CN113828093A - 基于隧道空气净化的碳中和*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了隧道空气净化技术领域的基于隧道空气净化的碳中和***,包括空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区、运行动力区的结构优化以及空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区和运行动力区从空气净化通路的进风端至出风端空气净化流程;本发明采用静电处理技术去除污染空气中的细小颗粒物,采用催化剂浸渍活性炭的物理吸附技术去除污染空气中的二氧化氮气体,采用催化剂浸渍活性炭的化学反应性能去除污染空气中的二氧化碳气体的技术路线;本发明为去除隧道污染空气中二氧化氮气体、二氧化碳气体以及去除隧道污染空气中细小颗粒物,提供了专用技术解决方案,从而减少隧道运营期间对外界的污染空气向隧道外排放。
Description
技术领域
本发明涉及隧道空气净化技术领域,具体为基于隧道空气净化的碳中和***。
背景技术
碳中和(carbonneutral),是通过计算二氧化碳的排放总量,然后采用不同的技术手段把二氧化碳排放量吸收掉,以达到环保的目的;碳中和中重要的操作之一是碳捕集(Carbon capture),把排入到大气中的二氧化碳捉回来,才能真正实现净零排放。
交通运输行业是全球第二大碳排放源,是各国碳中和行动的关注重点。随着我国交通运输需求将持续高速增长,减排难度和减排潜力也将随之增大,为加快开展交通运输行业碳达峰路径、碳中和路径低排区,国家发布了《绿色交通标准体系(2016年)》,纳入覆盖节能降碳、生态保护、污染防治、资源循环利用以及监测、评定与监管等方面的221项标准。
隧道作为最主要的交通设施,隧道内集聚着大量的污染空气,这些污染空气主要来自汽车发动机排出的尾气,汽车尾气中的主要成分是一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳等一些有害气体,以及细小可颗粒物PM10颗粒物和PM2.5颗粒物。现有的隧道污染空气主要通过隧道通风设备直接排放到隧道外的环境中,只是解决了隧道内的空气污染;但大量的污染空气并没有真正消除,只是从隧道内排至隧道外,从而造成了隧道排放口附近的空气环境恶化,对隧道周边环境造成集聚性空气污染;
现有的少量的隧道空气净化装置虽然都有空气预过滤区对大的颗粒杂质进行过滤,但是隧道内通常比较潮湿,采用常规的过滤网容易导致过滤网潮湿使得过滤质量下降的同时,也导致通风量下降的问题;其次的隧道内车辆川流不息,每次对设备进行维护时都需要进行大面积的拆装作业,导致道路堵塞问题的同时,同时设备长时间维护导致空气净化终止的问题出现。
基于此,本发明设计了基于隧道空气净化的碳中和***,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于隧道空气净化的碳中和***,以解决上述背景技术中提出的现有的少量的隧道空气净化装置虽然都有空气预过滤区对大的颗粒杂质进行过滤,但是隧道内通常比较潮湿,采用常规的过滤网容易导致过滤网潮湿使得过滤质量下降的同时,也导致通风量下降的问题;其次的隧道内车辆川流不息,每次对设备进行维护时都需要进行大面积的拆装作业,导致道路堵塞问题的同时,同时设备长时间维护导致空气净化终止的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于隧道空气净化的碳中和***,包括
空气预过滤区,所述空气预过滤区包括安装在空气净化通路进风端上的导风管以及外壳;所述导风管贯穿外壳并将外壳内部分割成两个气流内腔;所述外壳内固定设置有两个关于导风管对称的除湿装置,所述导风管中部固定连接有阻风板,所述导风管两端均设有除尘装置,每个所述除尘装置出风端一侧均设有两个涡轮风扇,两个所述涡轮风扇分别设置在两个气流内腔内,且每个除尘装置出风端一侧还均设有两个通风口,所述外壳上还设置有传动机构,所述导风管前后端内壁分别通过支架转动设置有涡轮风扇,所述涡轮风扇传动轴末端与传动机构传动连接,且传动机构还用于驱动两个所述除尘装置同时相背运动于两个气流内腔之间;
