一种螺旋隧道用引射式通风排烟系统的制作方法

本发明涉及一种螺旋隧道用引射式通风排烟系统，属于隧道排烟系统技术领域。

背景技术：

螺旋隧道的主体结构是平面曲线，纵向坡度。车辆行驶在螺旋隧道中，无论是上坡隧道还是下坡隧道，始终是沿隧道平面曲线、纵向坡度行车；对于上坡隧道，汽车尾气排放浓度及排放量随着隧道延长逐渐增加并沿隧道分散，稀释难度很大；对于高原高海拔螺旋隧道，上坡隧道中大气压力沿车辆行驶方向逐渐降低，隧道内的总需风量需求增加，隧道越长，平面曲线管网的通风阻力越大，通风排烟难度越大，隧道运营通风排烟的负荷加重，完全采用直线隧道所有的射流风机不能满足螺旋隧道的通风排风要求。

现有直线隧道通风方式，直线隧道顶部安装射流风机，两台一组，射流风机进风方向与出风方向均与隧道行车方向一致，也就是与隧道线路走向完全一致，射流风机喷射出的气流产生推力，随着喷气流速减小，其动能传递沿隧道中的空气，从而导致隧道中的空气流动，隧道中的压差等于风机推力与隧道当前截面积之商，该压差用于克服隧道中的空气流动的阻力。直线隧道内空气流动方向始终为直线，空气流动阻力低，采用直线射流风机完全可以实现满足直线隧道运营通风的需要。

但是，螺旋隧道通风需求不同，对于螺旋隧道，隧道内空气流动始终处于方向变化中，螺旋隧道内空气流动阻力比直线隧道内的空气流动阻力大，螺旋隧道内气流流动所需要动能也大于直线隧道内气流流动所需动能。螺旋隧道内需要更高的风机出口风速，才能满足隧道运营期间通风排烟的需求，直线射流风机所提供的推力和出口风速不能完全满足螺旋隧道运营通风排烟要求；螺旋隧道内空气流动阻力确定之后，风机出风口风速越高，提供的气流动能越大；因此，设计一种螺旋隧道用引射式通风排烟系统，它是将直线隧道射流风机与气流引射通风装置相结合的通风排烟系统。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种螺旋隧道用引射式通风排烟系统，它解决了目前螺旋隧道排烟系统排烟效果有待提高的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种螺旋隧道用引射式通风排烟系统，它包括螺旋隧道，以及安装在沿螺旋隧道顶部的气流引射通风排烟装置，所述气流引射通风排烟装置由多组直线射流风机组和多组气流引射装置组成，每相邻的两组直线射流风机组之间设有一组气流引射装置；

所述气流引射装置由集流器、轴流风机、消声器、亚音速喷管构成，沿排烟方向，集流器、轴流风机、消声器、亚音速喷管依次通过法兰密封连接。

作为优选实例，所述直线射流风机组至少由两个并排的轴流风机组成。

作为优选实例，所述集流器进风端配置防护网。

作为优选实例，所述直线射流风机组和气流引射装置均通过吊杆与螺旋隧道顶部固定。

本发明的有益效果是：采用直线射流风机组和气流引射装置交错配合的方式，直线射流风机组将隧道内污染空气或烟气吹向气流引射装置，吹向气流引射装置的气流经过集流器进入轴流风机，进行加速加压后，流入消声器，进行气流综合噪声消除后，再进入亚音速喷管进行加速，由亚音速喷管喷射出气流形成较大的气流出风口动压，带动气流引射装置周围的气流流动，从而提高该被引射区域的气流风速，亚音速喷管出风口气流与被引射的气流一起流向下一组直线射流风机组；通过在相邻的两组直线射流风机组之间增加气流引射装置，从而使螺旋隧道内的污染空气逐级接力传递，直至隧道内的污染空气或烟气被排出隧道洞外，能够产生流速更快的气流，从而克服螺旋隧道阻力，达到更好的排烟效果。

附图说明

图1为本发明的侧面结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图。

图中：螺旋隧道1，拱顶11，行车路面12，直线射流风机组2，气流引射装置3，集流器4，轴流风机5，消声器6，亚音速喷管7。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，一种螺旋隧道用引射式通风排烟系统，它包括螺旋隧道1，以及安装在沿螺旋隧道1顶部的气流引射通风排烟装置，气流引射通风排烟装置由多组直线射流风机组2和多组气流引射装置3组成，每相邻的两组直线射流风机组2之间设有一组气流引射装置3；螺旋隧道1顶部为拱顶11，底部为行车路面12；

气流引射装置3由集流器4、轴流风机5、消声器6、亚音速喷管7构成，沿排烟方向，集流器4、轴流风机5、消声器6、亚音速喷管7依次通过法兰密封连接。

直线射流风机组2至少由两个并排的轴流风机5组成。

集流器4进风端配置防护网(图中未画出)。

直线射流风机组2和气流引射装置3均通过吊杆与螺旋隧道1顶部固定。

图中箭头为排烟和行车方向。

实施例

集流器4：集流器4设置在轴流风机5进风口之前，集流器4进风端配置防护网，集流器4进风口直径取为所配置轴流风机5直径的1.5倍以上；防护网用于防止隧道运营期间大件杂物(塑料袋等)进入通风系统；

轴流风机5：轴流风机5是气流引射装置3的主要构件之一，高速的气流引射系装置3配置低噪声轴流风机5，轴流风机5直径不大于1000mm，电机功率不大于22kw，风量不小于23m³/s，风机出口风速不小于30m/s,风机转速不大于960rpm；

消声器6：设置于轴流风机5出风口，与轴流风机6法兰连接，消声器6长度与轴流风机5直径相同，用于消除轴流风机5出风口处的综合噪声；

亚音速喷管7：是截面积逐渐缩小的管道，使亚音速气流不断加速，亚音速气流在收敛形喷管流道中，速度增加是有限的，最小截面积上的(出风口上的)气流速度最大只能达到声速，此时出口截面上的马赫数为1；高速的气流引射系装置3所配置的亚音速喷管7的马赫数不大于1，整个亚音速喷管7内的流速是亚音速，亚音速喷管7出风口风速取决于所选轴流风机5的风量及喷管最小截面积与轴流风机5出风口截面的面积比；对于螺旋隧道用高速气流引射系统，该面积比取为0.3-0.5，对于出风口风速为30m/s的轴流风机5，亚音速喷管7的出风口风速为60m/s-100m/s；

直线射流风机组2：直线射流风机组2仍采用两台轴流风机5一组布置。

工作原理：采用直线射流风机组2和气流引射装置3交错配合的方式，直线射流风机组2将隧道内污染空气或烟气吹向气流引射装置3，吹向气流引射装置3的气流经过集流器4进入轴流风机5，进行加速加压后，流入消声器6，进行气流综合噪声消除后，再进入亚音速喷管7进行加速，由亚音速喷管7喷射出气流形成较大的气流出风口动压，带动气流引射装置3周围的气流流动，从而提高该被引射区域的气流风速，亚音速喷管7出风口气流与被引射的气流一起流向下一组直线射流风机组2；通过在相邻的两组直线射流风机组2之间增加气流引射装置3，从而使螺旋隧道1内的污染空气逐级接力传递，直至隧道内的污染空气或烟气被排出隧道洞外，能够产生流速更快的气流，从而克服螺旋隧道1阻力，达到更好的排烟效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。