Туннельная система очистки свежего воздуха

Туннельная система очистки свежего воздуха — это специализированное интеллектуальное оборудование для вентиляции и очистки, предназначенное для закрытых транспортных пространств, таких как автомагистрали, городские подземные туннели и горные туннели. Он служит основной системой экологической поддержки «умного» транспорта.

Традиционные туннели полагаются исключительно на струйные вентиляторы для конвекции воздуха и естественного разбавления загрязняющих веществ, что не может принципиально решить проблему загрязнения выхлопными газами и пылью транспортных средств. Это приводит к скоплению загрязняющих веществ внутри туннелей, снижению видимости и переполнению выхлопных газов, что беспокоит окружающие сообщества. Туннельная система очистки свежего воздуха объединяет механическую замену свежего воздуха, высоковольтное электростатическое удаление пыли, фильтрацию вредных газов и интеллектуальные технологии мониторинга и управления. Он активно вытягивает загрязненный воздух из туннелей, осуществляет глубокую очистку твердых частиц и вредных газов и возвращает чистый воздух в туннель или сбрасывает его в соответствии со стандартами. Достигая «очистки на месте, циркуляции свежего воздуха и сверхнизких выбросов», он полностью решает проблемы отрасли, связанные с плохой вентиляцией, сильным загрязнением, высоким потреблением энергии и значительными нарушениями в закрытых туннелях, что делает его стандартным оборудованием для современных «зеленых умных» туннелей.

Принцип работы

Система создает комплексную сеть воздуховодов с использованием осевых и струйных вентиляторов для сбора сильно загрязненного воздуха из туннелей. 

Воздух последовательно проходит через:

1. Модуль первичной фильтрации: удаляет крупные частицы пыли и мусор.

2. Высоковольтный электростатический модуль осаждения: улавливает мелкие частицы.

3. Модуль адсорбции и разложения газа: очищает вредные газы.

Он эффективно удаляет загрязняющие вещества, связанные с дорожным движением, включая пыль PM2,5, PM10, выхлопные газы транспортных средств, оксиды азота, окись углерода и летучие органические соединения. Очищенный чистый воздух повторно подается в туннель для постоянной замены загрязненного воздуха. Система интеллектуально регулирует объем воздуха и уровни очистки, чтобы адаптироваться к сложным условиям, таким как колебания транспортного потока, разница температур дня и ночи и изменения погоды, обеспечивая круглосуточное соответствие условиям движения в туннеле и качеству окружающего воздуха.

Основные преимущества

1. Комплексная глубокая очистка от сложного дорожного загрязнения

Загрязнения туннелей состоят из выхлопных газов транспортных средств и пыли от шин, создавая смешанное загрязнение твердыми частицами и вредными газами, которое традиционная вентиляция может только разбавить, но не устранить. В туннельной системе очистки свежего воздуха используется композитная технология очистки с высоковольтным электростатическим удалением пыли и специализированными модулями фильтрации газа. Он улавливает сверхтонкую пыль размером до 0,01 мкм, обеспечивая эффективность очистки более 85 % для PM2,5 и PM10. Он также специфически адсорбирует и разлагает оксиды азота, окись углерода и запахи выхлопных газов, всесторонне улучшая видимость в туннелях, устраняя препятствия для обзора при вождении, вызванные дымкой и накоплением дыма, значительно повышая безопасность движения в туннелях и полностью устраняя ограничения неполной очистки, присущие традиционной вентиляции.

2. Интеллектуальное динамическое регулирование со значительной экономией энергии.