静电过滤区,所述静电过滤区用于吸附处理流经空气预过滤区后空气中还存有的细微颗粒物;
碳中和区,所述碳中和区用于中和净化流经静电过滤区后空气中含有的二氧化氮气体和二氧化碳气体;
运行动力区,所述运行动力区用于将流经碳中和区的清洁空气向隧道外排出;
所述空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区以及运行动力区均安装在同一行车隧道的空气净化通路上,且空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区以及运行动力区从空气净化通路的进风端至出风端顺序安装。
作为本发明的进一步方案,两组所述除尘装置分别包括用于过滤空气中大颗粒杂质的第一初效过滤器,前端的第一初效过滤器为疏水性,所述第一初效过滤器通过上下端与其固定设置的滑杆水平滑动设置在外壳内壁,所述外壳侧壁开设有用于避让滑杆的长圆孔,所述滑杆两端外壁传动连接在能使得滑杆横向左右滑动的传动机构上,所述第一初效过滤器穿过导风管侧壁横向开设的避让通槽,且与导风管滑动连接,所述第一初效过滤器长度大于导风管内壁宽度二倍,位于第一初效过滤器后端的所述外壳内壁固定设置有阻挡片,所述阻挡片上开设有清理孔,位于清理孔后端的所述外壳内壁通过支架转动设置有吹灰风扇,所述吹灰风扇转动轴后端传动连接在传动机构内,且传动机构当第一初效过滤器滑动将清理孔覆盖时能启动吹灰风扇转动,靠近阻挡片后端的所述导风管侧壁通过扭簧转动设置有开启板,所述开启板远离铰接点一端固定设置有触发轴,所述触发轴穿过外壳侧壁开设的用于避让触发轴的圆弧长圆孔两端传动连接在传动机构上,且传动机构当第一初效过滤器滑动将清理孔覆盖时能触发开启板打开,位于第一初效过滤器前端的所述外壳底面上开设有与外界连通的卸灰口。
作为本发明的进一步方案,所述传动机构包括电机、电磁杆,所述电机固定设置在外壳上端,所述电机输出轴外端转动设置有切换套,所述切换套转动设置在外壳上且贯穿外壳,所述切换套两端外壁固定设置有切换板,所述切换板两端开设有补偿长圆孔,所述滑杆两端分别套设在补偿长圆孔内壁,所述切换板侧壁铰接有电磁杆一端,所述电磁杆另一端通过支架转动设置在外壳上端,所述切换板端头侧壁在转动过程中可挤压触发轴使得开启板转动,位于切换套外侧的所述电机输出轴两端外壁固定设置有主动轮,所述主动轮外侧接触有弹性带,所述弹性带内还套设有两个转动设置在外壳上的出风轴,所述滑杆随着切换板滑动过程中可对弹性带进行涨紧,所述出风轴通过锥齿轮组传动连接在吹灰风扇转轴上,所述主动轮外侧还套设有传动皮带,所述传动皮带内还套设有两个转动设置在导风管侧壁的风扇转轴,所述风扇转轴穿过导风管的一端通过锥齿轮组传动连接在涡轮风扇转轴上。
作为本发明的进一步方案,所述卸灰口下端固定设置有与外界连通的积灰弯管,所述积灰弯管末端固定设置有只能单向通气的单向板,所述积灰弯管下端开设有清灰开口。
作为本发明的进一步方案,所述除湿装置下端固定设置有用于排水的高压管,所述高压管穿过外壳和积灰弯管且与积灰弯管内部连通。
作为本发明的进一步方案,所述导风管前端固定设置两根紧贴隧道内壁用于将被车辆带动的气流导入导风管内的牛角半管。
作为本发明的进一步方案,所述静电过滤区包括固定设置在空气净化通路内壁清洗装置,所述清洗装置后端设置有固定设置在空气净化通路内壁的干燥装置,所述干燥装置后端设置有固定设置在空气净化通路内壁的静电过滤器。
作为本发明的进一步方案,所述碳中和区域包括固定设置在空气净化通路内壁的结构框架,所述结构框架内部固定设置有单元阵列组,所述单元阵列组前端设置有固定设置在空气净化通路内壁的辅助干燥,所述辅助干燥之间固定设置有清洁自动屏幕,所述单元阵列组前端间隙为污染气体流入端,所述单元阵列组后端间隙为清洁空气流出端,所述单元阵列组上开设有气流流道。
