【摘要】：空氣凈化是隧道施工重要一環(huán),傳統(tǒng)機械式通風(fēng)由于隧道過長、通風(fēng)布置不合理、風(fēng)壓不足以及施工企業(yè)追求利潤等原因,隧道內(nèi)粉塵凈化速率過慢,施工人員經(jīng)常超標(biāo)進(jìn)場作業(yè),嚴(yán)重影響施工進(jìn)度以及施工人員身體健康,而引入負(fù)離子凈化技術(shù)可以很好的解決傳統(tǒng)通風(fēng)凈化時出現(xiàn)的以上缺陷。負(fù)離子凈化技術(shù)是一種新型隧道空氣凈化方法,目前,國內(nèi)外尚沒有將負(fù)離子凈化技術(shù)引入施工隧道內(nèi)的先例,對其在施工隧道中實際應(yīng)用的可行性以及應(yīng)用時的安裝參數(shù)設(shè)計也是鮮有研究,本文主要對此進(jìn)行研究。首先,基于隧道現(xiàn)場狀況,結(jié)合紊流傳質(zhì)理論、電離區(qū)放電理論、粉塵沉降荷電理論等,推導(dǎo)出了負(fù)離子濃度分布算式、穩(wěn)態(tài)粉塵消除率算式、瞬時粉塵濃度分布算式,并借助推導(dǎo)的算式,研究了輸出電壓、風(fēng)速、安裝長度對粉塵凈化效率的影響,分析得出輸出電壓越高、安裝長度越長、風(fēng)速越小,負(fù)離子系統(tǒng)粉塵凈化效果越好的結(jié)論;其次,分析相關(guān)資料,推薦了負(fù)離子濃度最小限定值500個/cm~3,研究了輸出電壓、風(fēng)速、負(fù)離子濃度標(biāo)準(zhǔn)對預(yù)留長度的影響,即輸出電壓越低、風(fēng)速越大、負(fù)離子濃度標(biāo)準(zhǔn)越高,則所需安裝的預(yù)留長度越長,并繪制了不同風(fēng)速與輸出電壓下預(yù)留長度值表格;再次,結(jié)合室內(nèi)試驗以及推導(dǎo)算式,得出隧道試驗安裝方案為輸出電壓60kV、安裝高度3m、安裝長度300m;最后,進(jìn)行隧道現(xiàn)場試驗,由測試數(shù)據(jù)得出,在負(fù)離子系統(tǒng)區(qū)間內(nèi),負(fù)離子濃度在橫斷面上呈U字型對稱分布,在與隧道中線平行的同一縱斷面上負(fù)離子濃度數(shù)量級基本相同,負(fù)離子濃度分布算式與實際測試結(jié)果基本相符;一個施工周期內(nèi)試驗段在使用和未使用負(fù)離子系統(tǒng)時,粉塵消除率分別為51%、20%,超過規(guī)范最高容許濃度8mg/m~3的時間分別為1小時、12小時,這與瞬時粉塵濃度分布算式計算結(jié)果基本一致;經(jīng)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)可知,鉆眼穩(wěn)態(tài)施工段粉塵凈化率為74%,利用穩(wěn)態(tài)粉塵凈化率算式計算結(jié)果為82%,考慮現(xiàn)場復(fù)雜性影響,認(rèn)為兩者基本相符。結(jié)果表明,施工隧道應(yīng)用負(fù)離子凈化系統(tǒng)可以高效的消除粉塵,加快施工進(jìn)度,保障施工人員身體健康,負(fù)離子凈化技術(shù)可以應(yīng)用到施工隧道中;算式計算值與測試值基本一致,算式可初步為施工隧道應(yīng)用負(fù)離子凈化系統(tǒng)時參數(shù)設(shè)計所借鑒。
【圖文】：

負(fù)離子凈化系統(tǒng)區(qū)域時，粉塵顆粒物被強制荷的作用向正極運動，最終降落至正極，從而完離、顆粒荷電、分離運動、沉積凈化[57]。情況下空氣在受到宇宙射線、紫外線以及其他因電子數(shù)量較少還不足擊穿空氣、形成電流，壓的環(huán)境中，電極處的電壓升高至臨界值時，足夠的能量，并加速到很高的速度。當(dāng)高速運后，氣體分子的最外層軌道上的電子會被撞擊由電子，當(dāng)電子在高電壓環(huán)境中又被加速后，，會子和自由電子。這個連鎖反應(yīng)的發(fā)展過程極快程中快速形成大量自由電子的過程被稱為電子象，這種現(xiàn)象也就是常說的電暈放電現(xiàn)象。

道凈化區(qū)域內(nèi)粉塵凈化效果以及空氣清潔度、舒適度相關(guān)，在負(fù)離子凈化系統(tǒng)安裝參數(shù)設(shè)計時，負(fù)離子濃章結(jié)合紊流傳質(zhì)理論、電離區(qū)放電理論、高斯定律離子濃度分布，推導(dǎo)出適合負(fù)離子凈化系統(tǒng)參數(shù)設(shè)導(dǎo)算式分析，提出負(fù)離子系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)端需設(shè)置預(yù)留長度；推薦了負(fù)離子濃度最小限定值，并繪制了不同輸濃度分布理論研究隧道內(nèi)，負(fù)離子凈化系統(tǒng)電暈放電產(chǎn)生負(fù)離子，負(fù)離作用下進(jìn)行運動。由第二章可知，負(fù)離子運動空間，本節(jié)就電離區(qū)、遷移區(qū)兩個區(qū)域分別對負(fù)離子濃
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U453.83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2605003