[发明专利]一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统

权利要求书

1.一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，其特征在于：所述螺旋隧道群包括平直隧道(24)和螺旋隧道(26)以及连接过渡段(25)；平直隧道(24)左侧端口设有纵向风装置，包括轴流风机(1)、整流管段(2)、支架以及移动万向轮(3)；能够根据所需纵向风大小进行调节，通过移动万向轮(3)能够改变位置，换到其他隧道口，改变隧道通风方向；

所述平直隧道(24)包括隧道通道(9)、隧道支架(10)、隧道顶棚(11)、集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)；火灾烟气在纵向风(7)与自然风作用下，通过隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)进入集中排烟管道(5)内，再由设置于管道端口的集中排烟风机(4)排出；

所述螺旋隧道(26)包括隧道主体和调节装置；隧道主体包括隧道通道(9)、隧道顶棚(11)、集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)；调节装置包括地面上的滑轨(14)、滑轮(15)、千斤顶(16)、隧道支架(10)以及隧道移动平台(17)；螺旋隧道(26)主体包括多个隧道单元节(18)，隧道长度通过增减隧道单元节(18)改变，螺旋隧道(26)的曲线半径根据需要在隧道移动平台(17)上进行调节；隧道倾角用千斤顶(16)进行调节，通过调节千斤顶(16)纵向高度差和横向高度差，由此改变隧道移动平台(17)的倾角，使得隧道主体的倾角改变；从而形成螺旋隧道(26)结构；

所述连接过渡段(25)位于平直隧道(24)与螺旋隧道(26)之间，包括底部防火板以及热电偶树(12)与热电偶串(13)；连接过渡段(25)宽度通过移动滑轮(15)改变；

还包括纵向风装置，火源模拟装置，烟气温度测量装置，集中排烟通风装置；

所述纵向风装置，包括轴流风机(1)，整流管段(2)，固定支架和移动万向轮(3)组；通过调节轴流风机(1)为实验隧道提供风速可调节的、稳定的纵向风(7)；在风机前有一段整流系统，通过整流系统的整流作用，纵向风保持稳定，纵向风速通过风速仪标定；

所述火源模拟装置，包括气体燃烧器(8)、燃气管道(23)、气体流量计(22)、燃料储气瓶(21)；实验台所用的燃烧器为铁制，燃烧器里装有大小两种砂石；气体由流量计通过软管相连到隧道内的燃烧器，通过流量计稳定、匀速地为隧道内的燃烧器提供燃料，模拟火源位置可变，火源功率大小能够调节，用于模拟平直隧道(24)内、螺旋隧道(26)内以及连接过渡段(25)处的多个位置的火灾；

所述烟气温度测量装置，包括布置于隧道顶棚(11)的热电偶串(13)，连接过渡段(25)的热电偶树(12)，数据传输线、记录以及处理温度数据的电脑，热电偶采集到温度的电信号后,由模块把电信号转化为数字信号导入计算机中，由计算机中的软件处理，生成温度数据并储存；

所述集中排烟通风装置，包括位于隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)，隧道内火灾烟气在纵向风(7)与自然风作用下，通过隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)进入集中排烟管道(5)内，再由设置于管道端口的集中排烟风机(4)排出；

当火灾发生在不同位置时，需要实施不同的通风控烟策略；

当火灾发生于平直隧道(24)内部时，将平直隧道(24)内的烟气快速排出，将提供纵向风(7)的轴流风机(1)置于连接过渡段(25)这一侧的隧道口，并且打开火灾点附近的集中排烟口(6)以及两侧的集中排烟风机(4)，避免火灾烟气窜流到螺旋隧道(26)，将蔓延出的烟气控制在连接过渡段(25)；

当火灾发生于连接过渡段(25)时，在平直隧道(24)左侧以及螺旋隧道(26)右侧均放置轴流风机(1)，通过纵向风(7)将火灾烟气控制在连接过渡段(25)，用更大的纵向风(7)来阻止火灾烟气不串流到螺旋隧道(26)内部，避免火灾烟气窜流到平直隧道(24)和螺旋隧道(26)；

当火灾发生于螺旋隧道(26)内部时，在火灾点上升方向的集中排烟口(6)进行烟气优化控制，并在连接过渡段(25)这一侧放置轴流风机(1)，通过纵向风加快烟雾排出，防止烟气窜流到平直隧道(24)内部；

同时在实验模拟方面，系统实验平台中的隧道数量能够增减，模拟多种不同数量隧道的火灾实验；模拟隧道群之间距离能够调节，满足不同实验距离需要；螺旋隧道(26)长度、坡度角度能够变化，螺旋曲线半径能够依据实验需要设置，平直隧道(24)左侧端口设有纵向风装置，能根据所需纵向风(7)大小进行调节，通风方向能够改变；模拟火源位置可变，能够模拟平直隧道(24)内、螺旋隧道(26)内以及连接过渡段(25)处的火灾；集中排烟风机(4)排烟量也能够调节；

针对于螺旋隧道群，利用控制变量法进行多组模拟实验，得出螺旋隧道群烟气从一个隧道窜流到另外一个隧道的实验结果。