作为本发明的进一步方案,所述***运动动力区包括固定设置在空气净化通路内壁的切换风阀,所述切换风阀进气侧壁固定设置有两个引流装置,所述引流装置前端固定设置有轴流风机,切换风阀后端的所述空气净化通路上端竖向设置有末端风塔,所述末端风塔与空气净化通路上固定设置有切换风阀。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明通过前后两组除尘装置,从而将污染空气进行初步处理的同时,再将污染空气通入除湿装置,再对除湿后的空气进而二次过滤,从而延长除湿装置的寿命的同时,避免了单一除尘装置被潮湿的空气腐蚀通气量下降,从而导致设备寿命下降的同时,使得设备空气净化效率下降;其次通过传动机构驱动两组除尘装置左右移动交叉工作,使得第一次过滤的潮湿空气歇通入两组除湿装置中,从而使得除湿装置能有足够反应净化时间,从而使得污染空气的除湿效率的同时,延长设备的使用寿命;其次在一组除湿装置维护时,另外一组除湿装置能进行单独工作,从而避免了设备维护时无法进行空气净化的问题。
2.本发明通过电磁杆带动切换板转动,从而使得切换板推动滑杆移动,从而将第一初效过滤器或者第二初效过滤器进行切换工位,再通过滑杆移动触发吹灰风扇转动,同时再通过切换板挤压触发轴使得开启板进行打开导通气流,使得第一初效过滤器或者第二初效过滤器能受到被吹灰风扇吹动的干净的空气进行灰尘自清理,从而完成了设备自动清洁功能,且伴随着左右工作区切换,延长了第一初效过滤器或者第二初效过滤器的寿命同时,也延长了设备的使用寿命,从而达到了自动维护的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法原理总体结构示意图;
图2为本发明总体结构示意图;
图3为本发明左后俯视外壳局部剖视结构示意图;
图4为本发明图3中A处放大结构示意图;
图5为本发明图3中B处放大结构示意图;
图6为本发明右前俯视局部剖视结构示意图;
图7为本发明图6中C处放大结构示意图;
图8为本发明图6中D处放大结构示意图;
图9为本发明图6中E处放大结构示意图;
图10为本发明前端俯视角外壳半剖总体结构示意图
图11为本发明外壳的剖视图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
导风管1,除湿装置3,二氧化氮滤器5,阻风板6,通风口7,外壳10,涡轮风扇11,第一初效过滤器15,滑杆16,阻挡片17,清理孔18,吹灰风扇19,开启板20,触发轴21,圆弧长圆孔22,卸灰口23,第二初效过滤器25,电机26,电磁杆27,切换套28,切换板29,补偿长圆孔30,主动轮34,弹性带31,出风轴32,锥齿轮组33,传动皮带35,风扇转轴36,积灰弯管40,单向板41,清灰开口42,高压管43,牛角半管44,清洗装置45,干燥装置46,静电过滤器47,结构框架48,炭单元阵列组49,辅助干燥组合风阀50,污染气体流入端51,气流流道53,清洁自动屏幕54,切换风阀55,引流装置56,轴流风机57,末端风塔58,复合防护网59。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-11,本发明提供一种技术方案:基于隧道空气净化的碳中和***,包括
空气预过滤区,空气预过滤区包括安装在空气净化通路进风端上的导风管1以及外壳10;导风管1贯穿外壳10并将外壳10内部分割成两个气流内腔;外壳10内固定设置有两个关于导风管1对称的除湿装置3,导风管1中部固定连接有阻风板6,导风管1两端均设有除尘装置,每个除尘装置出风端一侧均设有两个涡轮风扇11,两个涡轮风扇11分别设置在两个气流内腔内,且每个除尘装置出风端一侧还均设有两个通风口7,外壳10上还设置有传动机构,导风管1前后端内壁分别通过支架转动设置有涡轮风扇11,涡轮风扇11传动轴末端与传动机构传动连接,且传动机构还用于驱动两个除尘装置同时相背运动于两个气流内腔之间;
静电过滤区,静电过滤区用于吸附处理流经空气预过滤区后空气中还存有的细微颗粒物;
碳中和区,碳中和区用于中和净化流经静电过滤区后空气中含有的二氧化氮气体和二氧化碳气体;
运行动力区,运行动力区用于将流经碳中和区的清洁空气向隧道外排出;
