[发明专利]一种竖井排烟装置

说明书

本发明公开了一种竖井排烟装置，包括吊杆，吊杆下端固定框架，框架上设有两条对边，对边设有框架轨道，两条框架轨道承载可沿框架轨道移动的限位框架模块，限位框架模块包括限位框架，限位框架上设有档板升降电机，限位框架两端的中空腔体为齿轮舱，齿轮舱内设有档板齿轮，档板升降电机联动档板齿轮，限位框架中部的腔体为用来设有垂直档板的垂直档板限位舱，垂直档板设有档板齿条；框架设有提拉装置，提拉装置下端固定水平档板，水平档板上端面设有档板轨道，垂直档板设有平移装置。通过垂直档板和水平档板的可移动设置，达到有效阻挡烟气向下游扩散，同时抑制吸穿现象，并能根据上下游的烟气量分配排烟口面积，从而提高竖井排烟能力的目的。

技术领域

本发明属于竖井装备技术领域，尤其涉及一种竖井排烟装置。

背景技术

现在城市化的进程逐步加快，城市人口的数量急剧增加，科学开发利用地下空间就成了时代的必然选择。地下隧道是一种典型的狭长型空间建筑，在带给人们便利的同时，也带来了其他安全隐患，比如火灾。近年来陆续发生了多起重特大隧道火灾，造成了惨重的人员伤亡和财产损失。统计结果表明，造成火灾中人员伤亡的主要因素是由于不完全燃烧所产生的高温有毒烟气。由于隧道的狭长结构特点，一旦发生火灾，高温有毒有害烟气会沿着顶棚向隧道两端蔓延。火灾产生的烟气若无法及时排出，烟气会在隧道顶棚积聚，导致隧道烟气浓度及烟气层厚度的增加，严重影响火灾救援及疏散逃生。

现在隧道常用的防排烟系统主要有两种，一种是采用轴流风机进行送风的机械排烟系统，一种是采用顶部开口或垂直竖井的自然排烟系统。机械排烟系统由于安装及维护成本高，且启动后会造成火源下风向烟气层紊乱，加重火源下风向的受灾群众救援逃生难度等问题广受诡病。因此，排烟性能稳定、建造成本低且不需要后续维护的自然排烟竖井受到了市场的广泛关注。目前，若干城市地下隧道开始尝试采用自然排烟方式，并进行了多次现场实验，逐步证明了在隧道顶部设置竖井进行自然排烟的可行性。城市隧道自然通风方式是指隧道的顶部每隔一定距离设置与外界大气相通的通风竖井，使得外界的空气与隧道内的空气进行交换，以达到对隧道空间的空气温度、湿度、流速等进行调节的目的。隧道发生火灾后，烟气有两种主要的蔓延途径：在远离竖井的区域，烟气在隧道顶棚下方水平蔓延；当蔓延至竖井下方时，部分烟气在浮力作用下向竖井内流动。而烟囱效应是隧道内发生火灾时烟气能够迅速通过竖井排出的主要因素，也是烟气在竖直方向运动的主要驱动力。烟囱效应主要是由隧道内热烟气和环境中冷空气的温度差引起的，温度差引起密度差，从而使烟气在竖井内受浮力作用向上运动。而温差越大，或竖井高度越高，烟囱效应就会越强。利用竖井中产生的烟囱效应可将烟气直接从隧道内排出，即排出了火灾产生的热量，也会延迟隧道顶棚下方烟气的沉降，为人员疏散争取了宝贵时间。

然而，竖井型自然排烟系统也有其劣势。现实使用中，由于竖井内形成的烟囱效应导致的内外压差使竖井下方的烟气层受到竖向惯性力的作用，与空气分界面处的扰动增强，使得一部分空气被卷吸入烟气层中，在竖井下方形成了明显的凹陷区，且随着竖井高度升高，烟囱效应逐渐增强，凹陷区也越来越增大。当竖井达到一定的高度时，凹陷区最高点进入竖井下端开口，竖井下方的烟气层厚度降为0，竖井排烟过程中的这种特殊现象称作吸穿现象。发生吸穿现象时，隧道下部的冷空气被直接吸入竖井，导致竖井的排烟效果显著下降，严重抑制了竖井型自然排烟系统的发展。为此，设计出一种竖井排烟装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竖井排烟装置，以达到有效阻挡烟气向下游扩散，同时抑制吸穿现象，并能根据上下游的烟气量分配排烟口面积，从而提高竖井排烟能力的目的。

为实现上述目的，本发明的一种竖井排烟装置的具体技术方案如下：