Hệ thống lọc không khí trong lành đường hầm

Hệ thống lọc không khí trong lành đường hầm là thiết bị lọc và thông gió thông minh chuyên dụng được thiết kế cho các không gian giao thông khép kín như đường cao tốc, đường hầm chui đô thị và đường hầm trên núi. Nó đóng vai trò là hệ thống hỗ trợ môi trường cốt lõi cho giao thông thông minh.

Các đường hầm truyền thống chỉ dựa vào quạt phản lực để đối lưu không khí và làm loãng chất ô nhiễm tự nhiên, điều này về cơ bản không thể giải quyết được ô nhiễm bụi và khí thải xe cộ. Điều này dẫn đến các chất gây ô nhiễm tích tụ bên trong đường hầm, giảm tầm nhìn và tràn khí thải làm xáo trộn cộng đồng xung quanh. Hệ thống lọc không khí trong lành đường hầm tích hợp thay thế không khí trong lành cơ học, loại bỏ bụi tĩnh điện cao áp, lọc khí độc hại và công nghệ giám sát và điều khiển thông minh. Nó tích cực hút không khí ô nhiễm từ các đường hầm, thực hiện thanh lọc sâu các hạt và khí độc hại, đồng thời trả lại không khí sạch cho đường hầm hoặc thải ra theo tiêu chuẩn. Đạt được "thanh lọc tại chỗ, lưu thông không khí trong lành và lượng khí thải cực thấp", nó giải quyết hoàn toàn các điểm yếu của ngành như thông gió kém, ô nhiễm nghiêm trọng, tiêu thụ năng lượng cao và xáo trộn đáng kể trong các đường hầm kín, biến nó thành thiết bị tiêu chuẩn cho đường hầm thông minh xanh hiện đại.

Nguyên tắc hoạt động

Hệ thống thiết lập một mạng lưới ống dẫn khí toàn diện sử dụng quạt hướng trục và quạt phản lực để thu gom không khí bị ô nhiễm nặng từ các đường hầm. 

Không khí lần lượt đi qua:

1. Mô-đun lọc sơ cấp: Loại bỏ các hạt bụi và mảnh vụn lớn

2. Mô-đun kết tủa tĩnh điện cao áp: Thu giữ các hạt mịn

3. Mô-đun hấp phụ và phân hủy khí: Xử lý khí độc hại

Nó loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm liên quan đến giao thông bao gồm bụi PM2.5, PM10, khí thải xe cộ, oxit nitơ, carbon monoxide và VOC. Không khí sạch đã được lọc lại được đưa vào đường hầm để liên tục thay thế không khí ô nhiễm. Hệ thống điều chỉnh thông minh lượng không khí và mức độ lọc để thích ứng với các điều kiện phức tạp như biến động lưu lượng giao thông, chênh lệch nhiệt độ ngày đêm và thay đổi thời tiết, đảm bảo tuân thủ 24/7 môi trường giao thông trong đường hầm và chất lượng không khí xung quanh.

Ưu điểm cốt lõi

1. Thanh lọc sâu toàn diện cho ô nhiễm giao thông phức tạp

Các chất ô nhiễm trong đường hầm bao gồm khí thải xe cộ và bụi lốp, tạo ra sự ô nhiễm hỗn hợp gồm các hạt và khí độc hại mà hệ thống thông gió truyền thống chỉ có thể làm loãng chứ không thể loại bỏ. Hệ thống lọc không khí trong lành trong đường hầm áp dụng công nghệ lọc tổng hợp với tính năng loại bỏ bụi tĩnh điện điện áp cao và các mô-đun lọc khí chuyên dụng. Nó thu giữ bụi siêu mịn nhỏ tới 0,01μm, đạt hiệu suất lọc trên 85% đối với PM2.5 và PM10. Nó cũng đặc biệt hấp thụ và phân hủy các oxit nitơ, carbon monoxide và mùi khí thải, cải thiện toàn diện tầm nhìn trong đường hầm, loại bỏ tắc nghẽn tầm nhìn khi lái xe do khói mù và tích tụ khói, tăng cường đáng kể an toàn giao thông trong đường hầm và giải quyết hoàn toàn hạn chế thanh lọc không hoàn toàn của hệ thống thông gió truyền thống.