空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区以及运行动力区均安装在同一行车隧道的空气净化通路上,且空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区以及运行动力区从空气净化通路的进风端至出风端顺序安装;
将本装置组装完毕,悬挂到隧道顶端(如图1所示,本装置中外壳10采用扁平状设计,使得能不占用太多的隧道顶端空间,从而使得隧道能通过较高的车辆,提高车辆的通行效率),本装置使用时,污染空气受到传动机构驱动的涡轮风扇11作用进入导风管1中,再经过静电过滤区前端左右切换气流方向疏水性的除尘装置,将污染空气分别导入被导风管1分割成两半外壳10中的两套除湿装置3中(如图3所示,由于隧道通常处于地下或者上下,常年处于潮湿状态,使得空气湿度较大,单一的除尘装置长时间工作,当除尘装置中的除尘板湿度较大时,灰尘会粘结在除尘板表面,使得除尘板难以获得较好的除尘效果,从而在此设置两套一前一后的除尘装置,前端为造价较高的疏水性除尘板,后端为普通的除尘板,从而对前端的疏水性除尘板进行一定程度的补偿,对于除湿前的空气进行过滤,再对除湿后的空气进行过滤,从而提高过滤效果,直接采用除湿装置3进行除湿再过滤,会导致除湿装置3出现堵塞,从而导致除湿装置3寿命下降的问题出现),其次通过传动机构驱动交叉驱动两组除尘装置切换工作,且将空气切换导入除湿装置3种,使得污染空气能长时间缓慢甚至停留除湿装置3中,一方面能使得除湿装置3足够的时间缓慢处理污染空气种的水分,另一方面也能提高除湿装置3的寿命,进一步地在其中一组除湿装置3寿命用尽时,能将污染空气导入另外一组除湿装置3中,使得后期的设备维护过程中,不停止空气净化过程就能对单一除湿装置3进行维护;污染空气经过除尘装置和除湿装置3的共同作用,从而高效去除空气中的大尺寸物件及大颗粒污染物及其他污染物,从而避免造成静电过滤区、碳中和区出现堵塞异常受损,从而导致各装置出现寿命降低的问题;再将除尘后的气体通过导风管1侧壁的通风口7进入导风管1中,再最终净化完成的空气再被导风管1末端的涡轮风扇11输入到空气净化通路中(如图3所示,采用两组涡轮风扇11,加快导风管1内部气流流速,从而提升除尘装置的压力,使得除尘装置工作效率进一步提高),使得空气净化通路中的静电过滤区和碳中和区和***运动动力区分别开始工作,从而将空气中的二氧化碳和二氧化氮进行中和去除;
本发明通过前后两组除尘装置,从而将污染空气进行初步处理的同时,再将污染空气通入除湿装置3,再对除湿后的空气进而二次过滤,从而延长除湿装置3的寿命的同时,避免了单一除尘装置被潮湿的空气腐蚀通气量下降,从而导致设备寿命下降的同时,使得设备空气净化效率下降;其次通过传动机构驱动两组除尘装置左右移动交叉工作,使得第一次过滤的潮湿空气歇进入两组除湿装置3中,从而使得除湿装置3能有足够反应净化时间,从而使得污染空气的除湿效率的同时,延长设备的使用寿命;其次在一组除湿装置3维护时,另外一组除湿装置3能进行单独工作,从而避免了设备维护时无法进行空气净化的问题。
作为本发明的进一步方案,两组除尘装置分别包括第一初效过滤器15和第二初效过滤器25,第一初效过滤器15为疏水性位于导风管1前端,第二初效过滤器25位于导风管1后端,且第一初效过滤器15和第二初效过滤器25上设置有相同的结构;第一初效过滤器15通过上下端与其固定设置的滑杆16水平滑动设置在外壳10内壁,外壳10侧壁开设有用于避让滑杆16的长圆孔,滑杆16两端外壁传动连接在能使得滑杆16横向左右滑动的传动机构上,第一初效过滤器15穿过导风管1侧壁横向开设的避让通槽,且与导风管1滑动连接,第一初效过滤器15长度大于导风管1内壁宽度二倍,位于第一初效过滤器15后端的外壳10内壁固定设置有阻挡片17,阻挡片17上开设有清理孔18,位于清理孔18后端的外壳10内壁通过支架转动设置有吹灰风扇19,吹灰风扇19转动轴后端传动连接在传动机构内,且传动机构当第一初效过滤器15滑动将清理孔18覆盖时能启动吹灰风扇19转动,靠近阻挡片17后端的导风管1侧壁通过扭簧转动设置有开启板20,开启板20远离铰接点一端固定设置有触发轴21,触发轴21穿过外壳10侧壁开设的用于避让触发轴21的圆弧长圆孔22两端传动连接在传动机构上,且传动机构当第一初效过滤器15滑动将清理孔18覆盖时能触发开启板20打开,位于第一初效过滤器15前端的外壳10底面上开设有与外界连通的卸灰口23;
