Sistema di purificazione dell'aria fresca a tunnel

Il Tunnel Fresh Air Purification System è un'apparecchiatura intelligente specializzata di ventilazione e purificazione progettata per spazi di traffico chiusi come autostrade, tunnel di sottopassi urbani e tunnel di montagna. Funge da sistema di supporto ambientale fondamentale per il trasporto intelligente.

I tunnel tradizionali si affidano esclusivamente ai ventilatori a getto per la convezione dell’aria e la diluizione naturale degli inquinanti, che non possono affrontare in modo sostanziale gli scarichi dei veicoli e l’inquinamento da polveri. Ciò porta all’accumulo di contaminanti all’interno dei tunnel, a una visibilità ridotta e a un trabocco dei gas di scarico che disturba le comunità circostanti. Il sistema di purificazione dell'aria fresca Tunnel integra il ricambio meccanico dell'aria fresca, la rimozione della polvere elettrostatica ad alta tensione, la filtrazione dei gas nocivi e tecnologie intelligenti di monitoraggio e controllo. Estrae attivamente l'aria inquinata dai tunnel, effettua una purificazione profonda di particolati e gas nocivi e restituisce aria pulita al tunnel o la scarica in conformità alle norme. Ottenendo "purificazione in loco, circolazione di aria fresca ed emissioni ultra-basse", risolve completamente i punti critici del settore quali scarsa ventilazione, grave inquinamento, elevato consumo di energia e disturbi significativi nei tunnel chiusi, rendendolo l'attrezzatura standard per i moderni tunnel ecologici intelligenti.

Principio di funzionamento

Il sistema crea una rete completa di condotti dell'aria utilizzando ventilatori a flusso assiale e ventilatori a getto per raccogliere l'aria altamente inquinata dai tunnel. 

L'aria passa in sequenza:

1. Modulo di filtraggio primario: rimuove le particelle di polvere e i detriti di grandi dimensioni

2. Modulo di precipitazione elettrostatica ad alta tensione: cattura le particelle fini

3. Modulo di adsorbimento e decomposizione del gas: tratta i gas nocivi

Rimuove in modo efficiente gli inquinanti legati al traffico, tra cui PM2,5, polvere PM10, gas di scarico dei veicoli, ossidi di azoto, monossido di carbonio e COV. L'aria pulita purificata viene reintrodotta nel tunnel per sostituire continuamente l'aria inquinata. Il sistema regola in modo intelligente il volume dell’aria e i livelli di purificazione per adattarsi a condizioni complesse come le fluttuazioni del flusso di traffico, le differenze di temperatura tra il giorno e la notte e i cambiamenti meteorologici, garantendo la conformità 24 ore su 24, 7 giorni su 7, all’ambiente del traffico in galleria e alla qualità dell’aria circostante.

Vantaggi fondamentali

1. Purificazione profonda e completa per l'inquinamento da traffico complesso

Gli inquinanti del tunnel sono costituiti dagli scarichi dei veicoli e dalla polvere dei pneumatici, creando un inquinamento misto di particolato e gas nocivi che la ventilazione tradizionale può solo diluire ma non eliminare. Il sistema di purificazione dell'aria fresca Tunnel adotta una tecnologia di purificazione composita con rimozione della polvere elettrostatica ad alta tensione e moduli specializzati di filtrazione del gas. Cattura polveri ultrafini fino a 0,01 μm, raggiungendo un'efficienza di purificazione superiore all'85% per PM2,5 e PM10. Inoltre, assorbe e decompone in modo specifico gli ossidi di azoto, il monossido di carbonio e gli odori di scarico, migliorando in modo completo la visibilità del tunnel, eliminando l'ostruzione della visione alla guida causata dall'accumulo di foschia e fumo, migliorando significativamente la sicurezza del traffico nel tunnel e risolvendo completamente la limitazione di purificazione incompleta della ventilazione tradizionale.

