電力基坑內正負壓相結合的新風管理裝置的製作方法

2023-05-14 07:23:47

1.本發明屬於排風工程技術領域，具體涉及電力基坑內正負壓相結合的新風管理裝置。


背景技術：

2.目前，人工挖孔電力基坑現有通風手段為將過長的通風管道直接放入施工基坑內，多餘的風管在基坑底部盤繞，通過正壓風機經由風管對基坑內部進行送風。由於人工挖孔電力基坑在進行施工時，基坑內部的粉塵泥土很容易沾染到過長的風管管口形成堵塞，在遇到下雨天氣稍有不慎會使風管內部汙染。在施工時過長的風管也會影響底部施工人員的工作，施工人員不慎踩到風管也會影響到送風效果。當出現人工挖孔電力基坑有毒有害氣體洩露或逸散事故時，通過增加風機風量的單風口送風效率低下。
3.如專利cn 114991846 a.適用於隧道式、小傾斜角度、高縱深的深井通風設計，但是對於垂直設計、開挖距離較小的基坑，鋪設成本較高。專利cn 213329035 u.裝置結構複雜，適用於永固化的鋪設模式，作業周期過長，裝置的容錯及維修成本較高，對需要進行開挖、回填的基坑，並不適用。


技術實現要素：

4.本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供節能環保、快速鋪設、智能監測、便於管理的電力基坑內正負壓相結合的新風管理裝置。
5.為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：
6.電力基坑內正負壓相結合的新風管理裝置，包括管網，所述管網上設置的風機組、新風管理模塊，
7.所述風機組包括正壓風機、負壓風機，所述管網包括與所述正壓風機相連接的下潛式送風模塊、與所述負壓風機相連接的分布式抽風管，
8.所述下潛式送風模塊包括與所述正壓風機出風口相連接的排風管路、所述排風管路出風口上設置的排風箱，所述分布式抽風管包括與所述負壓風機排風口相連接的過濾箱、與所述負壓風機進風口相連接的pvc管、設置在所述pvc管一側的抽風倉，所述新風管理模塊包括設置在所述排風箱和所述過濾箱上的監測單元、設置在所述風機組上與所述監測單元相連接用來控制所述正壓風機和所述負壓風機運行工況的程控單元，
9.所述排風管路、所述pvc管、所述風機組的管口直徑相同，所述排風管路、所述pvc管、所述風機組上設置用於快速拆接的快接接頭。
10.進一步的，所述排風管路包括筒倉、設置在所述筒倉內的波紋管、用於固定設置在電力基坑側壁上所述波紋管的活動性風管支架，所述筒倉包括圓形管、矩形管，所述活動性風管支架為凹字型結構的框架，所述框架上設置插入電力基坑側壁的鋼釺，所述排風箱為圓形靜壓箱，所述圓形靜壓箱的出風口上設置用於隔塵的百葉窗，所述排風箱設置在電力基坑的基坑底部。
11.進一步的，所述過濾箱包括箱體、設置在所述箱體內的過濾網，填充在所述箱體內過濾網之間的活性炭柱，所述pvc管表面設置紅色識別漆，所述抽風倉為開口向下的金屬艙體，所述抽風倉通過鋼釺固定在電力基坑上側沿電力基坑邊緣呈環形分布。
12.進一步的，所述風機組設置在地面上並距電力基坑水平距離10米以上。所述監測單元包括空氣品質檢測儀、聲學成像儀，所述程控單元包括與所述監測單元相連接的plc電路板、設置在所述plc電路板上的驅動器，所述驅動器分別連接所述正壓風機、所述負壓風機中的驅動電機，所述plc電路板與所述蜂鳴報警器相連接。
13.進一步的，所述plc電路板內置條件反饋代碼：
14.若所述聲學成像儀向所述plc電路板反饋漏氣警報，則所述plc電路板向所述蜂鳴報警器發出間歇式作業指令；
15.2、根據所述空氣品質檢測儀向所述plc電路板反饋的氧含量參數，所述plc電路板調控所述正壓風機的運行率；反饋的有害氣體含量參數，所述plc電路板調控所述負壓風機的運行率。