作为本发明进一步方案,传动机构包括电机26、电磁杆27,电机26固定设置在外壳10上端,电机26输出轴外端转动设置有切换套28,切换套28转动设置在外壳10上且贯穿外壳10,切换套28两端外壁固定设置有切换板29,切换板29两端开设有补偿长圆孔30,滑杆16两端分别套设在补偿长圆孔30内壁,切换板29侧壁铰接有电磁杆27一端,电磁杆27另一端通过支架转动设置在外壳10上端,切换板29端头侧壁在转动过程中可挤压触发轴21使得开启板20转动,位于切换套28外侧的电机26输出轴两端外壁固定设置有主动轮34,主动轮外侧接触有弹性带31,弹性带31内还套设有两个转动设置在外壳10上的出风轴32,滑杆16随着切换板29滑动过程中可对弹性带31进行涨紧,出风轴32通过锥齿轮组33传动连接在吹灰风扇19转轴上,主动轮34外侧还套设有传动皮带35,传动皮带35内还套设有两个转动设置在导风管1侧壁的风扇转轴36,风扇转轴36穿过导风管1的一端通过锥齿轮组33传动连接在涡轮风扇11转轴上;
本发明在工作时,启动电机26,电机26转动从而驱动外侧的主动轮34转动,主动轮34转动驱动外侧的弹性带31转动,弹性带31转动驱动内侧的出风轴32转动(如图5和8所示,出风轴32转动前提为弹性带31已经被滑杆16进行涨紧,即先默认为电磁杆27将切换板29绕着切换套28轴线推动到一端极限位置,使得滑杆16沿着外壳10的避让长圆孔滑到一侧,其中补偿长圆孔30补偿切换板29旋转过程中的前后位置差,使得滑杆16挤压弹性带31外侧,使得弹性带31能驱动内部出风轴32转动),出风轴32通过端头的锥齿轮组33驱动吹灰风扇19转动(如图9所示,滑杆16横移从而带动第二初效过滤器25和第一初效过滤器15均移动到正在转动的吹灰风扇19一侧,吹灰风扇19转动是滑杆16横移横移靠近导致的结果),切换板29转动同时会挤压正在转动地吹灰风扇19旁边的触发轴21,从而使得触发轴21沿着圆弧长圆孔22滑动的同时克服开启板20与导风管1侧壁铰接的扭簧扭力发生转动,从而将导风管1与这一侧的静电过滤区进行连通的同时,使得吹灰风扇19能吸收到预处理后干净空气(避免造成第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25后端干净面出现污染,从而导致设备净化效率和质量下降的问题出现),再对第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25进行除尘,使得第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25能进行出动去杂,从而第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25的使用寿命,灰尘从第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25掉落到下端的卸灰口23中再进入外界环境中,从而完成去除杂质,一部分气体被吹灰风扇19使用后,另外一部分气体通过静电过滤区、碳中和区和除湿装置3向设备后端进行移动净化;
当电磁杆27进行转换时,推动切换板29转动,从而使得切换板29将第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25移动到设备另外一侧(且不转动到末端无法挤压开启板20,使得气体导通,从而避免了第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25还没移动到外壳10边界,导致准备切换侧出现乱流从而导致大的颗粒或者杂质污染设备的现象出现,从而导致净化效率低下且质量差的问题出现),从而完成设备的左右侧切换;