2. Điều chỉnh động thông minh với khả năng tiết kiệm năng lượng đáng kể

Quạt đường hầm truyền thống hoạt động hết công suất 24/7 dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng và lãng phí tài nguyên cực cao. Hệ thống này được trang bị nền tảng giám sát thông minh IoT với các cảm biến có độ chính xác cao thu thập dữ liệu cốt lõi theo thời gian thực 24/7, bao gồm lưu lượng giao thông trong đường hầm, tầm nhìn, nồng độ khí độc hại, nhiệt độ và độ ẩm. Dựa trên các thuật toán thông minh, nó tự động điều chỉnh tốc độ quạt, lượng không khí lọc và mức độ hoạt động. Nó tự động tăng công suất để thanh lọc chuyên sâu trong giờ giao thông cao điểm và mức ô nhiễm vượt quá, đồng thời chuyển sang chế độ chờ tiêu thụ điện năng thấp trong thời gian lưu lượng giao thông thấp với chất lượng không khí tốt. So với các hệ thống thông gió có điều kiện cố định truyền thống, nó đạt được mức tiết kiệm năng lượng toàn diện hơn 60%, giảm đáng kể chi phí điện vận hành đường hầm dài hạn và đáp ứng các yêu cầu xây dựng ít carbon của thành phố.

3. Hoạt động lâu dài không cần tiêu hao với chi phí bảo trì cực thấp

Bộ lọc lõi sử dụng các tấm tĩnh điện kim loại có thể giặt được mà không cần vật tư tiêu hao dùng một lần như bộ lọc HEPA, tránh hoàn toàn những nhược điểm của thiết bị lọc truyền thống bao gồm thay thế bộ lọc thường xuyên, tắc nghẽn, phát triển nấm mốc và ô nhiễm thứ cấp. Khi các tấm tích tụ bụi bẩn, chúng có thể được tái sử dụng sau khi làm sạch tự động bằng thiết bị hoặc rửa và sấy khô thủ công. Các thành phần cốt lõi có thể tái chế để sử dụng lâu dài mà không mất chi phí thay thế vật tư tiêu hao. Thiết bị có kết cấu chắc chắn với khả năng cản gió và chống lão hóa, thích ứng với điều kiện khắc nghiệt bụi bặm, độ ẩm cao và hoạt động liên tục 24/7 trong đường hầm. Với tỷ lệ hư hỏng cực kỳ thấp chỉ cần bảo trì định kỳ hàng quý, nó giúp giảm đáng kể chi phí vận hành và nhân công cho các đường hầm đô thị.

4. Lọc tại chỗ với lượng khí thải cực thấp để loại bỏ nhiễu loạn khí thải

Thông gió đường hầm truyền thống thải trực tiếp khí thải và bụi có nồng độ cao ra các khu vực xung quanh lối vào và lối ra đường hầm, dễ gây ra không khí đục, mùi hôi thối, gây ô nhiễm lâu dài cho các khu dân cư xung quanh và đường đô thị, dẫn đến khiếu nại của người dân. Hệ thống lọc không khí trong lành trong đường hầm áp dụng chế độ "thanh lọc tuần hoàn nội bộ + xả tuân thủ", trong đó không khí ô nhiễm trong đường hầm được lọc trước khi xả. Hàm lượng chất ô nhiễm trong khí thải giảm đi đáng kể, tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường của thành phố. Nó giải quyết cơ bản các vấn đề tràn khí thải hầm, xáo trộn bụi, ô nhiễm không khí xung quanh, tạo ra những hầm xanh, thân thiện với môi trường, thích hợp xây dựng tại các khu vực lõi đô thị.

5. Khả năng thích ứng đặc biệt với việc xây dựng và trang bị thêm linh hoạt

Hệ thống này hỗ trợ nhiều phương pháp lắp đặt bao gồm các loại tập trung trong trục, gắn trên trần và phòng máy, không yêu cầu sửa đổi lớn đối với cấu trúc chính của đường hầm. Nó tương thích với cả các dự án đường hầm mới và trang bị thêm các đường hầm cũ hiện có. Ma trận thiết bị có thể được cấu hình linh hoạt dựa trên chiều dài đường hầm, lưu lượng giao thông và diện tích mặt cắt ngang. Với các thiết bị đơn lẻ có luồng không khí cao và liên kết nhiều thiết bị để bao phủ toàn bộ, nó đạt được khả năng thay thế và lọc không khí trong lành toàn diện, không có góc chết cho cả đường hầm chui đô thị ngắn và đường hầm đường cao tốc dài trên núi, mang lại khả năng tương thích và khả năng thích ứng tuyệt vời.6. Môi trường giao thông được cải thiện và an toàn lái xe được cải thiện Vì không gian giao thông kín hoặc bán kín, đường hầm dễ bị tích tụ khói và khí thải làm giảm tầm nhìn, gây khó chịu cho người lái xe và hành khách, dễ dẫn đến tai nạn giao thông. Hệ thống liên tục lưu thông và lọc không khí, duy trì không khí trong đường hầm trong lành và tầm nhìn ổn định tuyệt vời, loại bỏ các điểm mù tầm nhìn khi lái xe, giảm đáng kể tỷ lệ va chạm từ phía sau và các tai nạn khác, đồng thời cải thiện sự thoải mái khi lái xe và đảm bảo vận hành đường hầm an toàn, hiệu quả và thường xuyên.

