CN111622797A - 隧道排烟***及隧道 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种隧道排烟***及隧道,其中,排烟***包括:排烟通道,设置在隧道内,沿隧道的长度方向延伸;排烟通道与隧道的行车通道之间通过间壁隔开;排烟口,开设在间壁上;内部排烟装置,设置在排烟口处;当排烟***处于非排烟工况时,内部排烟装置处于停止状态以将排烟口封闭;当排烟***处于排烟工况时,内部排烟装置处于工作状态以将排烟口打开向排烟隧道排烟;端部排烟装置,设置在排烟通道的两端;当排烟***处于非排烟工况时,端部排烟装置处于关闭状态;当排烟***处于排烟工况时,端部排烟装置处于工作状态对排烟通道进行排烟。本申请实施例提供的隧道排烟***及隧道能够提高排烟速度及排烟效果。
Description
技术领域
本申请涉及隧道排烟技术,尤其涉及一种隧道排烟***及隧道。
背景技术
隧道是一种开设在地下、山区、水下的建筑,供汽车、火车或城市轨道车辆通行。隧道内通常设置有排烟***,适用于当隧道内发生火灾时将内部的烟气尽快排出。排烟***包括:沿隧道长度方向延伸的排烟通道和多个排烟口,排烟口与排烟通道连通,隧道内的烟气通过排烟口进入排烟通道,再从排烟通道上的风井排出。对于易于施工的地形环境,可以在隧道中间位置对应设置人工岛或中间风井用于横向排烟,但是对于不易施工的地形环境,无法在隧道中间位置对应设置人工岛或中间风井,只能在排烟通道的两端设置排烟风机。
当火灾发生在隧道中部时,排烟效果较差。具体来说:
(1)排烟口的数量较多,导致漏风量较大,尤其是在远端排烟时衰减较大,导致排烟效果不好;
(2)各排烟口的排烟风量不均匀,各排烟口的风量难以平衡;
(3)设置在排烟通道两端需要设置压头较大、功率较高的排烟风机,对排烟风机的性能要求较高,导致设备难以选型;
(4)排烟风机的功率越大,启动速度越慢,因此导致排烟具有迟滞性;而且由于排烟通道较长,排烟响应也存在延迟的问题,导致着火点处的烟雾迟迟不能排出去;
(5)排烟通道较长还会导致排烟阻力较大,排烟效果有限。
发明内容
为了解决上述技术缺陷之一,本申请实施例中提供了一种隧道排烟***及隧道。
本申请第一方面实施例提供一种隧道排烟***,包括:
排烟通道,设置在隧道内,沿隧道的长度方向延伸;所述排烟通道与隧道的行车通道之间通过间壁隔开;
排烟口,开设在所述间壁上;当排烟口打开时使行车通道与排烟通道连通;
内部排烟装置,设置在排烟口处;当排烟***处于非排烟工况时,内部排烟装置处于停止状态以将排烟口封闭;当排烟***处于排烟工况时,内部排烟装置处于工作状态以将排烟口打开向排烟隧道排烟;
端部排烟装置,设置在排烟通道的两端;当排烟***处于非排烟工况时,端部排烟装置处于关闭状态;当排烟***处于排烟工况时,端部排烟装置处于工作状态对排烟通道进行排烟。
本申请第二方面实施例提供一种隧道,包括:如上所述的隧道排烟***。
本申请实施例提供的技术方案,采用排烟通道设置在隧道内并沿隧道的长度方向延伸,在排烟通道的两端设置端部排烟装置;在排烟通道与行车通道之间的间壁上开设排烟口,排烟口处设置内部排烟装置,当隧道正常使用时,排烟***处于非排烟工况时,内部排烟装置处于停止状态以将排烟口封闭;当隧道内起火时,排烟***处于排烟工况,内部排烟装置处于工作状态以将排烟口打开向排烟隧道排烟,端部排烟装置启动工作将排烟隧道内的烟雾排出到大气中,能够提高隧道内排烟的效果。
具体的,在着火点附近的内部排烟装置启动,首先能够快速将行车通道内的烟雾排放至排烟通道内,减少行车通道内的烟雾,提高人员的安全性,而且使隧道内视野较为清晰有利于实施灭火和人员撤离;降低了对端部排烟装置的要求,采用通用的排烟装置即可,能够将排烟通道1内的烟雾尽快排出,提高排烟速度及排烟效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例一提供的隧道排烟***应用于隧道的整体示意图;