Традиционные туннельные вентиляторы работают на полную мощность 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, что приводит к чрезвычайно высокому потреблению энергии и перерасходу ресурсов. Эта система оснащена интеллектуальной платформой мониторинга Интернета вещей с высокоточными датчиками, которые круглосуточно и без выходных собирают основные данные в режиме реального времени, включая поток трафика в туннеле, видимость, концентрации вредных газов, температуру и влажность. Основываясь на интеллектуальных алгоритмах, он динамически регулирует скорость вентилятора, объем очищаемого воздуха и уровни работы. Он автоматически увеличивает мощность для интенсивной очистки в часы пиковой нагрузки и превышения уровня загрязнения, а также переходит в режим ожидания с низким энергопотреблением в периоды низкой нагрузки с хорошим качеством воздуха. По сравнению с традиционными системами вентиляции с фиксированным режимом, она обеспечивает более 60% комплексной экономии энергии, значительно снижая долгосрочные затраты на электроэнергию при эксплуатации туннелей и отвечая муниципальным требованиям строительства с низким уровнем выбросов углерода.

3. Длительная работа без расходных материалов и чрезвычайно низкие затраты на техническое обслуживание.

В блоке очистки активной зоны используются моющиеся металлические электростатические пластины без одноразовых расходных материалов, таких как фильтры HEPA, что полностью позволяет избежать недостатков традиционного фильтрационного оборудования, включая частую замену фильтров, засорение, рост плесени и вторичное загрязнение. Когда на пластинах накапливается пыль и грязь, их можно использовать повторно после автоматической очистки оборудованием или ручной стирки и сушки. Основные компоненты подлежат вторичной переработке для использования в течение всего срока службы без затрат на замену расходных материалов. Оборудование имеет прочную конструкцию, устойчивую к ветру и старению, адаптируемую к суровым условиям высокой запыленности, высокой влажности и круглосуточной бесперебойной работе в туннелях. Благодаря чрезвычайно низкому уровню отказов, требующему только ежеквартального планового обслуживания, это значительно снижает затраты на рабочую силу и материалы для муниципальных туннелей.

4. Очистка на месте со сверхнизкими выбросами для устранения помех от выхлопных газов.

Традиционная туннельная вентиляция напрямую сбрасывает выхлопные газы и пыль высокой концентрации в районы вокруг входов и выходов из туннеля, что легко вызывает мутность воздуха, резкие запахи и долгосрочное загрязнение прилегающих жилых районов и муниципальных дорог, что приводит к жалобам жителей. Туннельная система очистки свежего воздуха использует режим «очистка внутренней циркуляции + соответствующий сброс», при котором загрязненный воздух туннеля очищается перед выпуском. Содержание загрязняющих веществ в выбрасываемом воздухе значительно снижается, что полностью соответствует муниципальным стандартам охраны окружающей среды. Он принципиально решает проблемы перелива выхлопных газов туннелей, возмущения пылью и загрязнения окружающего воздуха, создавая зеленые и экологически чистые туннели, подходящие для строительства в центральных городских районах.

5. Исключительная адаптируемость благодаря гибкой конструкции и возможности модернизации.

Система поддерживает несколько методов установки, включая заглубленный в шахту, туннельный потолочный и централизованный в машинном помещении, не требуя серьезных модификаций основной конструкции туннеля. Он совместим как с новыми проектами туннелей, так и с модернизацией существующих старых туннелей. Матрицы оборудования можно гибко настроить в зависимости от длины туннеля, объема трафика и площади поперечного сечения. Благодаря отдельным блокам с высоким потоком воздуха и соединению нескольких блоков для полного охвата он обеспечивает комплексную замену и очистку свежего воздуха без мертвых углов как для коротких городских подземных туннелей, так и для длинных туннелей горных автомагистралей, обеспечивая превосходную совместимость и адаптируемость.6. Улучшение условий дорожного движения и повышение безопасности вождения Будучи закрытыми или полузакрытыми транспортными пространствами, туннели склонны к скоплению дыма и выхлопных газов, что снижает видимость и вызывает дискомфорт в груди водителей и пассажиров, что легко приводит к дорожно-транспортным происшествиям. Система непрерывно циркулирует и очищает воздух, поддерживая свежий воздух в туннеле и стабильно отличную видимость, устраняя слепые зоны для обзора водителя, значительно снижая количество наездов сзади и других несчастных случаев, одновременно повышая комфорт вождения и обеспечивая безопасную, эффективную и регулярную эксплуатацию туннеля.

