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試驗報告
項目名稱：ZS系列隧道除塵降溫設備工業試驗
任務來源：中鐵隧道股份有限公司
實施單位： 中鐵隧道股份有限公司新鄉機械制造分公司
中鐵隧道局集團太焦鐵路河南段TJSG-1標項目經理部一分部
中鐵隧道股份有限公司新鄉機械制造分公司
中鐵隧道局集團太焦鐵路河南段TJSG-1標項目經理部一分部
2019年09月27日
報告編寫： （中隧股份制造公司）
報告校對： （中隧集團太焦鐵路河南段TJSG-1標項目部 ）
報告審核： （中隧集團太焦鐵路河南段TJSG-1標項目部）
報告批準： （中隧股份新鄉機械制造分公司）
試驗參加人員：楊君華 薛江松 謝希財 馮立才 張靖亮 申韶華
一、 試驗目的
1、 使用隧道除塵降溫設備的目的
（1） 由于在鉆爆隧道施工中隧道鉆爆、裝碴運輸、噴射混凝土等施工工序過程中產生大量粉塵，工作人員需要等到粉塵濃度降低后才可進行現場施工，應用隧道除塵降溫設備可縮短隧道內粉塵濃度降低時間，提高工作效率。
（2） 因隧道內施工設備較多，設備運行產生大量的熱量，隧道內的空氣流通性較差，使得隧道內施工溫度較高，作業人員在高溫環境中作業，降低了工作效率；應用隧道除塵降溫設備可降低隧道內的溫度，讓施工人員在舒適的環境中進行施工。
（3） 由于施工人員長期處于粉塵濃度較高的環境中施工作業，增加患病幾率，應用隧道除塵降溫設備可減少氣體對人體的危害，改善施工條件和工作環境。
二、試驗樣機
1、箱體骨架 2、循環水箱 3、引風機底板 4、箱體殼 5、氣流導向板一 6、氣流導向板二 7、引風口總成 8、出風口蓋 9、檢修門 10、引風機 11、噴淋水泵 12、電纜卷筒 13、液壓動力單元 14、電氣控制柜 15、油缸
2、樣機參數
序號 | 參數內容 | 技術參數 | 備注 |
1 | 整機外形尺寸（mm） | 9995*2420*3900 | |
2 | 驅動底盤功率（Kw） | 132 | |
3 | 除塵處理箱容積（m3） | 30 | |
4 | 水箱容積（m3） | 5 | |
5 | 風機功率（Kw） | 90 | 變頻 |
6 | 處理能力（m3/min） | 2000 | |
7 | 控制方式 | 智能信息集成控制 |
三、設備主要特點
1、處理含塵氣體能力2000m3/min，可以在短時間內將雙線鐵路隧道的粉塵量降至合格標準，滿足《大氣污染物綜合排放標準GB16297-1996》要求；
2、除塵的同時，還可以吸收大量爆破產生的刺激性氮氧化物氣體，大大改善隧道施工環境；
3、室內操作，自動化程度高，可以在線檢測空氣中的粉塵含量，實現設備的智能化運行；
4、由于水的氣化要吸收一定的熱量，可以的一定程度上降低隧道內的溫度；
5、除爆破粉塵外還可以吸收噴射混凝土時產生的漿霧，且不受污染物干濕程度的影響；
6、設備所需介質為水，循環利用周期長，只需定期排污即可；
7、采用風幕隔絕技術，有效控制風塵擴散；
四、實驗現場施工情況描述
樣機工作地點在中鐵隧道局集團太焦鐵路河南段TJSG-1標項目部一分部承建的太行隧道中進行實驗，由一分部承建的太行隧道全長3719米，隧道除塵降溫設備進場實驗時隧道已掘進2700米，隧道掘進采用鉆爆法開挖，掌子面爆破后，產生大量粉塵，導致隧道內視覺能見度降，掌子面爆破后，挖機、裝載機和渣車進場，到掌子面進行施工出渣，此時風機開啟，利用風筒往掌子面送風，通過送風把掌子面的煙塵排出洞外，出渣過程中挖機、裝載機施工作業也會產生大量粉塵，導致隧道內粉塵含量增加。由于隧道過長，所用風機功率較小，導致送往掌子面的風量較小，不能夠將掌子面爆破后產生的粉塵和出渣施工作業產生的粉塵排出洞外，使得粉塵在棧橋到掌子面這個區間范圍內形成局部循環，導致隧道內施工環境大大降低，出渣過程中，渣車的來回走動，帶動粉塵的擴散，使得整個隧道的視覺能見度降低，由于渣車的使用時間較長，尾氣排放量較大，進一步的降低隧道內的視覺能見度。