图2为本申请实施例二提供的隧道断面视图;
图3为本申请实施例二提供的隧道排烟***中排烟口设置有内部排烟风机和内部排烟阀的结构示意图;
图4为本申请实施例三提供的隧道断面视图;
图5为本申请实施例三提供的隧道排烟***中排烟口设置有内部排烟风机和内部排烟阀的结构示意图;
图6为本申请实施例三提供的另一种隧道断面视图;
图7为本申请实施例四提供的隧道断面视图;
图8为本申请实施例四提供的另一种隧道断面视图。
附图标记:
1-排烟通道;
2-排烟口;
3-内部排烟装置;31-内部排烟风机;32-内部排烟阀;
4-端部排烟装置;41-电动风阀;42-排烟主风机;43-风井;
5-隧道;51-间壁;52-行车通道;53-送风通道。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本实施例提供一种隧道排烟***,能够应用于山区、地下、海底等隧道,适用于多种长度的隧道,尤其适用于大长隧道以及受地形影响无法在隧道中间设置人工岛或中间风井的隧道。大长隧道为长度为5公里以上的隧道。上述隧道可以为公路隧道、铁路隧道或城市轨道车辆隧道,本实施例仅以公路隧道为例,对排烟***进行详细说明,本领域技术人员可以将本实施例提供的技术方案直接应用于其他类型的隧道中,或者将本实施例提供的技术方案将进行适应性修改后应用于其他类型的隧道。
图1为本申请实施例一提供的隧道排烟***应用于隧道的整体示意图。如图1所示,本实施例提供一种隧道排烟***,包括:排烟通道1、排烟口2、内部排烟装置3和端部排烟装置4。
其中,排烟通道1设置在隧道5内,沿隧道5的长度方向延伸,排烟通道1的两端穿出隧道5。隧道5内设置有间壁,间壁将隧道5内的空间分隔为排烟通道1和行车通道。间壁可以为沿水平方向延伸的土建结构,从隧道侧壁的一端延伸至另一端;或者,间壁也可以为沿竖直方向延伸的土建结构,从隧道的顶端延伸至底端;或者,间壁也可以为折角形的土建结构,间壁与隧道壁之间围成的区域作为排烟通道1。
排烟口2开设在间壁上,排烟口2的数量可以为多个,间隔布设在间壁上。当排烟口2打开时,行车通道与排烟通道1之间连通,进行气体交换;当排烟口2关闭时,将行车通道与排烟通道1之间阻断,不能进行气体交换。
内部排烟装置3设置在排烟口2处,且与排烟口2之间具有较好的密封性。在正常情况下,排烟***处于非排烟工况,内部排烟装置3处于停止状态,并将排烟口2封闭。当隧道内发生火灾时,排烟***处于排烟工况,内部排烟装置3处于工作状态,将排烟口2打开并向排烟通道1内排烟,以将着火点处产生的烟雾尽快排出至排烟通道1内。
端部排烟装置4设置在排烟通道1的两端。当排烟***处于非排烟工况时,端部排烟装置4处于关闭状态;当排烟***处于排烟工况时,端部排烟装置4处于工作状态,对排烟隧道1进行排烟,将排烟隧道1内的烟雾尽快排放到大气中。
本实施例提供的技术方案,采用排烟通道设置在隧道内并沿隧道的长度方向延伸,在排烟通道的两端设置端部排烟装置;在排烟通道与行车通道之间的间壁上开设排烟口,排烟口处设置内部排烟装置,当隧道正常使用时,排烟***处于非排烟工况时,内部排烟装置处于停止状态以将排烟口封闭;当隧道内起火时,排烟***处于排烟工况,内部排烟装置处于工作状态以将排烟口打开向排烟隧道排烟,端部排烟装置启动工作将排烟隧道内的烟雾排出到大气中,能够提高隧道内排烟的效果。
具体的,在着火点附近的内部排烟装置启动,首先能够快速将行车通道内的烟雾排放至排烟通道内,减少行车通道内的烟雾,提高人员的安全性,而且使隧道内视野较为清晰有利于实施灭火和人员撤离;降低了对端部排烟装置的要求,采用通用的排烟装置即可,能够将排烟通道1内的烟雾尽快排出,提高排烟速度及排烟效果。
