靜電吸塵隧道通風方式的特點及經濟效益分析

當隧道設計采用縱向通風時，理論上隧道內通風氣流所消耗功率與通風量的三次方成正比，因此較長的隧道通風用建設費、動力消耗費將大大增加。另外，當柴油車比例較大時，在稀釋煙塵所需通風量很大的隧道中，如果只對一氧化碳進行通風，則可以減小設計需風量以達到節省費用和能源之目的，這也是靜電吸塵器應用于隧道通風的主要原因。
 
上圖所示為靜電吸塵器縱向通風原理示意圖，采用縱向通風時，煙霧濃度、一氧化碳濃度從入口處開始均勻增加。而在不采用靜電吸塵措施時，主要以煙霧濃度達到允許值的地點a作為通風限度，盡管a點的一氧化碳濃度未達到允許值，但必須采用增加通風量或設置豎井引入新鮮空氣置換污染空氣等措施。這時如果在a點設置靜電吸塵器清除煙塵，就可將過濾后的空氣再送回隧道內，則可以不增加通風量，直到隧道出口煙霧濃度仍保持在允許值以下，從而形成新的通風系統。理論上只要一氧化碳濃度不超過允許值，就可以采用靜電吸塵器重復凈化處理空氣以達到提高空氣的使用效率。實際上，為防止汽車排氣中臭氣的積累影響隧道環境，對重復凈化處理的次數應有所限制，但隧道中稀釋煙霧的需風量比稀釋一氧化碳等有害氣體的需風量大得越多。
 
目前在日本除了水底隧道、城市隧道等特殊隧道外，無論隧道長度和交通方向如何，采用靜電吸塵器的縱向通風已成為主要的隧道通風方式。日本最長的公路隧道關越隧道在世界上首次采用了靜電吸塵豎井送排式縱向通風。據估算，與不采用靜電吸塵器的橫向通風方式相比較，采用靜電吸塵器的縱向通風方式大約可節省建設費20%，尤其重要的是功率消耗大大降低，大約僅為橫向通風方式的40%，經濟效益十分明顯。