五、實驗描述
本次試驗樣機從2019年8月9日到2019年10月1日在中鐵隧道局集團太焦鐵路河南段TJSG-1標項目部一分部完成了使用試驗，在使用中，不斷地對所發現的問題進行整改，使得在實驗中達到最佳實驗效果。
1、8月9日至8月15日,在中鐵隧道局集團太焦鐵路河南段TJSG-1標項目部一分部施工現場進行了隧道除塵降溫設備的整機性能試驗。在試驗中對整機性能參數進行了驗證。
性能試驗內容包括：樣機主要尺寸的測定，水泵和風機的性能檢驗，風機進風口和出風口風速的測定，進風口和出風口粉塵濃度的測定，溫度、濕度、噪音的測定等性能參數的測定。
2、9月8日至9月12日，在工地現場進行了設備的實用性實驗。
在隧道爆破后，設備啟動運行，設備運行時間為4小時，對粉塵進行濃度檢測并記錄。
3、9月20日至9月30日，在工地現場進行了設備的綜合性實驗：包括設備的使用性、實用性、設備所產生的經濟效益進行分析。
4、試驗場地及實驗工況
（1）、實驗場地：隧道內距掌子面200-250米區間
（2）、實驗工況：隧道爆破后風筒通風
5、隧道除塵降溫設備工業試驗所需人員及設備、工具配備
工種名稱 | 人員及設備數量 | 2 |
司機 | 1人 | |
技術人員 | 2人 | |
輔助人員 | 2人 | |
電工 | 1人 | 需項目提供 |
粉塵檢測儀 | 2臺 | |
風速計 | 1臺 | |
溫度測量計 | 1臺 | |
濕度測量計 | 1臺 | |
噪音測量計 | 1臺 |
實驗期間，根據設備的性能要求對設備進行必要的保養，確保每次實驗的準確性；對水箱儲存的水進行定期更換。
6、ZS系列隧道除塵降溫設備根據現場施工情況，進行工業試驗，并對試驗數據進行采集，數據采集如下:
實驗日期：2019年9月23日 爆破時間：17:30 設備啟動時間：17:40 設備停放位置：掌子面方向道路右側 | |||||||||||||||||
隧道寬： 14米 高： 10米 面積: 116㎡ 距掌子面距離：250米 | |||||||||||||||||
隧道全壓送風量: 要求隧道送風量： 送風風速： | |||||||||||||||||
序號 | 測試時間 | 電壓（V) | 水泵頻率（HZ) | 風機頻率（HZ) | 風機功率（Kw) | 溫度（℃） | 濕度（%RH） | 噪音（dB) | 進風口 | 出風口 | 設備前24米(ug/m3) | 設備前48米(ug/m3) | 設備后24米(ug/m3) | 設備后48米(ug/m3) | |||
粉塵濃度(ug/m3) | 風速(m/s） | 粉塵濃度(ug/m3) | 風速(m/s） | 溫度（℃） | |||||||||||||
1 | 17:45 | 380 | 50 | 50 | 90 | 28 | 97 | 1856 | 24 | 816 | 28 | 27 | 2421 | 3547 | 1923 | 2315 | |
2 | 17:52 | 380 | 50 | 50 | 90 | 28 | 96 | 2360 | 24 | 970 | 28 |
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