2. Regolazione dinamica intelligente con notevole risparmio energetico

I tradizionali ventilatori per tunnel funzionano a piena capacità 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con conseguenti consumi energetici e sprechi di risorse estremamente elevati. Questo sistema è dotato di una piattaforma di monitoraggio intelligente IoT con sensori ad alta precisione che raccolgono dati fondamentali in tempo reale 24 ore su 24, 7 giorni su 7, tra cui il flusso del traffico nel tunnel, la visibilità, le concentrazioni di gas nocivi, la temperatura e l'umidità. Basato su algoritmi intelligenti, regola dinamicamente la velocità della ventola, il volume dell'aria di purificazione e i livelli di funzionamento. Aumenta automaticamente la potenza per la purificazione intensiva durante le ore di punta del traffico e i superamenti dell'inquinamento ed entra in standby a basso consumo durante i periodi di basso traffico con una buona qualità dell'aria. Rispetto ai tradizionali sistemi di ventilazione a condizioni fisse, raggiunge un risparmio energetico complessivo di oltre il 60%, riducendo significativamente i costi elettrici di funzionamento del tunnel a lungo termine e soddisfacendo i requisiti comunali di costruzione a basse emissioni di carbonio.

3. Funzionamento a lungo termine senza materiali di consumo con costi di manutenzione estremamente bassi

L'unità di purificazione principale utilizza piastre elettrostatiche metalliche lavabili senza materiali di consumo usa e getta come i filtri HEPA, evitando completamente gli inconvenienti delle apparecchiature di filtrazione tradizionali, tra cui la sostituzione frequente del filtro, l'intasamento, la crescita di muffe e l'inquinamento secondario. Quando le piastre accumulano polvere e sporco, possono essere riutilizzate dopo la pulizia automatica da parte dell'apparecchiatura o il lavaggio e l'asciugatura manuale. I componenti principali sono riciclabili per un uso permanente senza costi di sostituzione dei materiali di consumo. L'apparecchiatura presenta una struttura robusta con resistenza al vento e all'invecchiamento, adattandosi alle dure condizioni di elevata polvere, elevata umidità e funzionamento ininterrotto 24 ore su 24, 7 giorni su 7 nei tunnel. Con tassi di guasto estremamente bassi che richiedono solo una manutenzione ordinaria trimestrale, riduce significativamente le spese di manodopera e di esercizio dei materiali per i tunnel comunali.

4. Purificazione in loco con emissioni ultra-basse per eliminare i disturbi dello scarico

La tradizionale ventilazione a tunnel scarica direttamente gas di scarico e polvere ad alta concentrazione nelle aree attorno agli ingressi e alle uscite dei tunnel, causando facilmente aria torbida, odori pungenti e inquinamento a lungo termine delle aree residenziali circostanti e delle strade comunali, con conseguenti lamentele dei residenti. Il Tunnel Fresh Air Purification System adotta una modalità "purificazione della circolazione interna + scarico conforme", in cui l'aria inquinata del tunnel viene purificata prima dello scarico. Il contenuto di sostanze inquinanti nell'aria scaricata è notevolmente ridotto, nel pieno rispetto degli standard comunali di protezione ambientale. Risolve fondamentalmente i problemi di traboccamento dei gas di scarico dei tunnel, di disturbo delle polveri e di inquinamento dell'aria circostante, creando tunnel ecologici ed ecologici adatti alla costruzione nelle aree centrali urbane.

5. Adattabilità eccezionale con costruzione flessibile e retrofit

Il sistema supporta molteplici metodi di installazione, tra cui quelli ad incasso nel pozzo, con montaggio a soffitto del tunnel e centralizzati nella sala macchine, che non richiedono modifiche importanti alla struttura principale del tunnel. È compatibile sia con i progetti di nuovi tunnel che con l'adeguamento di vecchi tunnel esistenti. Le matrici delle apparecchiature possono essere configurate in modo flessibile in base alla lunghezza del tunnel, al volume di traffico e all'area della sezione trasversale. Con unità singole ad alto flusso d'aria e collegamento di più unità per una copertura completa, garantisce un ricambio completo e una purificazione dell'aria fresca senza angoli morti sia per brevi tunnel di sottopassi urbani che per lunghi tunnel autostradali di montagna, offrendo eccellente compatibilità e adattabilità.6. Ambiente di traffico migliorato e maggiore sicurezza di guidaCome spazi di traffico chiusi o semichiusi, i tunnel sono soggetti all'accumulo di fumo e gas di scarico che riduce la visibilità e causa disagio al torace di guidatori e passeggeri, portando facilmente a incidenti stradali. Il sistema fa circolare e purifica continuamente l'aria, mantenendo l'aria fresca del tunnel e una visibilità stabile ed eccellente, eliminando i punti ciechi alla guida, riducendo significativamente l'incidenza di tamponamenti e altri incidenti, migliorando al contempo il comfort di guida e garantendo un funzionamento sicuro, efficiente e regolare del tunnel.