Nghiên cứu trường hợp kỹ thuật

Trường hợp 1: Đường hầm Yuntong đường Quảng Qu Bắc Kinh - Cải tạo phát thải cực thấp trong khu vực lõi đô thị

Đường hầm Yuntong Bắc Kinh Quảng Qu là một đường hầm huyết mạch đô thị với mật độ giao thông đông đúc và dày đặc. Trong chế độ thông gió truyền thống, sự tích tụ khí thải nghiêm trọng ở lối vào và lối ra đường hầm, tầm nhìn thấp và sự nhiễu loạn tràn khí thải nổi bật đã tạo ra áp lực môi trường đáng kể. Dự án đã áp dụng Hệ thống lọc không khí trong lành trong đường hầm được tiêu chuẩn hóa với cấu trúc lọc ba: lọc sơ cấp, kết tủa tĩnh điện và lọc khí nitơ dioxide, kết hợp với quạt hướng trục công suất cao. Mỗi bộ thiết bị có thể tích không khí lọc tối đa là 180 mét khối mỗi giây. Hệ thống được trang bị cơ chế vận hành thông minh theo thời gian, tập trung vào giờ cao điểm buổi sáng và buổi tối cũng như thời gian giao thông đông đúc vào giữa trưa, cung cấp khả năng lọc không khí động trong đường hầm 24/7.

Sau khi triển khai, PM2.5 và bụi lơ lửng bên trong đường hầm giảm đáng kể, tầm nhìn được cải thiện đáng kể, tầm nhìn lái xe trở nên rõ ràng. Thử nghiệm cho thấy lượng chất ô nhiễm trong khí thải trong đường hầm giảm hơn 85%, đạt được mức xả tuân thủ đầy đủ. Nó giải quyết hoàn toàn các vấn đề về mùi khí thải, ô nhiễm không khí và những lời phàn nàn của người dân xung quanh tại lối vào và lối ra đường hầm. Chế độ khởi động-dừng thông minh và vận hành theo yêu cầu giúp tiết kiệm năng lượng vượt trội so với hệ thống quạt ban đầu, vận hành và bảo trì thuận tiện, trở thành một trường hợp chuẩn mực cho quá trình chuyển đổi thanh lọc xanh của các đường hầm đô thị Bắc Kinh.

Trường hợp 2: Đường hầm tuyến Cửu Long trung tâm Hồng Kông - Dự án thanh lọc toàn diện luồng không khí cực cao

Đường hầm trung tâm Cửu Long Hồng Kông là đường hầm huyết mạch đô thị lớn với lưu lượng giao thông cực cao và yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng lọc không khí, độ ổn định và tiêu chuẩn môi trường. Dự án đã triển khai 9 bộ Hệ thống lọc không khí trong lành đường hầm quy mô lớn tích hợp bốn công nghệ cốt lõi: lọc tĩnh điện hiệu quả cao, loại bỏ khí độc hại, làm sạch tự động và giám sát thông minh. Tổng khối lượng không khí xử lý của hệ thống đạt 8,1 triệu mét khối mỗi giờ, cho phép thanh lọc tuần hoàn toàn diện tần số cao đối với không khí trong đường hầm.

Thiết bị dựa trên hệ thống giám sát thông minh để liên kết dữ liệu lưu lượng giao thông theo thời gian thực với dữ liệu chất lượng không khí, điều chỉnh linh hoạt công suất vận hành để loại bỏ mức tiêu thụ năng lượng không hiệu quả. Mô-đun tĩnh điện cao áp thu giữ hiệu quả các hạt bụi siêu mịn và khí thải, trong khi mô-đun hấp phụ chuyên dụng sẽ phân hủy các khí độc hại. Kết hợp với chức năng làm sạch tự động, đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài mà không bị suy giảm hiệu suất. Sau khi hoàn thành dự án, nó đã thay đổi hoàn toàn chế độ thông gió pha loãng thụ động truyền thống của đường hầm, đạt được khả năng thanh lọc chủ động và tuân thủ tại chỗ. Chất lượng không khí bên trong đường hầm luôn ở mức tuyệt vời và các vấn đề ô nhiễm không khí ở khu vực xung quanh được giải quyết hoàn toàn, khiến nó trở thành dự án tiêu chuẩn toàn cầu về lọc không khí trong lành trong đường hầm quy mô cực lớn.

Trường hợp 3: Đường hầm Caochangmen Nam Kinh - Dự án trình diễn Đường hầm xanh thông minh 5G

Là đường hầm trình diễn đô thị quan trọng tập trung vào hoạt động thông minh và xanh, Đường hầm Caochangmen Nam Kinh đã giải quyết các điểm yếu về tích tụ ô nhiễm kèm theo và mức tiêu thụ năng lượng cao bằng cách triển khai theo lô thiết bị lọc không khí trong lành dạng đường hầm dạng ma trận. Hệ thống này có mô-đun lọc điện trường cao áp bằng ống nano carbon cải tiến kết hợp với công nghệ điều khiển thông minh 5G IoT, lọc chính xác các chất ô nhiễm giao thông khác nhau bao gồm PM2.5, PM10, oxit nitơ và VOC, với hiệu suất lọc toàn diện ổn định trên 80%.