16.作為電力設備準備階段的開挖基坑，是最近幾年興起的新興理念。電力基坑主要用於重型、減震等特殊要求的電力設備鋪設地基的準備階段，早期的電力基坑，其尺寸和規格較小，通常使用作業人員人力挖掘的方式進行開挖，施工流程簡單，作業速度較快。
17.在電力基坑開挖後，基於人力施工作業理念的延續，和早期電力基坑的相對規格尺寸較小， 其在通風、設備轉運、工程管理等方面的制約性因素可以忽略不計，故在電力基坑的開挖階段，對其配屬保障設備的研發並不全面和完善。
18.導致對於小規格的電力基坑，在現行的設備配屬體系中，並未將通風安全納入電力基坑的安全施工規範中去。其由於電力基坑掘深度較淺，在自然風力的作用下，對電力基坑中的空氣可以形成很好的交互替換，故基於實際作業過程的電力基坑中的空氣可以自主的形成良好的自我更替的實際因素考量，並未對電力基坑中送風設備進行專用型的設計。
19.故目前針對電力基坑的送風設計，並未對其提出專業化的送風設備。
20.基於電力設備的飛速升級換代，大型設備、重型設備、特種設備的不斷出現，電力基坑的開挖規格在開挖面積、開挖深度上，不斷升級。對於部分要求較為嚴格的設備，開挖電機基坑的施工標準要求，已經遠超地表作業的安全技術規範。
21.同時由於電力設備自重的不斷提升，對於基座的承重能力、防傾斜性的要求也越來越高，導致電力基坑的開挖深度不斷提升，在為避免大量浪費施工用地原則性的要求下，為保障施工建築的高質量進行，電力基坑的開挖縱深比不斷創造新的記錄，參考目前電力基坑開挖過程中的縱深比已達到國家對於深坑、超深坑式作業範圍的定義，故對於電力基坑在作業過程中通風安全的保障，必須要納入相關規程的要求範圍。
22.對於深坑、超深坑作業，由於空氣流動不暢，基坑底部的作業人員的通風保障設計，是深坑安全規程中重要的組成部分。但是目前較為成熟的礦井式通風設計和延展式通風設計，在電機基坑的實際應用中，存在這一定的技術缺陷。
23.對於礦井式通風設計而言，目前較為成熟的設計，主流採用標準組合件與通風管道拼接的設計方案，該結構較為成熟，基本無限延續的設計優點，但是該結構僅適用於傾斜坡度小於60度的施工方案。對於豎直式作業的電機基坑而言，其裝卸成本較高，對組件的損耗較為嚴重，採購成本較高、對基坑的尺寸規格要求嚴格。在實際的實驗過程中，當鋪設深
度超過一定的數值時，設置在礦井式通風設備上的監測設備，普遍反饋出礦井式通風設備出現明顯的結構形變，該結構形變主要是由於多層豎直疊加的礦井式通風設備的重量逐層壓迫造成。故礦井式通風設備並不適用於垂直開挖的電力基坑的通風設計。
24.延展式通風設計，目前較為成熟的技術方案主要包括高壓風機式通風管道、負壓吸引式真空方案、強擾流式槳葉送風。採用管道式送風在實際的施工模擬中，往往會出現大量管路堆積在基坑底部，給電力基坑的開挖和施工帶來大量困難，需要不斷挪動管路位置的同時，其他施工設備也極容易造成管路的破損，給施工作業帶來不必要的麻煩；而將大量管路設置於地面上時，隨著電力基坑深度的不斷掘進，需要不斷地下放管路的長度，由於是送風管道，若不對管路進行固定，容易造成管路在送風壓力的作用下不斷舞動，造成不安全因素，若將其固定在側壁上，則每一次的管路下放，都將造成對電力基坑側上的管路的重新固定，增添不必要的施工環節。
25.負壓吸引式真空方案，若將負壓抽真空頭設置在基坑底部，則導致負壓機中吸入大量泥土、灰塵等雜質，其將直接降低負壓機的作業效率；若將負壓抽真空頭設置在電力基坑的開挖面，由於基坑底部為密閉的單向通風環境，負壓抽真空設計並不很好的作用於電力基坑底部，其負壓作用力所抽取的空氣大部分來自於地表以上的區域，負壓機的有效功耗並不高，根據空氣流速檢測軟體的反饋，電力基坑底部並未發現較為明顯的空氣流動現象，在電力基坑的內部形成一定程度的負壓現象，故可以判定在電力基坑中形成較為密封的負壓環境。