本发明通过电磁杆27带动切换板29转动,从而使得切换板29推动滑杆16移动,从而将第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25进行切换工位,再通过滑杆16移动触发吹灰风扇19转动,同时再通过切换板29挤压触发轴21使得开启板20进行打开导通气流,使得第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25能受到被吹灰风扇19吹动的干净的空气进行灰尘自清理,从而完成了设备自动清洁功能,且伴随着左右工作区切换,延长了第一初效过滤器15或者第二初效过滤器25的寿命同时,也延长了设备的使用寿命,从而达到了自动维护的功能。
作为本发明的进一步方案,卸灰口23下端固定设置有与外界连通的积灰弯管40,积灰弯管末端固定设置有只能单向通气的单向板41,积灰弯管40下端开设有清灰开口42;使得被清理的灰尘被收集,从而避免了被车辆再次卷起,参与再次除尘,从而导致了资源浪费的同时,设备的寿命下降问题;当灰尘满了后,定期从清灰开口42清理即可。
作为本发明的进一步方案,除湿装置3下端固定设置有用于排水的高压管43,高压管43穿过外壳10和积灰弯管40且与积灰弯管40内部连通;将除湿装置3内的水分导入高压管43,再导入积灰弯管40中,从而完成灰尘的湿润,避免灰尘受到设备运行的震动,产生飞扬状态,进入设备内部,导致设备出现污染的问题。
作为本发明的进一步方案,导风管1前端固定设置两根紧贴隧道内壁用于将被车辆带动的气流导入导风管1内的牛角半管44;能尽可能将污染空气收集到中和***中。
作为本发明的进一步方案,静电过滤区包括固定设置在空气净化通路内壁上的清洗装置45,清洗装置45后端设置有固定设置在空气净化通路内壁的干燥装置46,干燥装置46后端设置有固定设置在空气净化通路内壁的静电过滤器47;
本发明使用时,预处理的污染空气进入静电过滤区后,再一次经过静电除尘,从而使得更加微小的颗粒被进行处理采用静电处理技术去除污染空气中的细小颗粒物PM2.5、PM10。
作为本发明的进一步方案,碳中和区包括固定设置在空气净化通路内壁的结构框架48,结构框架48内部固定设置有炭单元阵列组49,炭单元阵列组49前端设置有固定设置在空气净化通路内壁的辅助干燥组合风阀50,辅助干燥组合风阀50之间固定设置有清洁自动屏幕54,炭单元阵列组49前端间隙为污染气体流入端51,炭单元阵列组49后端间隙为清洁空气流出端52,炭单元阵列组49上开设有气流流道53;
本发明工作时,静电除尘结束空气进入碳中和区后,受到炭单元阵列组49的作用,炭单元阵列组49采用催化剂浸渍活性炭的化学反应性能去除污染空气中的二氧化碳气体;中和装置中碳中和区集中布置椰壳柱状活性炭,该椰壳柱状活性炭也同时作为催化剂载体,利用椰壳柱状活性炭的物理吸附性能吸附二氧化氮气体,通过椰壳柱状活性炭的浸渍催化剂与二氧化碳气体的化学反应去除二氧化碳气体;其中浸渍催化剂是碳酸钾,碳酸钾是弱碱性物质,不会对人体或外界环境造成伤害和污染;浸渍活性炭是以活性炭为原料进行加工制作,经碳酸钾碱性溶液的浸渍,再通过二次活化,活化温度在100℃~200℃之间,使浸渍后的活性炭干燥;隧道污染空气进入碳中和区后,二氧化碳气体与浸渍活性炭中的碳酸钾催化剂发生化学反应,通过这个化学反应过程完成对二氧化碳气体的吸附,化学反应过程是:K2CO3+CO2+H2O=K2HCO32,从而将其中的二氧化碳去除,同时炭单元阵列组49采用催化剂浸渍活性炭的物理吸附技术去除污染空气中的二氧化氮气体;碳中和区中采用椰壳柱状活性炭,椰壳作为有机原料,在隔绝空气的条件下加热,通过炭化过程减少非碳成分;然后通过活化过程,与气体反应,活性炭表面被点状侵蚀,使活性炭表面形成无数细小孔隙产生微孔发达的结构,微孔直径大多在2~50nm之间,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面积,活性炭因无数细小孔隙而具有较强的吸附性能,通过这个物理过程完成对二氧化氮气体的吸附。
