1.本实用新型涉及隧道通风领域，具体涉及一种公路隧道富氧送风系统。
背景技术：2.随着我国国内隧道建设规模的不断扩大，高山峡谷地区也修建了大量的公路隧道，以隧道的形式来连接各条交通要塞。而对于内部环境相对封闭的隧道而言，空气污染问题尤为严重。合理的隧道通风系统在运营期间应有效地稀释有害气体和粉尘，为隧道内提供新鲜空气。公路隧道现有的主流通风方式分为是自然通风和机械通风两类，自然通风是依靠汽车的活塞作用与自然风的作用，机械通风则主要依靠风机设备。
3.由于隧道长度的日益增长与结构的复杂化，自然通风越来越难以满足隧道的通风需求，以射流风机诱导为主的机械通风越来越普遍。射流风机一般设置在隧道顶部，通过诱导空气流动来达到通风目的的设备。这种通风方式下，风机不能直接作用于呼吸区的空气，而是依靠上部空气的流动来带动下部呼吸区的空气流动，从而导致隧道内上部空间比下部呼吸区的通风效果更好，更需要清洁空气的呼吸区反而是隧道竖直方向上污染物浓度较高的区域。因此，如何优化隧道通风系统形式，使通风系统直接作用于呼吸区域，对于提高隧道通风系统的运行效率，节约运行能耗具有非常重要的意义。
技术实现要素：4.基于优化隧道通风系统形式，使通风系统直接作用于呼吸区域，从而提高隧道通风系统运行效率的目的，本实用新型提供了一种公路隧道富氧送风系统。
5.本实用新型的技术方案：
6.一种公路隧道富氧送风系统，包括制氧机1、氧气储气罐2、消防储气罐3、电动阀、加压气泵7、压力传感器8、压力控制器9、输气管10、喷嘴控制器11、可调喷嘴12、通信电缆13和模式控制器14；所述制氧机1与氧气储气罐2相连；氧气储气罐2与消防储气罐3并联后依次与电动阀c6、加压气泵7、压力传感器8串联，压力传感器8进一步连接多个可调喷嘴12，各可调喷嘴12通过通信电缆13与喷嘴控制器11相连；氧气储气罐2与消防储气罐3分别通过电动阀a4与电动阀b5控制，电动阀a4与电动阀b5均与模式控制器14相连；压力控制器9两端分别连接电动阀6和压力传感器8组成压力控制装置；上述管线为输气管10。
7.进一步，所述模式控制器14在无火灾时开启电动阀a4关闭电动阀b5，系统为供氧模式，为隧道提供氧气；可调喷嘴12方向为沿车流方向与隧道壁面呈45
°
夹角；在有火灾时关闭电动阀a4开启电动阀b5，系统为消防模式，为隧道提供消防气体用于灭火；可调喷嘴12指向着火处所在方向。
8.所述可调喷嘴12调节范围为0-180
°
。
9.所述加压气泵7作为动力源，将气体送往可调喷嘴12。
10.进一步，所述压力传感器8监测输气管10中的压力数据并传递给压力控制器9，所述压力控制器9根据目标压力判断增大阀门开度或减小阀门开度，并将信号传递至电动阀
c6，从而控制电动阀c6的开度，所述电动阀c6通过控制其阀门开度控制氧气或消防气体的流量，维持输气管10压力处于目标压力。
11.所述喷嘴控制器11控制可调喷嘴12的喷射角度，在火灾工况时可以更精准的向着火位置喷射消防气体。
12.一种公路隧道富氧送风系统的工作过程如下：
13.步骤1：系统开始工作后，制氧机1定时开始工作，为氧气储气罐2补充氧气。模式控制器14根据隧道监控系统的指令，确定工作模式为供氧模式或消防模式。
14.步骤2：在供氧模式时，模式控制器14向电动阀a4与电动阀b5发送指令，电动阀a4开启，电动阀b5关闭，加压气泵7开始工作，氧气储气罐2内的氧气进入输气管10。在消防模式时，模式控制器14向电动阀a4与电动阀b5发送指令，电动阀a4关闭，电动阀b5开启，加压气泵7开始工作，消防储气罐3中的消防气体进入输气管10。
15.步骤3：氧气或消防气体进入输气管10后，压力传感器8监测气体压力大小，并将压力信息传递给压力控制器9，压力控制器9根据内置程序判断压力偏大或偏小，并将调节信号传递至电动阀c6，电动阀c6根据指令调节阀门开度。
16.步骤4：在供氧模式时，氧气经输气管10向可调喷嘴12输送，喷嘴控制器11控制喷嘴方向为沿车流方向与隧道壁面呈45
°
夹角方向。在消防模式时，消防气体经输气管10向可调喷嘴12输送，喷嘴控制器11接收隧道监控系统的指令，确定着火处的方位并控制可调喷嘴12的喷嘴方向指向着火方向。
17.本实用新型的有益效果：
18.1.相对于风机诱导通风的方式，本富氧送风系统直接作用于呼吸区域，在隧道运行时减少了风机能耗，比传统方式更加节能。
19.2.本实用新型对呼吸区直接供氧，可以给隧道内提供一个更加清洁的环境。有效保证隧道使用者和养护维修人员的健康。
20.3.本实用新型可以输送消防气体对着火位置进行快速灭火，增加了隧道的安全性，增强了隧道应对火灾情况的反应速度。
附图说明
21.图1是一种公路隧道富氧送风系统结构示意图。
22.图2是本实用新型一个实施例的隧道内喷嘴布置示意图。
23.图3是本实用新型一个实施例的喷嘴方向示意图。
24.图4是本实用新型一个实施例的工作流程图。