Casi di studio di ingegneria

Caso 1: Tunnel Yuntong di Beijing Guangqu Road - Ammodernamento a bassissime emissioni in un'area centrale urbana

Il tunnel Yuntong di Beijing Guangqu Road è un sottopasso arterioso del nucleo urbano con traffico intenso e denso. Nella modalità di ventilazione tradizionale, il grave accumulo di gas di scarico agli ingressi e alle uscite del tunnel, la scarsa visibilità e il notevole disturbo del trabocco dei gas di scarico hanno creato una significativa pressione ambientale. Il progetto ha adottato un sistema standardizzato di purificazione dell'aria fresca a tunnel con tripla struttura di purificazione: filtrazione primaria, precipitazione elettrostatica e filtrazione del gas biossido di azoto, abbinato a ventilatori a flusso assiale ad alta potenza. Ogni set di apparecchiature ha un volume massimo di aria di purificazione di 180 metri cubi al secondo. Il sistema è dotato di un meccanismo di funzionamento intelligente temporizzato che si concentra sulle ore di punta mattutine e serali e sui periodi di traffico intenso di mezzogiorno, fornendo una purificazione dinamica dell'aria del tunnel 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

Dopo l'implementazione, il PM2,5 e la polvere sospesa all'interno del tunnel sono stati significativamente ridotti, la visibilità è stata notevolmente migliorata e la visione di guida è diventata chiara. I test hanno dimostrato una riduzione di oltre l'85% degli inquinanti atmosferici nell'aria di scarico del tunnel, ottenendo uno scarico completamente conforme. Ha risolto completamente i problemi relativi all'odore di scarico, all'inquinamento atmosferico e ai reclami dei residenti circostanti agli ingressi e alle uscite dei tunnel. La modalità di funzionamento start-stop intelligente e su richiesta ha consentito un eccezionale risparmio energetico rispetto al sistema di ventilazione originale, con un funzionamento e una manutenzione convenienti, diventando un caso di riferimento per la trasformazione della purificazione ecologica dei tunnel urbani di Pechino.

Caso 2: Tunnel del percorso centrale di Kowloon a Hong Kong - Progetto di purificazione completa del flusso d'aria ultraelevato

Il tunnel centrale di Hong Kong Kowloon è una grande arteria urbana con un carico di traffico estremamente elevato e requisiti rigorosi in termini di capacità di purificazione dell'aria, stabilità e standard ambientali. Il progetto ha implementato 9 set di sistemi di purificazione dell’aria fresca nei tunnel su larga scala che integrano quattro tecnologie principali: filtrazione elettrostatica ad alta efficienza, rimozione dei gas nocivi, pulizia automatica e monitoraggio intelligente. Il volume totale dell'aria trattata dal sistema raggiunge 8,1 milioni di metri cubi all'ora, consentendo una purificazione completa della circolazione ad alta frequenza dell'aria del tunnel.

L'apparecchiatura si basa su un sistema di monitoraggio intelligente per collegare i dati sul flusso del traffico in tempo reale con i dati sulla qualità dell'aria, regolando dinamicamente la potenza operativa per eliminare il consumo energetico inefficace. Il modulo elettrostatico ad alta tensione cattura in modo efficiente la polvere ultrafine e le particelle di scarico, mentre il modulo di adsorbimento dedicato decompone i gas nocivi. In combinazione con la funzione di pulizia automatica, garantisce un funzionamento stabile a lungo termine senza degrado delle prestazioni. Dopo il completamento del progetto, ha trasformato completamente la tradizionale modalità di ventilazione passiva a diluizione dei tunnel, ottenendo una purificazione attiva e la conformità in loco. La qualità dell’aria interna al tunnel rimane costantemente eccellente e i problemi di inquinamento dell’aria nell’area circostante sono stati completamente risolti, rendendolo un progetto di riferimento globale per la purificazione dell’aria fresca del tunnel su larga scala.

Caso 3: Tunnel Nanchino Caochangmen - Progetto dimostrativo del tunnel verde intelligente 5G

Essendo un tunnel dimostrativo urbano chiave incentrato su un funzionamento intelligente ed ecologico, il tunnel Nanjing Caochangmen ha affrontato i punti critici dell'accumulo di inquinamento chiuso e dell'elevato consumo di energia implementando apparecchiature di purificazione dell'aria fresca del tunnel di tipo a matrice in lotti. Il sistema è dotato di un innovativo modulo di purificazione del campo elettrico ad alta tensione in nanotubi di carbonio combinato con la tecnologia di controllo intelligente 5G IoT, che filtra accuratamente vari inquinanti del traffico tra cui PM2,5, PM10, ossidi di azoto e COV, con un'efficienza di purificazione completa stabile superiore all'80%.