作为本发明的进一步方案,***运动动力区包括固定设置在空气净化通路内壁的切换风阀55,切换风阀55进气侧壁固定设置有两个引流装置56,引流装置56前端固定设置有轴流风机57,切换风阀55后端的空气净化通路上端竖向设置有末端风塔58,末端风塔58与空气净化通路上固定设置有切换风阀55;
本发明使用时,在设备后端产生负压使得空气净化通路内的气流能随着空气净化通路进行流动,且通过两个切换风阀55可将空气排入隧道中参与循环,也可将洁净空气排出隧道;从而使得车辆带动的污染空气流动到隧道末端,进入净化设备的前端,再将净化后的空气排放到隧道车辆入口处,从而形成隧道内的自循环,从而避免了污染空气流通到隧道外侧,造成隧道口附件空气质量差的问题出现。
Claims (10)
1.基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:包括
空气预过滤区,所述空气预过滤区包括安装在空气净化通路进风端上的导风管(1)以及外壳(10);所述导风管(1)贯穿外壳(10)并将外壳(10)内部分割成两个气流内腔;所述外壳(10)内固定设置有两个关于导风管(1)对称的除湿装置(3),所述导风管(1)中部固定连接有阻风板(6),所述导风管(1)两端均设有除尘装置,每个所述除尘装置出风端一侧均设有两个涡轮风扇(11),两个所述涡轮风扇(11)分别设置在两个气流内腔内,且每个除尘装置出风端一侧还均设有两个通风口(7),所述外壳(10)上还设置有传动机构,所述导风管(1)前后端内壁分别通过支架转动设置有涡轮风扇(11),所述涡轮风扇(11)传动轴末端与传动机构传动连接,且传动机构还用于驱动两个所述除尘装置同时相背运动于两个气流内腔之间;
静电过滤区,所述静电过滤区用于吸附处理流经空气预过滤区后空气中还存有的细微颗粒物;
碳中和区,所述碳中和区用于中和净化流经静电过滤区后空气中含有的二氧化氮气体和二氧化碳气体;
运行动力区,所述运行动力区用于将流经碳中和区的清洁空气向隧道外排出;
所述空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区以及运行动力区均安装在同一行车隧道的空气净化通路上,且空气预过滤区、静电过滤区、碳中和区以及运行动力区从空气净化通路的进风端至出风端顺序安装。
2.根据权利要求1所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:两组所述除尘装置分别包括第一初效过滤器(15)和第二初效过滤器(25),所述第一初效过滤器(15)为疏水性位于导风管(1)前端,所述第二初效过滤器(25)位于导风管(1)后端,且第一初效过滤器(15)和第二初效过滤器(25)上设置有相同的结构;所述第一初效过滤器(15)通过上下端与其固定设置的滑杆(16)水平滑动设置在外壳(10)内壁,所述外壳(10)侧壁开设有用于避让滑杆(16)的长圆孔,所述滑杆(16)两端外壁传动连接在能使得滑杆(16)横向左右滑动的传动机构上,所述第一初效过滤器(15)穿过导风管(1)侧壁横向开设的避让通槽,且与导风管(1)滑动连接,所述第一初效过滤器(15)长度大于导风管(1)内壁宽度二倍,位于第一初效过滤器(15)后端的所述外壳(10)内壁固定设置有阻挡片(17),所述阻挡片(17)上开设有清理孔(18),位于清理孔(18)后端的所述外壳(10)内壁通过支架转动设置有吹灰风扇(19),所述吹灰风扇(19)转动轴后端传动连接在传动机构内,且传动机构当第一初效过滤器(15)滑动将清理孔(18)覆盖时能启动吹灰风扇(19)转动,靠近阻挡片(17)后端的所述导风管(1)侧壁通过扭簧转动设置有开启板(20),所述开启板(20)远离铰接点一端固定设置有触发轴(21),所述触发轴(21)穿过外壳(10)侧壁开设的用于避让触发轴(21)的圆弧长圆孔(22)两端传动连接在传动机构上,且传动机构当第一初效过滤器(15)滑动将清理孔(18)覆盖时能触发开启板(20)打开,位于第一初效过滤器(15)前端的所述外壳(10)底面上开设有与外界连通的卸灰口(23)。
