Beregning af ventilationsluftvolumen og valg af udstyr i tunnelkonstruktion(3)

Tunnelventilationskanalens luftmodstand omfatter teoretisk friktionsluftmodstanden, ledluftmodstanden, albueluftmodstanden i ventilationskanalen, tunnelventilationskanalens udgangsluftmodstand (press-in ventilation) eller tunnelventilationskanalens indløbsluftmodstand (udsugningsventilation), og efter de forskellige ventilationsmetoder er der tilsvarende besværlige beregningsformler.Men i praktiske applikationer er vindmodstanden af ​​tunnelventilationskanalen ikke kun relateret til ovennævnte faktorer, men også tæt forbundet med styringskvaliteten såsom ophængning, vedligeholdelse og vindtryk af tunnelventilationskanalen.Derfor er det svært at bruge den tilsvarende beregningsformel til nøjagtig beregning.Ifølge den målte gennemsnitlige vindmodstand på 100 meter (inklusive lokal vindmodstand) som data til måling af ledelseskvalitet og design af tunnelventilationskanalen.Den gennemsnitlige vindmodstand på 100 meter er angivet af producenten i beskrivelsen af ​​fabriksproduktparametrene.Derfor er tunnelventilationskanalens vindmodstandsberegningsformel:

Hvor:

R — Vindmodstand af tunnelventilationskanal,Ns²/m⁸

R₁₀₀— Den gennemsnitlige vindmodstand for tunnelventilationskanalen 100 meter, vindmodstand i 100m for kort,Ns²/m⁸

L — Kanallængde, m, L/100 udgør koefficienten forR₁₀₀.

3.1.2 Luftlækage fra kanalen

Under normale omstændigheder forekommer luftlækage af metal- og plastventilationskanaler med minimal luftgennemtrængelighed hovedsageligt ved samlingen.Så længe fugebehandlingen er forstærket, er luftlækagen mindre og kan ignoreres.PE ventilationskanalerne har luftlækage ikke kun ved samlingerne, men også på kanalvæggene og nålehuller i den fulde længde, så luftlækagen i tunnelventilationskanalerne er kontinuerlig og ujævn.Luftlækage forårsager luftmængdenQ_fved tilslutningsenden af ​​ventilationskanalen og ventilatoren skal være forskellig fra luftmængdenQnær udløbsenden af ​​ventilationskanalen (det vil sige den nødvendige luftmængde i tunnelen).Derfor skal den geometriske middelværdi af luftmængden i begyndelsen og slutningen bruges som luftmængdenQ_apasserer gennem ventilationskanalen, så:

                                                                                                      (6)

Det er klart, at forskellen mellem Q_fog Q er tunnelens ventilationskanal og luftlækagenQ_L.som er:

Q_Lhænger sammen med typen af ​​tunnelventilationskanal, antallet af samlinger, metoden og styringskvaliteten samt tunnelventilationskanalens diameter, vindtryk mv., men det er hovedsageligt tæt forbundet med vedligeholdelse og styring af tunnelens ventilationskanal.Der er tre indeksparametre, der afspejler graden af ​​luftlækage i ventilationskanalen:

en.Luftlækage af tunnelventilationskanalLe: Procentdelen af ​​luftlækage fra tunnelens ventilationskanal til ventilatorens arbejdsluftmængde, nemlig:

Selvom Lekan afspejle luftlækagen i en bestemt tunnelventilationskanal, kan den ikke bruges som sammenligningsindeks.Derfor er 100 meter luftlækagerateLe₁₀₀bruges almindeligvis til at udtrykke:

100 meter luftlækage for tunnelventilationskanalen er angivet af kanalproducenten i parameterbeskrivelsen af ​​fabriksproduktet.Det er generelt påkrævet, at den fleksible ventilationskanals luftlækage på 100 meter skal opfylde kravene i følgende tabel (se tabel 2).

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

b.Den effektive luftmængdeE_faf tunnelventilationskanalen: det vil sige procentdelen af ​​tunnelventilationsvolumen af ​​tunneloverfladen i forhold til ventilatorens arbejdsluftvolumen.

Fra ligning (9):Q_f=100Q/(100-L•Le₁₀₀) (11)

Erstat ligning (11) med ligning (10) for at få:E_f=[(100-L•Le₁₀₀)] x100 %

c.Luftlækagereservekoefficient for tunnelventilationskanalΦ: Det vil sige gensidigt af den effektive luftvolumenhastighed for tunnelventilationskanal.

3.1.3 Tunnelventilationskanaldiameter

Valget af diameteren på tunnelventilationskanalen afhænger af faktorer som lufttilførselsvolumen, lufttilførselsafstanden og størrelsen af ​​tunnelafsnittet.I praktiske applikationer vælges standarddiameteren for det meste i overensstemmelse med den matchende situation med diameteren på ventilatorudløbet.Med den kontinuerlige udvikling af tunnelkonstruktionsteknologi udgraves flere og flere lange tunneler med hele sektioner.Brugen af ​​kanaler med stor diameter til konstruktionsventilation kan i høj grad forenkle tunnelkonstruktionsprocessen, hvilket er befordrende for fremme og brug af fuldsektionsgravning, letter engangsdannelse af huller, sparer meget arbejdskraft og materialer og i høj grad forenkler ventilationsstyring, som er løsningen på lange tunneler.Tunnelventilationskanaler med stor diameter er den vigtigste måde at løse lang tunnelkonstruktionsventilation på.

3.2 Bestem driftsparametrene for den nødvendige ventilator

3.2.1 Bestem ventilatorens arbejdsluftmængdeQ_f

3.2.2 Bestem ventilatorens arbejdslufttrykh_f

3.3 Valg af udstyr

Valget af ventilationsudstyr bør først overveje ventilationstilstanden og opfylde kravene til den anvendte ventilationstilstand.Samtidig er det ved valg af udstyr også nødvendigt at overveje, at den nødvendige luftmængde i tunnelen matcher ydeevneparametrene for ovennævnte beregnede tunnelventilationskanaler og ventilatorer, for at sikre, at ventilationsmaskineriet og -udstyret opnår det maksimale arbejdseffektivitet og reducere energispild.

3.3.1 Ventilatorvalg

en.I udvælgelsen af ​​ventilatorer er aksialflowventilatorer meget brugt på grund af deres lille størrelse, lette vægt, lave støj, lette installation og høje effektivitet.

b.Ventilatorens arbejdsluftmængde skal opfylde kravene tilQ_f.

c.Ventilatorens arbejdslufttryk skal opfylde kravene ih_f, men det bør ikke være større end det tilladte arbejdstryk for ventilatoren (ventilatorens fabriksparametre).

3.3.2 Valg af tunnelventilationskanal

en.De kanaler, der anvendes til tunnelgravningsventilation, er opdelt i rammeløse fleksible ventilationskanaler, fleksible ventilationskanaler med stive skeletter og stive ventilationskanaler.Den rammeløse fleksible ventilationskanal er let i vægt, nem at opbevare, håndtere, forbinde og ophænge og har en lav pris, men den er kun egnet til tryk-ind-ventilation;I udsugningsventilationen kan der kun anvendes fleksible og stive ventilationskanaler med stift skelet.På grund af dens høje omkostninger, store vægt, ikke let at opbevare, transportere og installere, er brugen af ​​​​tryk i passet mindre.

b.Ved valg af ventilationskanal tages der hensyn til, at diameteren på ventilationskanalen passer til ventilatorens udløbsdiameter.

c.Når andre forhold ikke er meget anderledes, er det nemt at vælge en ventilator med lav vindmodstand og lav luftlækage på 100 meter.

Fortsættes......