Thiết bị có khả năng vận hành thích ứng thông minh, tự động khởi động/dừng và điều chỉnh mức độ dựa trên độ ẩm trong hầm và nồng độ chất ô nhiễm. Nó tự động tắt để tiết kiệm năng lượng trong môi trường ít ô nhiễm, độ ẩm cao, giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng không hiệu quả. Sau khi chuyển đổi, không có mùi khí thải hoặc khói tích tụ trong đường hầm, tầm nhìn luôn ở mức tối ưu, tỷ lệ tai nạn giao thông giảm đáng kể. Ngoài ra, thiết bị không cần bảo trì thường xuyên mà chỉ cần bảo trì đơn giản thường xuyên để có thể vận hành lâu dài. Nó đã được chọn thành công là một trong Mười trường hợp đổi mới giao thông xanh hàng đầu của tỉnh Giang Tô, cung cấp một mô hình trưởng thành cho việc chuyển đổi đường hầm thông minh đô thị.

Trường hợp 4: Đường hầm đường vành đai thứ sáu phía Đông Bắc Kinh - Nâng cấp hệ thống thông gió và thanh lọc cho đường hầm cũ

Đường hầm vành đai thứ sáu phía Đông Bắc Kinh là đường hầm giao thông đô thị trọng điểm đã được đưa vào sử dụng từ lâu. Thiết bị thông gió truyền thống ban đầu chỉ đạt được sự đối lưu không khí mà không lọc được khí thải và bụi, dẫn đến các vấn đề lâu dài về không khí bên trong đục, tích tụ bụi nghiêm trọng và ô nhiễm khí thải quá mức. Bản nâng cấp này đã lắp đặt toàn diện Hệ thống lọc không khí trong lành trong đường hầm sử dụng phương pháp lắp đặt gắn trong trục với hệ thống lọc ba lớp: lọc sơ cấp, loại bỏ bụi sâu tĩnh điện và lọc khí.

Sau khi nâng cấp, hệ thống lọc ổn định hơn 80% các hạt và chất ô nhiễm có hại như oxit nitơ. Hiệu quả lưu thông không khí trong lành trong đường hầm được cải thiện đáng kể, giải quyết hoàn toàn các vấn đề về lượng không khí không đủ, thiếu khả năng lọc và tiêu thụ năng lượng cao trong hệ thống thông gió ban đầu. Thiết bị hoạt động ổn định, độ ồn thấp, thích ứng với điều kiện giao thông đường hầm 24/7. Nó không chỉ tối ưu hóa môi trường giao thông nội bộ và cải thiện an toàn lái xe mà còn cải thiện triệt để chất lượng không khí xung quanh các lối vào và lối ra đường hầm, mang lại hiệu quả đổi mới đáng chú ý cho đường hầm cũ cả về tính thiết thực và bảo vệ môi trường.

Phần kết luận

Hệ thống lọc không khí trong lành đường hầm khắc phục những nhược điểm cố hữu của thông gió đường hầm truyền thống: "chỉ thông gió mà không lọc, tiêu thụ năng lượng cao và ô nhiễm cao." Với sáu ưu điểm cốt lõi là thanh lọc sâu tổng hợp, quy định tiết kiệm năng lượng thông minh, không cần bảo trì nhiều, lượng phát thải môi trường cực thấp, khả năng thích ứng với kịch bản rộng và nâng cao an toàn giao thông, nó đã trở thành thiết bị hỗ trợ cốt lõi cho quá trình chuyển đổi xanh và thông minh của các đường hầm hiện đại.

Nhiều trường hợp kỹ thuật đường hầm nội địa quan trọng đã xác minh đầy đủ rằng hệ thống này giải quyết hiệu quả các vấn đề cốt lõi bao gồm tích tụ khí thải trong đường hầm, ô nhiễm bụi, tầm nhìn không đủ, nhiễu loạn khí thải và tiêu thụ năng lượng quá mức. Nó không chỉ đảm bảo giao thông trong đường hầm an toàn và hiệu quả, đồng thời cải thiện trải nghiệm lái xe mà còn đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường thành phố và bảo tồn năng lượng carbon thấp. Có thể thích ứng với mọi kịch bản xây dựng đường hầm mới và nâng cấp đường hầm cũ, đây hiện là giải pháp tối ưu để xử lý không khí trong các đường hầm giao thông với giá trị ứng dụng kỹ thuật cực cao và triển vọng phổ biến.