对于端部排烟装置4,可以采用本领域常用的技术手段,也可以采用本实施例提供的方案:如图1所示,端部排烟装置4包括:依次设置在排烟通道1上的电动风阀41、排烟主风机42和风井43,风井43位于最外端。
在排烟***处于非排烟工况时,电动风阀41处于关闭状态,将排烟通道1封闭。当排烟***处于排烟工况时,电动风阀41打开,并启动排烟主风机42将排烟通道1内的烟雾排送至风井43,再排放至大气中。电动风阀41可采用本领域常用的设备。排烟主风机42也可采用本领域常用的设备,其功率的选择可以根据隧道的长度、排烟通道1的直径进行设定。
上述排烟主风机42与电动风阀41可以为联动启闭,即:二者同时启动、同时停止。
内部排烟装置3和端部排烟装置4均与隧道内设置的火灾自动报警***实现硬联锁,当火灾自动报警***发出活塞信号时,立即启动内部排烟装置3和端部排烟装置4进行排烟。内部排烟装置3的反应较快,当排烟主风机42的余压尚未到达排烟口2形成排风时,内部排烟装置3及时开启,率先将行车通道内的烟雾排至排烟通道内,达到了排烟无延迟的效果。而且,排烟主风机42不需要过高的压强进行排烟,只需要满足将排烟通道内的烟雾排出即可,可以降低对其性能参数和设备功耗的要求。
各排烟口2设置的内部排烟装置3的规格一致,排烟风量等参数保持一致,使得各排烟口2的风量均匀,避免出现因某个排烟口风量较小而导致烟雾倒灌的问题。
实施例二
本实施例是在上述实施例的基础上,提供一种隧道排烟***的具体实现方式。
图2为本申请实施例二提供的隧道断面视图,图3为本申请实施例二提供的隧道排烟***中排烟口设置有内部排烟风机和内部排烟阀的结构示意图。如图2所示,本实施例提供的隧道5的上方设置有间壁51,间壁51沿水平方向延伸,形成在隧道两侧壁之间。间壁51下方的空间为行车通道52,间壁51上方的空间作为排烟通道1。
间壁51上开设有多个排烟口2,多个排烟口2沿隧道的长度方向间隔排布。在建造土建间壁结构时预留孔洞形成排烟口2,可在土建结构上预留与内部排烟装置3相连的接口。内部排烟装置3的内部结构之间、各结构与预留孔洞之间采用防火耐高温垫片压实密封,确保排烟时不漏烟。本实施例提供的行车通道52可以为单车道、双车道或三条以上车道。当行车通道52为双车道或三条以上车道时,可以在上方的间壁51上开设一排排烟口2,也可以在间壁51上开设两排排烟口2或三排以上的排烟口2。
本实施例提供一种内部排烟装置3的实现方式:如图2和3所示,内部排烟装置3可以包括:内部排烟风机31和内部排烟阀32。
排烟口2所在的平面与间壁51平行。内部排烟阀32设置在排烟口2内,且与排烟口2侧壁之间设置密封结构。当内部排烟阀32处于关闭状态时将排烟口2封闭以阻断排烟口2两侧的行车通道52与排烟通道1之间气体流通;当内部排烟阀32处于打开状态时使行车通道52与排烟通道1连通。
内部排烟阀32可采用本领域常用的风阀,例如电动风阀。本实施例提供一种具体的方式:内部排烟阀32包括:框架、叶片和驱动机构。其中,框架密封固定在排烟口2内,框架的平面与排烟口2的平面平行。叶片设置在框架围设的区域内,叶片与框架转动连接。叶片的数量为至少两个,各叶片可相对框架转动至于框架的平面平行,相邻叶片对接、相邻叶片没有缝隙、叶片与框架之间没有缝隙,实现将排风口2封闭,不漏风。叶片也可以相对于框架转动打开,与框架的平面呈预设角度,该预设角度可以为锐角,也可以为直角。可以理解的是,当预设角度为直角时,排烟速度最快,效果最好。
驱动机构设置在框架上,用于驱动各叶片转动。驱动机构可包括驱动电机及传动执行机构,传动执行结构可以采用连杆、滑块、齿轮等机构组成,驱动电机驱动传动执行机构动作,以带动叶片转动,其具体实现方式可由技术人员设定,本实施例不做限定。
