氧化车厢63、脱硝车厢96之间可采用一体设置，也可分体设置并通过除尘车厢连接锁62和氧化车厢连接锁94相互固定。
[0064]本公路隧道空气净化车可根据一天车流量的大小选择在高峰时段进入公路隧道作业，而且只需要一个人就可以操作运行，运行结束后可以停靠在城市保洁中心，只需要外接清水冲洗电除尘器、更换氧化器中的光催化剂和脱硝器中的活性炭就能实现重复使用，并且牵引车和除尘车厢、氧化车厢、脱硝车厢能够分离，在停止工作时可以挪作它用，结构简单、操作方便、效率高、效果好，适合各种公路隧道使用。
【权利要求】
1.一种公路隧道空气净化车，其特征在于，包括: 对空气净化车提供动力的牵引车(I)； 与所述牵引车(I)车尾挂接的半挂车厢，该半挂车厢上设有位于前方的进风口(123)和位于后方的出风口(124)； 依次设置在半挂车厢内的电除尘器(49)、氧化器￠5)和脱硝器(98)，所述电除尘(49)器靠近进风口(123)设置，所述脱硝器(98)靠近出风口(124)设置；隧道内的空气依次进入电除尘器(49)、氧化器￠5)和脱硝器(98)进行空气净化； 设置在所述进风口(123)处的排风罩，该排风罩具有封闭所述进风口的第一工作位和打开进风口的第二工作位； 自动控制系统，自动控制排风罩在两个工作位之间调换，同时控制电除尘器、氧化器和脱硝器的开闭。
2.根据权利要求1所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述排风罩包括: 铰接在半挂车厢的进风口两侧的两扇半开车门(41)； 铰接在半挂车厢的进风口顶侧的挡风板(38)； 将半开车门顶缘与挡风板两侧连接的折叠伸缩板(40)； 所述挡风板(38)靠近牵引车尾的一侧与所述进风口(123)顶侧铰接，另一侧具有上翻的第一工作位，以及当两扇半开车门关闭时下翻的第二工作位；所述半开车门(41)和挡风板(38)在自动控制系统的控制下实现转动。
3.根据权利要求2所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述牵引车(I)靠近车尾的顶侧设有卡槽(34)，卡槽的高度低于挡风板铰接侧的高度，当挡风板位于第二工作位时，其下翻的一侧搭接在该卡槽内。
4.根据权利要求1所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述氧化器(65)包括: 两侧带有镂空窗的氧化框架； 固定在氧化框架的一个或多个流体通道，该流体通道的两端分别与氧化框架两侧的镂空窗对应； 设置在流体通道的光催化氧化材料(88)； 固定在氧化框架上一个或多个紫外灯(89)，提供激发光催化氧化材料的紫外光； 设置在该流体通道进气口处对空气进行加湿的加湿装置。
5.根据权利要求4所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述流体通道为V型的流体通道，每个流体通道由两个V型的氧化器固定挡板(91)与所述氧化框架围成。
6.根据权利要求4所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述流体通道内设有氧化槽支架(90)、以及采用抽屉式结构设置在氧化槽支架内的氧化槽(86);所述氧化框架(90)上设有与氧化槽(86)对应的抽屉口。
7.根据权利要求6所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述氧化槽支架(90)包括顶部与流体通道顶部固定的竖向挡板、以及与竖向挡板底部相互固定的盒体框架，所述盒体框架内设有所述的氧化槽(86);空气在竖向挡板导流作用下经过盒体框架底部进入氧化槽(86)进行氧化。
8.根据权利要求6所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述紫外灯(89)沿氧化槽(86)上下两侧设置。
9.根据权利要求6所述的公路隧道空气净化车，其特征在于，所述加湿装置包括: 设置在氧化框架进风口处的加湿框架，加湿框架两侧设有镂空窗； 固定在加湿框架和氧化器框架底部的氧化器贮水箱(71)； 固定在加湿框架内部的用于对空气进行加湿的一个或多个氧化器雾化喷头(68)； 将氧化器贮水箱(71)中水运送到氧化器雾化喷头￠8)进行喷雾的氧化器水泵(75)；设置在加湿框架内用于检测空气湿度的氧化器湿度传感器(70)，氧化器湿度传感器(70)根据检测的湿度信号，控制所述氧化器水泵(75)的运行； 所述电除尘器(49)除尘的空气从经过加湿框架内加湿后进入氧化框架，最后从氧化框架氧化后排出。
【文档编号】E21F5/00GK203974983SQ201420276250
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】吴忠标, 王伟, 翁小乐, 刘越, 王海强 申请人:浙江大学