26.強擾流式槳葉送風，對於電力基坑底部浮土環境的使用來說並不現實，根據實際模擬的情況來看。以縱深比為3：1的模型進行底部擾流送風的實驗統計，空氣中的懸浮顆粒物在實驗過程中呈直線上升，並不存在實際投入使用價值。
27.對於電力基坑的施工作業，提出了更加全面的技術升級要求。結合電力基坑關於開挖、回填的施工流程，在提速增效、節能環保思想的指導下，結合模塊化、標準化作業的設計理念，提出採用拼裝模式適用於土質層基坑側壁上進行快速鋪設、使用、回收管理的電力基坑內正負壓相結合的新風管理裝置。
28.採用以快接接頭為基礎的組裝化模塊設計，便於實現對裝置的拆卸、安裝，降低周轉時間，提高施工作業效率。
29.採用雙風機的作業模式，正壓風機以向電力基坑內供氧為核心，負壓風機實現對電力基坑內氣體的回收、過濾，實現對粉塵、有害氣體的篩選、隔離，保護空氣品質。
30.採用分段式組合的理念，實現風機、風管、出風口、進風口的快速組裝以及便攜運輸。採用獨立可拆卸式的設計方法，適用於不同的環境和施工場所，可根據實際需要，對風機的組件進行自由的組裝，來適應不同的運行工況以及工作環境。提高裝置的適應性和普適性，降低能耗，優化作業效率。
31.與現有技術相比，本發明的有益效果如下：
32.採用正壓風機、負壓風機相結合的模式，形成以電力基坑為基礎的空氣循環處理流程，以基坑通風供氧、空氣回收過濾為聯動技術，在傳統礦井正壓管道式供風的基礎上，採用快裝式的模塊化設計，提升其對土質層基坑側壁的適應性，藉助鋼釺為基礎的固定單元，實現對裝置的快速裝卸，達到在降低使用成本的基礎上，滿足對裝置的技術優化。
33.增設過濾箱，過濾箱中的過濾網實現對基坑內粉塵過濾物的隔離收集， 活性炭柱
實現對從基坑中抽取有害氣體的吸附分離。
34.排風管路為設置在筒倉內的波紋管為基礎機構，便於對排風管路使用長度調節和收納管理，避免排風管路在人工挖孔電力基坑底部的堆積，對施工作業造成不便。設計活動性風管支架，可根據需要，直接將波紋管固定在電力基坑側壁上，操作簡單，便於回收再利用。
35.根據空氣品質檢測儀反饋的氧含量參數，控制正壓風機的運行功率，實現對設備工況的自動化調節，降低能耗；根據有害氣體、粉塵的相對含量，使用負壓風機對其進行回收管控，避免汙染環境；當聲學成像儀反饋的漏氣警報時，該新風管理系統滿負載運營，並通過蜂鳴器發出警報提示作業人員撤離。
附圖說明
36.下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。
37.圖1：本發明的結構示意圖；
38.其中正壓風機－1、排風管路－2、排風箱－3、抽風倉－4、pvc管－5、負壓風機－6、活動性風管支架－7。
具體實施方式
39.為了更好地理解本發明，下面結合實施例和附圖進一步清楚闡述本發明的內容，但本發明的保護內容不僅僅局限於下面的實施例。在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。
40.實施例
41.如圖1所示，本實施例提供電力基坑內正負壓相結合的新風管理裝置，包括管網，所述管網上設置的風機組、新風管理模塊，
42.所述風機組包括正壓風機1、負壓風機6，所述管網包括與所述正壓風機1相連接的下潛式送風模塊、與所述負壓風機6相連接的分布式抽風管，