或者,内部排烟阀32也可以为电动排烟防火阀,例如:在上述方案的基础上,增设温度传感器,该温度传感器设置在框架或叶片上,用于检测行车通道内的温度。当温度超过预设值时将内部排烟阀32关闭。具体的,可采用控制器分别与温度传感器和驱动电机电连接,控制器获取温度传感器检测到的温度信号,控制器对温度信号进行判断,当大于预设值时控制驱动电机动作,进而驱动叶片转动至关闭状态,以将排烟口2封闭。
内部排烟风机31固定设置在间壁51上,正对排烟口2。内部排烟风机31的出风方向朝向排烟通道1。具体的,内部排烟风机31的转动中心线可以与排烟口2的中心对正,促使烟雾流动达到最快的速度,以提高排烟效果。
上述内部排烟风机31和内部排烟阀32可以联动启闭。当排烟***进入排烟工况时,内部排烟风机31和内部排烟阀32同步启动,提高排烟速度;当排烟***进入非排烟工况时,内部排烟风机31和内部排烟阀32同步关闭。
对于图2所示的方案,内部排烟风机31可以位于内部排烟阀32朝向行车通道52的一侧,内部排烟风机31的中心线与竖直方向平行,便于日常检修维护。
实施例三
本实施例是在上述技术方案的基础上,提供另一种排烟***应用在隧道中的实现方式。
图4为本申请实施例三提供的隧道断面视图,图5为本申请实施例三提供的隧道排烟***中排烟口设置有内部排烟风机和内部排烟阀的结构示意图。如图4所示,间壁51沿竖直方向延伸,位于隧道5的顶壁和底壁之间。间壁51的数量为两个,并排排布在隧道5的中间位置。两个间壁51之间形成有排烟通道1,左边的间壁51的左侧为行车通道52,右边的间壁51的右侧为行车通道52。行车通道52可以为单车道、双车道或三条以上车道。每个间壁51上开设有多个排烟口2,多个排烟口2沿隧道的长度方向间隔设置,排烟口2所在的平面与间壁51平行。
本实施例中的内部排烟装置3包括内部排烟风机31和内部排烟阀32,具体实现方式可以参照上述实施例。排烟口2设置在间壁51的上部,内部排烟阀32设置在排烟口2内,内部排烟风机31位于内部排烟阀32朝向行车通道52的一侧,内部排烟风机31的中心线与水平方向平行,便于日常检修维护。
内部排烟风机31和内部排烟阀32的具体设置方式及工作过程可参照上述实施例。
图6为本申请实施例三提供的另一种隧道断面视图。如图6所示,本实施例提供另一种排烟***应用在隧道内的实现方式:采用一个间壁51沿竖直方向设置在隧道的顶壁与底壁之间,间壁51的一侧为排烟通道1,另一侧为行车通道52。图6中,间壁51位于隧道5的左侧,其左侧空间作为排烟通道1,右侧空间作为行车通道52。
排烟口2设置在间壁的上部,其上设置有内部排烟装置3。内部排烟装置3可参照上述内容来实现。
实施例四
本实施例是在上述实施例的基础上,提供又一种排烟***应用在隧道内的实现方式。
隧道5内还可以通过设置间壁形成送风通道,对应在间壁上设置与送风通道连通的送风口。可在隧道5的端部设置送风风机,用于向送风通道53内输送洁净空气。
对于大长隧道,当排烟***处于非排烟工况时,通过送风通道向行车通道52内送风,可以达到提高行车通道52内空气质量的效果。当排烟***处于排烟工况时,通过送风通道向行车通道52内送风,通过洁净空气主动流入进而驱赶烟雾从排烟口2排入排烟通道1内,进一步提高了行车通道52内的空气质量,保证人员安全,使视野清晰便于灭火救援及人员逃生。
图7为本申请实施例四提供的隧道断面视图。如图7所示,在沿水平延伸的间壁51的中部上方设置沿竖直方向延伸的间壁51,将上方空间分隔为左侧的排烟通道1和右侧的送风通道53。对应可在送风通道53下方的间壁上开设送风口。
图8为本申请实施例四提供的另一种隧道断面视图。如图8所示,在隧道内设置有两个沿竖直方向延伸的间壁51,分布在隧道内空间的两侧。两个间壁51之间的空间作为行车通道52,左边间壁51的左侧为排烟通道1,右边间壁51的右侧为送风通道53。对应可在右边间壁上设置送风口。
