静电吸尘隧道通风方式的特点及经济效益分析

当隧道设计采用纵向通风时，理论上隧道内通风气流所消耗功率与通风量的三次方成正比，因此较长的隧道通风用建设费、动力消耗费将大大增加。另外，当柴油车比例较大时，在稀释烟尘所需通风量很大的隧道中，如果只对一氧化碳进行通风，则可以减小设计需风量以达到节省费用和能源之目的，这也是静电吸尘器应用于隧道通风的主要原因。
 
上图所示为静电吸尘器纵向通风原理示意图，采用纵向通风时，烟雾浓度、一氧化碳浓度从入口处开始均匀增加。而在不采用静电吸尘措施时，主要以烟雾浓度达到允许值的地点a作为通风限度，尽管a点的一氧化碳浓度未达到允许值，但必须采用增加通风量或设置竖井引入新鲜空气置换污染空气等措施。这时如果在a点设置静电吸尘器清除烟尘，就可将过滤后的空气再送回隧道内，则可以不增加通风量，直到隧道出口烟雾浓度仍保持在允许值以下，从而形成新的通风系统。理论上只要一氧化碳浓度不超过允许值，就可以采用静电吸尘器重复净化处理空气以达到提高空气的使用效率。实际上，为防止汽车排气中臭气的积累影响隧道环境，对重复净化处理的次数应有所限制，但隧道中稀释烟雾的需风量比稀释一氧化碳等有害气体的需风量大得越多。
 
目前在日本除了水底隧道、城市隧道等特殊隧道外，无论隧道长度和交通方向如何，采用静电吸尘器的纵向通风已成为主要的隧道通风方式。日本最长的公路隧道关越隧道在世界上首次采用了静电吸尘竖井送排式纵向通风。据估算，与不采用静电吸尘器的横向通风方式相比较，采用静电吸尘器的纵向通风方式大约可节省建设费20%，尤其重要的是功率消耗大大降低，大约仅为横向通风方式的40%，经济效益十分明显。