43.所述下潛式送風模塊包括與所述正壓風機1出風口相連接的排風管路2、所述排風管路2出風口上設置的排風箱3，所述分布式抽風管包括與所述負壓風機6排風口相連接的過濾箱、與所述負壓風機6進風口相連接的pvc管5、設置在所述pvc管5一側的抽風倉4，所述新風管理模塊包括設置在所述排風箱3和所述過濾箱上的監測單元、設置在所述風機組上與所述監測單元相連接用來控制所述正壓風機1和所述負壓風機6運行工況的程控單元，
44.所述排風管路2、所述pvc管5、所述風機組的管口直徑相同，所述排風管路2、所述pvc管5、所述風機組上設置用於快速拆接的快接接頭。
45.所述排風管路2包括筒倉、設置在所述筒倉內的波紋管、用於固定設置在電力基坑側壁上所述波紋管的活動性風管支架7，所述筒倉包括圓形管、矩形管，所述活動性風管支架7為凹字型結構的框架，所述框架上設置插入電力基坑側壁的鋼釺，所述排風箱3為圓形靜壓箱，所述圓形靜壓箱的出風口上設置用於隔塵的百葉窗，所述排風箱3設置在電力基坑的基坑底部。
46.所述過濾箱包括箱體、設置在所述箱體內的過濾網，填充在所述箱體內過濾網之
間的活性炭柱，所述pvc管5表面設置紅色識別漆，所述抽風倉4為開口向下的金屬艙體，所述抽風倉4通過鋼釺固定在電力基坑上側沿電力基坑邊緣呈環形分布。
47.所述風機組設置在地面上並距電力基坑水平距離10米以上。所述監測單元包括空氣品質檢測儀、聲學成像儀，所述程控單元包括與所述監測單元相連接的plc電路板、設置在所述plc電路板上的驅動器，所述驅動器分別連接所述正壓風機1、所述負壓風機6中的驅動電機，所述plc電路板與所述蜂鳴報警器相連接。
48.所述plc電路板內置條件反饋代碼：
49.1、若所述聲學成像儀向所述plc電路板反饋漏氣警報，則所述plc電路板向所述蜂鳴報警器發出間歇式作業指令；
50.2、根據所述空氣品質檢測儀向所述plc電路板反饋的氧含量參數，所述plc電路板調控所述正壓風機1的運行率；反饋的有害氣體含量參數，所述plc電路板調控所述負壓風機6的運行率。
51.所述正壓風機1、所述負壓風機6的基座下設置設備承重基板，所述設備承重基板上設置便於固定在地面上的定位孔。
52.所述空氣品質檢測儀為思樂mef550。
53.所述聲學成像儀為優利德（uni-t）ut568a 聲學成像儀。
54.所述plc電路板為plc-200smart。
55.所述驅動器為bt600驅動器。
56.所述正壓風機1、所述負壓風機6為步進電機。
57.本發明的有益效果是，在現有正壓送風手段的基礎上，使用排風箱3對電力基坑內進行均勻的送風，使的基坑內的原有空氣在正壓力的 作用下開始均勻的上揚，實現對基坑內的通風送氧；同時利用負壓風機6對上揚的原有空氣進行有效的收集，使用過濾網分離粉塵顆粒物、活性炭柱吸附有害氣體。並設置程控單元，實現對風機組運行工況的控制。
58.能使得在基坑內部形成良好的流場，能使聚集在人工挖孔電力基坑內部的氣體汙染物高效快捷地排出；同時可活動性風管支架7可現場取材製作，多餘的送風風管可在風機周圍盤繞，避免風管在人工挖孔電力基坑底部的堆積。
59.實施例2
60.所述排風箱3中內置清潔噴頭，所述清潔噴頭與供水軟管相連接，所述供水軟管穿過所述排風箱3的箱體並設置在所述排風箱3的外側面上。
61.所述清潔噴頭分別設置在所述排風箱3內的8個頂角上，所述排風箱3的下底面向一側傾斜，所述排風箱3下底面的最低點設置向下貫穿的排水通孔。
62.所述供水軟管上設置水管快接頭，可利用水管快接頭實現對所述排風箱3內所述清潔噴頭的供水，達到對設置在所述排風箱3內波紋管噴水清潔的目的。
63.實施例3
64.所述排風箱3間可以自由拼接，可根據實際需要選擇合適的長度，來實現正壓供風的目的。
65.最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。