一种隧道除霾系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及净化装置，特别涉及一种隧道除霾系统。
【背景技术】
[0002]目前，公路隧道对于尾气污染设置了风机，但风机的作用下还是会存在较多空气污染物残余在隧道中，而且污染物在进洞和出洞附近残留的更多，一方面影响着驾驶员的视线，另外一方面将长期影响着驾驶员的身心健康。现有的技术中除了设置风机，还安排了洒水车，洒水车存在一些缺点:行车速度慢，影响隧道运行的车辆，另一方面缺点是洒水车洒水主要在低空进行洒水，废气污染物还是会存在较高位置。
【实用新型内容】
[0003]针对目前技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种提高隧道空气净化能力的除霾系统。
[0004]本实用新型采用的技术方案是，一种隧道除霾系统，包括设置于隧道内壁的风机，该除霾系统还包括设置于隧道内壁上的除霾装置，该除霾装置包括喷嘴、水栗、储存流体介质的水箱和空压机，该水箱的出口端通过管路连接水栗，水栗的出口端与空压机的出口端用Y字管连接喷嘴的进口端，空压机的出口端与Y字管之间设置有阀门，该水栗、水箱和空压机设置于隧道围岩内壁上或隧道围岩内或隧道路基内，该喷嘴设置于隧道围岩内壁上，当水箱里的流体介质在水栗的作用下与空压机产生的压缩空气在Y字管混合后从喷嘴的喷孔喷出。
[0005]本实用新型所述的除霾装置在结构上轻质，由空压机压出空气和水栗压出的水进行混合产生喷雾，通过所产生的水雾对隧道内的空气进行净化处理。原理是，将压缩空气与水混合并相互高速撞击，使水形成许多高速运动的细小水滴，水滴的粒径在0.2到5 μ m的范围内，下落中的水滴与空气中的浮尘粒子发生碰撞而结合在一起，浮尘粒子因表面湿度增大，以及颗粒之间在表面水的表面张力作用下很容易相互聚集在一起形成大颗粒粉尘，使颗粒本体重量增大而加速下落至地面，从而达到降尘的目的。水滴越多，直径越小，与粉尘颗粒的结合几率就越大。本实用新型所述的除霾装置结构简单，造价便宜，比较适用于公路隧道中的空气净化。这里所述的Y字管为将两根管路汇聚为一根管路的结构。
[0006]进一步的是，所述的阀门为流量调节阀，所述空压机与Y字管之间设置有空气流量计，所述水栗与Y字管之间设置有水流量计。
[0007]根据空气流量计和水流量计所监测数据，通过控制流量调节阀以控制喷雾的浓度与喷出速度，这样调节流量大小以形成不同的喷雾。
[0008]进一步的是，所述的管路与Y字管为PVC管。
[0009]PVC管(硬聚氯乙烯管)，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。PVC管抗腐蚀能力强、易于粘接、价格低、质地坚硬。
[0010]进一步的是，所述的水栗、水箱和空压机设置于隧道围岩内壁上。
[0011 ] 为了维修方便可以把水栗、水箱和空压机设置于隧道围岩内壁上。
[0012]进一步的是，所述的空压机为提供的工作压力为0.7-2.0ΜΡΑ的空压机。
[0013]若作用在水滴上的作用力相当大，足以克服表面张力时，水滴就会破裂成较小的水雾，这种现象称为“二次雾化”。所谓二次雾化，是指从射流分离后形成的水滴在压缩空气中运动时，继续分裂成更细小的水滴现象。二次破裂所需的气动力条件可用韦伯数表示。韦伯数的物理意义为气动压力与水表面张力之比，水开始变形、破碎时的韦伯数称为临界韦伯数。当大于14时，水滴均破碎为水雾。韦伯数越大，水雾就越细。一般水在常温下表面张力为7.0-7.5x10 2N/m，在本实用新型所述的空压机设定压力为0.7-2.0ΜΡΑ为较为适当、经济。当然空压机的压力可根据不同的环境，如根据水温的不同而改变。
[0014]进一步的是，所述的喷头喷孔的孔径为l_3mm。
[0015]水滴越多，直径越小，与粉尘颗粒的结合几率就越大；又因水滴与粉尘颗粒属于碰撞结合，为避免发生弹性碰撞，要求水滴的质量与粉尘颗粒的质量大体相同，进而提高降尘效率。喷嘴的喷孔越小，射流越细，雾化越细。本实用新型的喷嘴喷孔孔径取l_3mm为比较合适、经济的尺寸。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]通过本实用新型所述的除霾系统，可以较大的减小隧道洞内的废气，改善隧道洞内的空气质量，为驾驶员提供良好的驾驶环境。
【附图说明】
[0018]图1为一种隧道除霾系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图描述实施例对本实用新型做具体阐述。
[0020]如图1，一种隧道除霾系统，包括设置于隧道内壁的风机和除霾装置，该除霾装置包括喷嘴1、水栗2、储存水的水箱3和空压机4，该水箱3的出口端通过管路连接水栗2，水栗2的出口端与空压机4的出口端用Y字管5连接喷嘴1的进口端，空压机4的出口端与Y字管5之间设置有流量调节阀6和空气流量计7，所述水栗2与Y字管5之间设置有水流量计8，当水箱3里的流体介质在水栗2的作用下与空压机4产生的压缩空气在Y字管5混合后从喷嘴1喷出。根据空气流量计7和水流量计8所监测数据，通过控制流量调节阀6以控制喷雾的浓度与喷出速度，这样调节流量大小以形成不同的喷雾。本实施例中的管路与Y字管5皆采用PVC管。