实施例五
本实施例提供一种隧道,包括如上述任一内容所提供的隧道排烟***。该隧道具体可以为公路隧道。
本实施例提供的隧道具有与上述隧道排烟***相同的技术效果。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种隧道排烟***,其特征在于,包括:
排烟通道,设置在隧道内,沿隧道的长度方向延伸;所述排烟通道与隧道的行车通道之间通过间壁隔开;
排烟口,开设在所述间壁上;当排烟口打开时使行车通道与排烟通道连通;
内部排烟装置,设置在排烟口处;当排烟***处于非排烟工况时,内部排烟装置处于停止状态以将排烟口封闭;当排烟***处于排烟工况时,内部排烟装置处于工作状态以将排烟口打开向排烟隧道排烟;
端部排烟装置,设置在排烟通道的两端;当排烟***处于非排烟工况时,端部排烟装置处于关闭状态;当排烟***处于排烟工况时,端部排烟装置处于工作状态对排烟通道进行排烟。
2.根据权利要求1所述的隧道排烟***,其特征在于,所述内部排烟装置包括:内部排烟风机和内部排烟阀;
内部排烟阀设置在排烟口;内部排烟阀与排烟口侧壁之间设置密封结构;当内部排烟阀处于关闭状态时将排烟口封闭以阻断排烟口两侧的行车通道与排烟通道之间气体流通;当内部排烟阀处于打开状态时使行车通道与排烟通道连通;
内部排烟风机设置在间壁上,正对所述排烟口;内部排烟风机的出风方向朝向排烟通道。
3.根据权利要求2所述的隧道排烟***,其特征在于,当排烟***进入排烟工况时,所述内部排烟风机和内部排烟阀同步启动;当排烟***进入非排烟工况时,所述内部排烟风机和内部排烟阀同步关闭。
4.根据权利要求3所述的隧道排烟***,其特征在于,所述内部排烟阀包括:
框架,密封固定在排烟口内;
叶片,转动设置在框架围设的区域内;
驱动机构,设置在所述框架上,用于驱动各叶片转动至与排烟口所在的平面平行、相邻叶片对接且相邻叶片之间没有缝隙、叶片与框架之间没有缝隙;以及用于驱动各叶片转动至与排烟口所在的平面呈预设角度。
5.根据权利要求4所述的隧道排烟***,其特征在于,所述内部排烟阀还包括:温度传感器;所述温度传感器设置在框架或叶片上,用于检测行车通道内的温度以当温度超过预设值时将内部排烟阀关闭。
6.根据权利要求2-5任一项所述的隧道排烟***,其特征在于,当所述间壁沿水平方向延伸位于隧道两侧壁之间时,间壁下方的空间作为行车通道,间壁上方的空间作为排烟通道;
多个排烟口沿隧道的长度方向间隔开设在间壁上,排烟口所在的平面与间壁平行;所述内部排烟风机位于内部排烟阀朝向行车通道的一侧,内部排烟风机的中心线与竖直方向平行。
7.根据权利要求2-5任一项所述的隧道排烟***,其特征在于,当间壁沿竖直方向延伸位于隧道的顶壁与底壁之间时,间壁的一侧空间作为行车通道,间壁的另一侧空间作为排烟通道;
多个排烟口沿隧道的长度方向间隔开设在间壁上,排烟口所在的平面与间壁平行;所述内部排烟风机位于内部排烟阀朝向行车通道的一侧,内部排烟风机的中心线与水平方向平行。
8.根据权利要求2-5任一项所述的隧道排烟***,其特征在于,当间壁沿竖直方向延伸位于隧道的顶壁与底壁之间时;所述间壁的数量为两个设置在隧道内空间的中部,两个间壁之间的空间形成排烟通道,两个间壁外侧的空间作为行车通道;
每个间壁上开设有多个排烟口,多个排烟口沿隧道的长度方向间隔设置,排烟口所在的平面与间壁平行;所述内部排烟风机位于内部排烟阀朝向行车通道的一侧,内部排烟风机的中心线与水平方向平行。
9.一种隧道,其特征在于,包括:如权利要求1-8任一项所述的隧道排烟***。
10.根据权利要求9所述的隧道,其特征在于,所述隧道为公路隧道。
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