Beräkning av ventilationsluftvolym och val av utrustning i tunnelbyggen(3)

Tunnelventilationskanalens luftmotstånd inkluderar teoretiskt friktionsluftmotståndet, ledluftmotståndet, ventilationskanalens armbågsluftmotstånd, tunnelventilationskanalens utloppsluftmotstånd (press-in ventilation) eller tunnelventilationskanalens inloppsluftmotstånd (utsugsventilation), och enligt de olika ventilationsmetoderna finns motsvarande krångliga beräkningsformler.Men i praktiska tillämpningar är vindmotståndet hos tunnelventilationskanalen inte bara relaterat till ovanstående faktorer, utan också nära relaterat till ledningskvaliteten såsom hängning, underhåll och vindtryck av tunnelventilationskanalen.Därför är det svårt att använda motsvarande beräkningsformel för korrekt beräkning.Enligt den uppmätta genomsnittliga vindmotståndet på 100 meter (inklusive lokalt vindmotstånd) som data för att mäta ledningskvaliteten och designen av tunnelventilationskanalen.Det genomsnittliga vindmotståndet på 100 meter anges av tillverkaren i beskrivningen av fabriksproduktparametrarna.Därför är tunnelventilationskanalens vindmotståndsberäkningsformel:

Var:

R — Vindmotstånd för tunnelventilationskanal,Ns²/m⁸

R₁₀₀— Det genomsnittliga vindmotståndet för tunnelventilationskanalen 100 meter, vindmotståndet i 100 m för kort,Ns²/m⁸

L — Kanallängd, m, L/100 utgör koefficienten förR₁₀₀.

3.1.2 Luftläckage från kanalen

Under normala omständigheter uppstår luftläckaget av metall- och plastventilationskanaler med minimal luftgenomsläpplighet huvudsakligen vid fogen.Så länge fogbehandlingen förstärks är luftläckaget mindre och kan ignoreras.PE-ventilationskanalerna har luftläckage inte bara i skarvarna utan även på kanalväggarna och hål i hela längden, så luftläckaget i tunnelventilationskanalerna är kontinuerligt och ojämnt.Luftläckage orsakar luftvolymenQ_fvid anslutningsänden av ventilationskanalen och fläkten att skilja sig från luftmängdenQnära ventilationskanalens utloppsände (det vill säga den luftvolym som krävs i tunneln).Därför bör det geometriska medelvärdet av luftvolymen i början och slutet användas som luftmängdQ_apasserar genom ventilationskanalen, då:

                                                                                                      (6)

Uppenbarligen är skillnaden mellan Q_foch Q är tunnelventilationskanalen och luftläckagetQ_L.vilket är:

Q_Lhänger samman med typen av tunnelventilationskanal, antalet skarvar, metod och ledningskvalitet samt tunnelventilationskanalens diameter, vindtryck etc., men det är huvudsakligen nära relaterat till underhåll och skötsel av tunnelventilationskanalen.Det finns tre indexparametrar för att återspegla graden av luftläckage i ventilationskanalen:

a.Luftläckage av tunnelventilationskanalLe: Procentandelen av luftläckage från tunnelventilationskanalen till fläktens arbetsluftvolym, nämligen:

Även om Lekan spegla luftläckaget från en viss tunnelventilationskanal, kan den inte användas som jämförelseindex.Därför 100 meter luftläckageLe₁₀₀används vanligtvis för att uttrycka:

100 meters luftläckage för tunnelventilationskanalen anges av kanaltillverkaren i parameterbeskrivningen för fabriksprodukten.Det krävs i allmänhet att 100 meters luftläckage för den flexibla ventilationskanalen ska uppfylla kraven i följande tabell (se tabell 2).

Ventilationsavstånd (m)	<200	200-500	500-1000	1000-2000	>2000
Le100(%)	<15	<10	<3	<2	<1,5

b.Den effektiva luftmängdenE_fav tunnelventilationskanalen: det vill säga procentandelen av tunnelventilationsvolymen för tunnelytan i förhållande till fläktens arbetsluftvolym.

Från ekvation (9):Q_f=100Q/(100-L•Le₁₀₀) (11)

Ersätt ekvation (11) med ekvation (10) för att få:E_f=[(100-L•Le₁₀₀)] x100 %

c.Luftläckagereservkoefficient för tunnelventilationskanalΦ: Det vill säga ömsesidigt med den effektiva luftvolymen i tunnelventilationskanalen.

3.1.3 Tunnelventilationskanaldiameter

Valet av diameter på tunnelventilationskanalen beror på faktorer som lufttillförselvolymen, lufttillförselavståndet och storleken på tunnelsektionen.I praktiska tillämpningar väljs standarddiametern för det mesta efter matchningssituationen med diametern på fläktutloppet.Med den kontinuerliga utvecklingen av tunnelbyggnadstekniken grävs fler och fler långa tunnlar med hela sektioner.Användningen av kanaler med stor diameter för konstruktionsventilation kan avsevärt förenkla tunnelkonstruktionsprocessen, vilket bidrar till främjande och användning av helsektionsgrävning, underlättar engångsbildning av hål, sparar mycket arbetskraft och material och avsevärt förenklar ventilationsstyrning, som är lösningen på långa tunnlar.Tunnelventilationskanaler med stor diameter är det främsta sättet att lösa långa tunnelkonstruktionsventilationer.

3.2 Bestäm driftsparametrarna för den önskade fläkten

3.2.1 Bestäm fläktens arbetsluftmängdQ_f

3.2.2 Bestäm fläktens arbetslufttryckh_f

3.3 Utrustningsval

Valet av ventilationsutrustning bör först beakta ventilationsläget och uppfylla kraven för det ventilationsläge som används.Samtidigt, när du väljer utrustning, är det också nödvändigt att överväga att den erforderliga luftvolymen i tunneln matchar prestandaparametrarna för de ovan beräknade tunnelventilationskanalerna och fläktarna, för att säkerställa att ventilationsmaskineriet och -utrustningen uppnår det maximala arbetseffektivitet och minska energislöseriet.

3.3.1 Val av fläkt

a.I valet av fläktar används axialfläktar i stor utsträckning på grund av deras lilla storlek, låga vikt, låga ljud, enkel installation och höga effektivitet.

b.Fläktens arbetsluftsvolym bör uppfylla kraven förQ_f.

c.Fläktens arbetslufttryck bör uppfylla kraven förh_f, men det bör inte vara större än det tillåtna arbetstrycket för fläkten (fläktens fabriksparametrar).

3.3.2 Val av tunnelventilationskanal

a.De kanaler som används för tunnelgrävningsventilation är indelade i ramlösa flexibla ventilationskanaler, flexibla ventilationskanaler med stela skelett och stela ventilationskanaler.Den ramlösa flexibla ventilationskanalen är lätt i vikt, lätt att förvara, hantera, ansluta och hänga upp och har en låg kostnad, men den är endast lämplig för intrycksventilation;I utsugsventilationen kan endast flexibla och styva ventilationskanaler med styvt skelett användas.På grund av dess höga kostnad, stora vikt, inte lätt att lagra, transportera och installera, är användningen av tryck i passet mindre.

b.Valet av ventilationskanal tar hänsyn till att ventilationskanalens diameter matchar fläktens utloppsdiameter.

c.När andra förhållanden inte är mycket annorlunda är det lätt att välja en fläkt med lågt vindmotstånd och lågt luftläckage på 100 meter.

Fortsättning följer......