[0021]本实施例中采用的喷嘴1是一种能够将液体雾化喷出，而均匀悬浮于空气中的一种装置。其工作原理是通过内部压力，将内部的液体挤压进入喷嘴1中，喷嘴1内部放置有一块铁片，高速流动的液体撞击在铁片上，反弹后形成直径15-60 μ m左右的雾化颗粒，并通过喷嘴1出口喷出。该喷嘴1喷孔的孔径为l_3mm，喷嘴1的喷孔越小，射流越细，雾化越细，这里当然可以根据实际需要设定孔径的大小，一般设定为1-3_为较为经济、适当的尺寸。
[0022]在从水箱3经过水栗2导出的水与空压机4产生的压缩空气在Y字管5混合搅拌，由于射流紊流、周围气体的气动力作用、水中可能夹杂压缩空气等，使得水流产生变形，特别是在气动压力和表面张力作用下，使得表面变形不断加剧，以致于水流产生分裂，形成水雾或不稳定的水滴，水滴随之也破裂成水雾。(若作用在水滴上的作用力相当大，足以克服表面张力时，水滴就会破裂成较小的水雾，这种现象称为“二次雾化”。所谓二次雾化，是指从射流分离后形成的水滴在压缩空气中运动时，继续分裂成更细小的水滴现象。)
[0023]水滴在气体中的运动时，主要受到两种力的作用:气动压力，使水滴变形破碎；表面张力，使水滴维持原状。当水雾直径较大、运动较快时，气动压力就可能大于表面张力，使雾粒发生变形，继而分裂成更小的雾粒。二次破裂所需的气动力条件可用韦伯数表示。韦伯数的物理意义为气动压力与水表面张力之比，水开始变形、破碎时的韦伯数称为临界韦伯数。当大于14时，水滴均破碎为水雾。韦伯数越大，水雾就越细。喷嘴1的喷孔越小，射流越细，雾化越细。喷嘴1压降越大，射流的出口流速越大，因而紊流度和韦伯数就大，有利于射流和水雾的破裂，对雾化有利。一般水在常温下表面张力为7.0-7.5x10 2N/m，在本实用新型所述的空压机4设定压力为0.7-2.0ΜΡΑ为较为适当、经济。当然空压机4的压力可根据不同的环境，如根据水温的不同而改变。
[0024]同时水在雾化过程中，由于水分子之间的相互高速撞击作用，会产生大量的含负电荷的氧离子(在正常情况下，空气分子显电中性。而空气中各种气体的点子亲和力即俘获自由电子的能力不同，氧、二氧化碳远远大于其他气体。按单位体积计算，氧在空气中的含量一般为20.9%，是二氧化碳0.03%的700倍。因此空气中生成的负离子诀大部分都是负氧离子)，大量的负氧离子可以吸附并聚集更具有非凡的结合能力，使之变为降尘。负氧离子由于增加了一个外层电子，获得负电荷。负氧离子具有非凡的结合能力，使通常都带正电荷的尘埃、烟雾、病菌、病毒相互聚集、中和，失去在空气中自由漂浮的能力，并迅速坠落，不再对人体形成危害，从而净化了空气。
【主权项】
1.一种隧道除霾系统，包括设置于隧道内壁的风机，其特征在于，该除霾系统还包括设置于隧道内的除霾装置，该除霾装置包括喷嘴(1)、水栗(2)、储存流体介质的水箱(3)和空压机(4)，该水箱(3)的出口端通过管路连接水栗(2)，水栗(2)的出口端与空压机(4)的出口端用Y字管(5)连接喷嘴⑴的进口端，空压机(4)的出口端与Y字管(5)之间设置有阀门，该水栗(2)、水箱(3)和空压机(4)设置于隧道围岩内壁上或隧道围岩内或隧道路基内，该喷嘴(1)设置于隧道围岩内壁上，当水箱(3)里的流体介质在水栗(2)的作用下与空压机(4)产生的压缩空气在Y字管(5)混合后从喷嘴(1)的喷孔喷出。2.根据权利要求1所述的一种隧道除霾系统，其特征在于，所述的阀门为流量调节阀(6)，所述空压机(4)与Y字管(5)之间设置有空气流量计(7)，所述水栗(2)与Y字管(5)之间设置有水流量计(8)。3.根据权利要求1或2所述的一种隧道除霾系统，其特征在于，所述的管路与Y字管(5)为 PVC 管。4.根据权利要求1所述的一种隧道除霾系统，其特征在于，所述的水栗(2)、水箱(3)和空压机(4)设置于隧道围岩内壁上。5.根据权利要求1所述的一种隧道除霾系统，其特征在于，所述的空压机(4)为提供的工作压力为0.7-2.0ΜΡΑ的空压机(4)。6.根据权利要求1所述的一种隧道除霾系统，其特征在于，所述的喷嘴(1)喷孔的孔径为 l_3mm0
【专利摘要】本实用新型涉及净化装置，特别涉及一种除霾系统。针对目前公路隧道的空气净化利用风机和洒水车带来的净化范围有限的缺陷，本实用新型公开了一种除霾系统，该除霾系统还包括设置于隧道内的除霾装置，该除霾装置包括喷嘴、水泵、储存流体介质的水箱和空压机，该水箱的出口端通过管路连接水泵，水泵的出口端与空压机的出口端用Y字管连接喷嘴的进口端，空压机的出口端与Y字管之间设置有阀门，该水泵、水箱和空压机设置于隧道围岩内壁上或隧道围岩内或隧道路基内，该喷嘴设置于隧道围岩内壁上。通过本实用新型所述的除霾装置，可以减小隧道洞内的废气，改善隧道洞内的空气质量，为驾驶员提供良好的驾驶环境。
【IPC分类】E21F1/00, E21F5/04
【公开号】CN205154232
【申请号】CN201520829374
【发明人】王志杰, 周平
【申请人】西南交通大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月23日