3.根据权利要求2所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述传动机构包括电机(26)、电磁杆(27),所述电机(26)固定设置在外壳(10)上端,所述电机(26)输出轴外端转动设置有切换套(28),所述切换套(28)转动设置在外壳(10)上且贯穿外壳(10),所述切换套(28)两端外壁固定设置有切换板(29),所述切换板(29)两端开设有补偿长圆孔(30),所述滑杆(16)两端分别套设在补偿长圆孔(30)内壁,所述切换板(29)侧壁铰接有电磁杆(27)一端,所述电磁杆(27)另一端通过支架转动设置在外壳(10)上端,所述切换板(29)端头侧壁在转动过程中可挤压触发轴(21)使得开启板(20)转动,位于切换套(28)外侧的所述电机(26)输出轴两端外壁固定设置有主动轮(34),所述主动轮外侧接触有弹性带(31),所述弹性带(31)内还套设有两个转动设置在外壳(10)上的出风轴(32),所述滑杆(16)随着切换板(29)滑动过程中可对弹性带(31)进行涨紧,所述出风轴(32)通过锥齿轮组(33)传动连接在吹灰风扇(19)转轴上,所述主动轮(34)外侧还套设有传动皮带(35),所述传动皮带(35)内还套设有两个转动设置在导风管(1)侧壁的风扇转轴(36),所述风扇转轴(36)穿过导风管(1)的一端通过锥齿轮组(33)传动连接在涡轮风扇(11)转轴上。
4.根据权利要求3所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述卸灰口(23)下端固定设置有与外界连通的积灰弯管(40),所述积灰弯管末端固定设置有只能单向通气的单向板(41),所述积灰弯管(40)下端开设有清灰开口(42)。
5.根据权利要求5所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述除湿装置(3)下端固定设置有用于排水的高压管(43),所述高压管(43)穿过外壳(10)和积灰弯管(40)且与积灰弯管(40)内部连通。
6.根据权利要求1所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述导风管(1)前端固定设置两根紧贴隧道内壁用于将被车辆带动的气流导入导风管(1)内的牛角半管(44)。
7.根据权利要求1所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述静电过滤区包括固定设置在空气净化通路内壁上的清洗装置(45),所述清洗装置(45)后端设置有固定设置在空气净化通路内壁的干燥装置(46),所述干燥装置(46)后端设置有固定设置在空气净化通路内壁的静电过滤器(47)。
8.根据权利要求1所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述碳中和区包括固定设置在空气净化通路内壁的结构框架(48),所述结构框架(48)内部固定设置有炭单元阵列组(49),所述炭单元阵列组(49)前端设置有固定设置在空气净化通路内壁的辅助干燥组合风阀(50),所述辅助干燥组合风阀(50)之间固定设置有清洁自动屏幕(54),所述炭单元阵列组(49)前端间隙为污染气体流入端(51),所述炭单元阵列组(49)后端间隙为清洁空气流出端(52),所述炭单元阵列组(49)上开设有气流流道(53)。
9.根据权利要求1所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述***运动动力区包括固定设置在空气净化通路内壁的切换风阀(55),所述切换风阀(55)进气侧壁固定设置有两个引流装置(56),所述引流装置(56)前端固定设置有轴流风机(57),切换风阀(55)后端的空气净化通路上端竖向设置有末端风塔(58),所述末端风塔(58)与空气净化通路上固定设置有切换风阀(55)。
10.根据权利要求1所述的基于隧道空气净化的碳中和***,其特征在于:所述空气净化通路两端开口处设置有复合防护网(59)。
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