25.图中：1-制氧机；2-氧气储气罐；3-消防储气罐；4-电动阀a,5-电动阀b,6-电动阀c；7-加压气泵；8-压力传感器；9-压力控制器；10-输气管；11-喷嘴控制器；12-可调喷嘴；13-通信电缆；14-模式控制器。
具体实施方式
26.以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施方式。
27.图1是一种公路隧道富氧送风系统结构示意图，如图1所示，该系统主要由制氧机1、氧气储气罐2、消防储气罐3、电动阀、加压气泵7、压力传感器8、压力控制器9、输气管10、
喷嘴控制器11、可调喷嘴12、通信电缆13、模式控制器14组成。其中制氧机1制造氧气并储存在氧气储气罐2中，氧气储气罐2与电动阀a4连接，消防储气罐3与电动阀b5连接，模式控制器14根据有无火灾情况控制电动阀a4与电动阀b5，为该系统提供氧气或消防气体。气体在输气管10中运输时经过由压力传感器8、压力控制器9及电动阀c6组成的压力控制装置，在合适的压力下被送至可调喷嘴12，喷嘴控制器11控制喷嘴方向。
28.图2是本实用新型一个实施例的隧道内喷嘴布置示意图。在本实用新型的一个实施例中，隧道中所述可调喷嘴12布置在隧道两侧墙壁上距离地面1.5米高度处，喷嘴之间的间隔为5m。所述喷嘴控制器11布置在隧道的一侧，通过通信电缆13连接每个喷口。
29.图3是本实用新型一个实施例的喷嘴方向示意图。在本实用新型的一个实施例中，可调喷嘴12可在180
°
的范围调节喷嘴方向，当隧道内某一位置发生火灾，所述喷嘴控制器11可根据隧道监控系统提供的位置信息向火灾处喷射消防气体。在本实用新型的一个实施例中，采用的消防气体为七氟丙烷。
30.图4是本实用新型一个实施例的工作流程图。系统开始运行后，首先从监控中心获取火灾信息，模式控制器根据有无火灾分为供氧模式和火灾模式。在供氧模式下，电动阀a4打开，电动阀b5关闭，加压气泵开始工作，压力传感器检测输气管中气体压力，当压力偏高时关小电动阀c6，当压力偏低时开大电动阀c6，喷嘴控制器11控制喷嘴方向为沿车流方向与隧道壁面呈45
°
夹角方向。在消防模式下，电动阀a4关闭，电动阀b5打开，电动阀c6开度调节至最大，喷嘴控制器11接收隧道监控系统的指令，确定着火处的方位并控制可调喷嘴12的喷嘴方向指向着火方向。
31.以上所述仅为本实用新型的较佳具体实施方式，并不用以限制本实用新型的保护范围，任何熟悉本技术领域的技术人员通过简单修改或等效替换等均在本实用新型的保护范围内。
技术特征：1.一种公路隧道富氧送风系统，其特征在于，该公路隧道富氧送风系统包括制氧机(1)、氧气储气罐(2)、消防储气罐(3)、电动阀、加压气泵(7)、压力传感器(8)、压力控制器(9)、输气管(10)、喷嘴控制器(11)、可调喷嘴(12)、通信电缆(13)和模式控制器(14)；所述制氧机(1)与氧气储气罐(2)相连；氧气储气罐(2)与消防储气罐(3)并联后依次与电动阀c(6)、加压气泵(7)、压力传感器(8)串联，压力传感器(8)进一步连接多个可调喷嘴(12)，可调喷嘴(12)布置在隧道两侧墙壁上，各可调喷嘴(12)通过通信电缆(13)与喷嘴控制器(11)相连；氧气储气罐(2)与消防储气罐(3)分别通过电动阀a(4)与电动阀b(5)控制，电动阀a(4)与电动阀b(5)均与模式控制器(14)相连；压力控制器(9)两端分别连接电动阀c(6)和压力传感器(8)组成压力控制装置；管线为输气管(10)。2.根据权利要求1所述公路隧道富氧送风系统，其特征在于，无火灾时，可调喷嘴(12)方向为沿车流方向与隧道壁面呈45
°
夹角；有火灾时，可调喷嘴(12)指向着火处所在方向。3.根据权利要求2所述公路隧道富氧送风系统，其特征在于，所述可调喷嘴(12)调节范围为0-180
°
。4.根据权利要求1所述公路隧道富氧送风系统，其特征在于，所述可调喷嘴(12)布置在隧道两侧墙壁上距离地面1.5米高度处，可调喷嘴(12)之间的间隔为5m。
技术总结本发明属于隧道通风领域，提供了一种公路隧道富氧送风系统，包括制氧机、氧气储气罐、消防储气罐、电动阀、加压气泵、压力传感器、压力控制器、输气管、喷嘴控制器、可调喷嘴、通信电缆和模式控制器。模式控制器根据有无火灾分为供氧模式和火灾模式控制电动阀a和电动阀b的启闭，加压气泵开始工作，压力传感器检测输气管中气体压力。本实用新型针对隧道呼吸区进行定向送风，可以有效的置换隧道内下层空气，相比于传统射流风机诱导通风的方式，不仅可以节约运行能耗与管材，还能提供更清洁更安全的交通环境。通环境。通环境。
技术研发人员：赵宇 甯彬 刘泽艺 汪钰苗 丁浩伦 江超文 张喜胜
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2022.01.11
技术公布日：2022/7/5