Инженерные тематические исследования

Пример 1: Туннель Юньтун на дороге Гуанцю в Пекине – модернизация со сверхнизким уровнем выбросов в центральном городском районе

Туннель Юньтун на улице Гуанцю в Пекине — это центральная городская магистраль с интенсивным и плотным движением транспорта. При традиционном режиме вентиляции сильное скопление выхлопных газов на входах и выходах из туннеля, плохая видимость и заметное нарушение перелива выхлопных газов создавали значительную нагрузку на окружающую среду. В проекте была использована стандартизированная туннельная система очистки свежего воздуха с тройной структурой очистки: первичная фильтрация, электростатическое осаждение и фильтрация газа диоксида азота в сочетании с мощными осевыми вентиляторами. Каждый комплект оборудования имеет максимальный объем очистки воздуха 180 куб. метров в секунду. Система оснащена интеллектуальным механизмом срабатывания по времени, ориентированным на утренние и вечерние часы пик и полуденные периоды плотного движения, обеспечивая динамическую очистку воздуха в туннеле 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

После внедрения было значительно уменьшено содержание PM2,5 и взвешенной пыли внутри туннеля, значительно улучшилась видимость, а обзор при вождении стал четким. Испытания показали сокращение выбросов загрязняющих веществ в выхлопном воздухе туннелей более чем на 85 %, что позволило добиться полного соответствия требованиям. Это полностью решило проблемы запаха выхлопных газов, загрязнения воздуха и жалоб жителей на входах и выходах из туннеля. Интеллектуальный режим работы «старт-стоп» и «по требованию» обеспечил выдающуюся экономию энергии по сравнению с исходной системой вентиляторов, а также удобство эксплуатации и обслуживания, став эталоном в преобразовании «зеленой» очистки городских туннелей Пекина.

Пример 2: Туннель на трассе Центральный Коулун Гонконга – проект комплексной очистки сверхвысокого потока воздуха

Гонконгский центральный туннель Коулун — это крупный городской магистральный туннель с чрезвычайно высокой транспортной нагрузкой и строгими требованиями к мощности очистки воздуха, стабильности и экологическим стандартам. В рамках проекта было развернуто 9 комплектов крупномасштабных туннельных систем очистки свежего воздуха, объединяющих четыре основные технологии: высокоэффективную электростатическую фильтрацию, удаление вредных газов, автоматическую очистку и интеллектуальный мониторинг. Общий объем обработки воздуха в системе достигает 8,1 миллиона кубических метров в час, что позволяет осуществлять высокочастотную комплексную циркуляционную очистку тоннельного воздуха.

Оборудование опирается на интеллектуальную систему мониторинга, которая связывает данные о транспортных потоках в реальном времени с данными о качестве воздуха, динамически регулируя рабочую мощность для устранения неэффективного энергопотребления. Высоковольтный электростатический модуль эффективно улавливает ультрамелкие частицы пыли и выхлопных газов, а специальный адсорбционный модуль разлагает вредные газы. В сочетании с функцией автоматической очистки это обеспечивает долгосрочную стабильную работу без ухудшения производительности. После завершения проекта он полностью изменил традиционный режим вентиляции туннелей с пассивным разбавлением, добившись активной очистки и соответствия требованиям на месте. Качество воздуха внутри туннеля остается неизменно превосходным, а проблемы загрязнения воздуха в прилегающих районах полностью решены, что делает его глобальным эталонным проектом сверхмасштабной очистки свежего воздуха в туннелях.

Пример 3: Нанкинский туннель Цаочанмэнь – демонстрационный проект умного зеленого туннеля 5G

В качестве ключевого городского демонстрационного туннеля, ориентированного на интеллектуальную и экологически чистую эксплуатацию, Нанкинский туннель Цаочанмэнь решил проблемы, связанные с накоплением загрязнений в закрытых помещениях и высоким потреблением энергии, путем периодического развертывания туннельного оборудования для очистки свежего воздуха матричного типа. Система оснащена инновационным модулем очистки электрическим полем высокого напряжения из углеродных нанотрубок в сочетании с технологией интеллектуального управления 5G IoT, которая точно фильтрует различные загрязнители дорожного движения, включая PM2,5, PM10, оксиды азота и летучие органические соединения, со стабильной комплексной эффективностью очистки более 80%.