L'apparecchiatura ha una capacità operativa adattiva intelligente, avviando/arrestando e regolando automaticamente i livelli in base all'umidità del tunnel e alla concentrazione di sostanze inquinanti. Si spegne automaticamente per risparmiare energia in ambienti poco inquinati e ad alta umidità, riducendo significativamente il consumo energetico inefficace. Dopo la trasformazione, non si formano odori di scarico né accumuli di fumo nel tunnel e la visibilità rimane sempre ottimale, con una significativa diminuzione del tasso di incidenti stradali. Inoltre, l'apparecchiatura non richiede manutenzione frequente, ma solo una semplice manutenzione regolare per un funzionamento a lungo termine. È stato selezionato con successo come uno dei dieci migliori casi di innovazione nel trasporto verde della provincia di Jiangsu, fornendo un modello maturo per la trasformazione intelligente dei tunnel urbani.

Caso 4: Tunnel della Sesta Circonvallazione Est di Pechino - Aggiornamento della ventilazione e della purificazione per il tunnel dell'invecchiamento

Il tunnel della sesta circonvallazione est di Pechino è un tunnel chiave per il traffico urbano in servizio da molto tempo. L'attrezzatura di ventilazione tradizionale originale raggiungeva solo la convezione dell'aria senza purificare lo scarico e la polvere, portando a problemi a lungo termine di aria interna torbida, grave accumulo di polvere ed eccessivo inquinamento degli scarichi. Questo aggiornamento ha installato in modo completo il sistema di purificazione dell'aria fresca del tunnel utilizzando un'installazione incorporata nel pozzo con un sistema di purificazione a tre strati: filtrazione primaria, rimozione elettrostatica della polvere profonda e filtrazione del gas.

Dopo l'aggiornamento, il sistema filtra stabilmente oltre l'80% dei particolati e degli inquinanti nocivi come gli ossidi di azoto. L'efficienza della circolazione dell'aria fresca nel tunnel è stata notevolmente migliorata, risolvendo completamente i problemi di volume d'aria insufficiente, mancanza di purificazione e consumo energetico elevato nel sistema di ventilazione originale. L'attrezzatura funziona in modo stabile e silenzioso, adattandosi alle condizioni di traffico del tunnel 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Non solo ha ottimizzato l'ambiente del traffico interno e migliorato la sicurezza di guida, ma ha anche migliorato radicalmente la qualità dell'aria intorno agli ingressi e alle uscite del tunnel, ottenendo notevoli effetti di rinnovamento per il vecchio tunnel con praticità e protezione ambientale.

Conclusione

Il Tunnel Fresh Air Purification System supera gli inconvenienti intrinseci della tradizionale ventilazione a tunnel: "solo ventilazione senza purificazione, elevato consumo energetico ed elevato inquinamento". Con i suoi sei vantaggi principali: purificazione profonda composita, regolamentazione intelligente del risparmio energetico, manutenzione ridotta senza alcun consumo, emissioni ambientali ultra-basse, ampia adattabilità agli scenari e maggiore sicurezza del traffico, è diventata l'attrezzatura di supporto fondamentale per la trasformazione intelligente ed ecologica dei tunnel moderni.

Numerosi casi chiave di ingegneria dei tunnel domestici verificano pienamente che questo sistema risolve efficacemente i principali punti critici, tra cui l’accumulo di gas di scarico del tunnel, l’inquinamento da polveri, la visibilità insufficiente, i disturbi dello scarico e il consumo eccessivo di energia. Non solo garantisce un traffico sicuro ed efficiente nei tunnel e migliora l'esperienza di guida, ma soddisfa anche i requisiti di protezione ambientale comunale e di risparmio energetico a basse emissioni di carbonio. Adattabile a tutti gli scenari di costruzione di nuove gallerie e di ammodernamento di gallerie datate, è attualmente la soluzione ottimale per il trattamento dell'aria nelle gallerie stradali con un altissimo valore applicativo ingegneristico e prospettive di divulgazione.