Оборудование имеет возможность интеллектуальной адаптивной работы, автоматически запуская/остановляя и регулируя уровни в зависимости от влажности в туннеле и концентрации загрязняющих веществ. Он автоматически отключается для экономии энергии в средах с низким уровнем загрязнения и высокой влажностью, что значительно снижает неэффективное потребление энергии. После трансформации в тоннеле отсутствует запах выхлопных газов и скопление дыма, видимость всегда остается оптимальной, при этом значительно снижается количество дорожно-транспортных происшествий. Кроме того, оборудование не требует частого обслуживания, а только регулярное несложное обслуживание для длительной эксплуатации. Он был успешно выбран в качестве одного из десяти лучших инновационных проектов в области зеленого транспорта в провинции Цзянсу, предложив зрелую модель трансформации городских «умных» туннелей.

Пример 4: Туннель Шестой кольцевой дороги на востоке Пекина – Модернизация вентиляции и очистки устаревшего туннеля

Туннель Восточного шестого транспортного кольца Пекина — это ключевой городской транспортный туннель, который находится в эксплуатации уже долгое время. Первоначальное традиционное вентиляционное оборудование обеспечивало только конвекцию воздуха без очистки выхлопных газов и пыли, что приводило к долгосрочным проблемам, связанным с мутностью внутреннего воздуха, сильным накоплением пыли и чрезмерным загрязнением выбросов. В ходе модернизации была комплексно установлена ​​туннельная система очистки свежего воздуха с использованием заглубленной установки с трехуровневой системой очистки: первичная фильтрация, электростатическое глубокое пылеудаление и газовая фильтрация.

После модернизации система стабильно фильтрует более 80% твердых частиц и вредных загрязняющих веществ, таких как оксиды азота. Эффективность циркуляции свежего воздуха в туннеле была значительно улучшена, что полностью решило проблемы недостаточного объема воздуха, отсутствия очистки и высокого энергопотребления в исходной системе вентиляции. Оборудование работает стабильно, с низким уровнем шума, адаптируясь к условиям круглосуточного движения в туннеле. Это не только оптимизировало внутреннюю транспортную среду и повысило безопасность вождения, но и значительно улучшило качество воздуха вокруг входов и выходов из туннеля, добившись замечательного эффекта обновления стареющего туннеля с точки зрения практичности и защиты окружающей среды.

Заключение

Туннельная система очистки свежего воздуха устраняет присущие недостатки традиционной туннельной вентиляции: «только вентиляция без очистки, высокое потребление энергии и высокий уровень загрязнения». Обладая шестью основными преимуществами, такими как глубокая очистка композитов, интеллектуальное энергосберегающее регулирование, низкие эксплуатационные расходы, сверхнизкие выбросы в окружающую среду, широкие возможности адаптации к сценариям и повышенная безопасность дорожного движения, он стал основным вспомогательным оборудованием для интеллектуальной и экологически чистой трансформации современных туннелей.

Многочисленные ключевые случаи проектирования туннелей в стране полностью подтверждают, что эта система эффективно решает основные проблемы, включая скопление выхлопных газов в туннелях, загрязнение пылью, недостаточную видимость, помехи от выхлопных газов и чрезмерное потребление энергии. Он не только обеспечивает безопасное и эффективное движение в туннелях и улучшает впечатления от вождения, но также отвечает муниципальным требованиям по защите окружающей среды и низкоуглеродному энергосбережению. Адаптируемый ко всем сценариям строительства новых туннелей и модернизации устаревших туннелей, в настоящее время он является оптимальным решением для очистки воздуха в транспортных туннелях с чрезвычайно высокой ценностью инженерного применения и перспективами популяризации.