Berekening van ventilatieluchtvolume en selectie van apparatuur in tunnelbouw (3)

De luchtweerstand van het tunnelventilatiekanaal omvat in theorie de wrijvingsluchtweerstand, de gezamenlijke luchtweerstand, de elleboogluchtweerstand van het ventilatiekanaal, de tunnelventilatiekanaal uitlaatluchtweerstand (indrukventilatie) of de tunnelventilatiekanaal inlaatluchtweerstand (afzuiging), en volgens de verschillende ventilatiemethoden zijn er bijbehorende omslachtige rekenformules.In de praktijk hangt de windweerstand van het tunnelventilatiekanaal echter niet alleen samen met bovenstaande factoren, maar ook nauw met de beheerskwaliteit zoals de ophanging, het onderhoud en de winddruk van het tunnelventilatiekanaal.Daarom is het moeilijk om de bijbehorende berekeningsformule te gebruiken voor een nauwkeurige berekening.Volgens de gemeten gemiddelde windweerstand van 100 meter (inclusief lokale windweerstand) als meetgegevens voor de beheerkwaliteit en het ontwerp van het tunnelventilatiekanaal.De gemiddelde windweerstand van 100 meter wordt door de fabrikant gegeven in de beschrijving van de fabrieksproductparameters.Daarom is de berekeningsformule voor de windweerstand van het tunnelventilatiekanaal:

Waar:

R — Windweerstand van tunnelventilatiekanaal,Ns²/m⁸

R₁₀₀— De gemiddelde windweerstand van het tunnelventilatiekanaal 100 meter, kortweg windweerstand in 100m,Ns²/m⁸

L — Kanaallengte, m, L/100 vormt de coëfficiënt vanR₁₀₀.

3.1.2 Luchtlekkage uit de kanalen

Luchtlekkage van metalen en kunststof ventilatiekanalen met minimale luchtdoorlatendheid treedt onder normale omstandigheden vooral op bij de voeg.Zolang de gewrichtsbehandeling wordt versterkt, is de luchtlekkage minder en kan deze worden genegeerd.De PE-ventilatiekanalen hebben niet alleen luchtlekkage bij de verbindingen maar ook op de kanaalwanden en pinholes over de volledige lengte, zodat de luchtlekkage van de tunnelventilatiekanalen continu en ongelijkmatig is.Luchtlekkage veroorzaakt het luchtvolumeQ_faan het verbindingseinde van het ventilatiekanaal en de ventilator afwijken van het luchtvolumeQnabij het uitlaatuiteinde van het ventilatiekanaal (dat wil zeggen, het luchtvolume dat in de tunnel nodig is).Daarom moet het geometrische gemiddelde van het luchtvolume aan het begin en einde worden gebruikt als het luchtvolumeQ_adoor het ventilatiekanaal gaan, dan:

                                                                                                      (6)

Het is duidelijk dat het verschil tussen Q_fen Q is het tunnelventilatiekanaal en de luchtlekkageQ_L.dat is:

Q_Lhangt samen met het type tunnelventilatiekanaal, het aantal voegen, de methode en beheerkwaliteit, evenals de diameter van het tunnelventilatiekanaal, winddruk, enz., maar hangt vooral nauw samen met het onderhoud en beheer van het tunnelventilatiekanaal.Er zijn drie indexparameters om de mate van luchtlekkage van het ventilatiekanaal weer te geven:

a.Luchtlekkage van tunnelventilatiekanaalLe: Het percentage luchtlekkage van het tunnelventilatiekanaal naar het werkluchtvolume van de ventilator, namelijk:

Hoewel Lekan de luchtlekkage van een bepaald tunnelventilatiekanaal weerspiegelen, het kan niet als vergelijkingsindex worden gebruikt.Daarom is de 100 meter luchtlekkage:Le₁₀₀wordt vaak gebruikt om uit te drukken:

De luchtlekkage van 100 meter van het tunnelventilatiekanaal wordt door de kanaalfabrikant gegeven in de parameterbeschrijving van het fabrieksproduct.Het is in het algemeen vereist dat de luchtlekkage van 100 meter van het flexibele ventilatiekanaal voldoet aan de eisen van de volgende tabel (zie Tabel 2).

Ventilatie afstand (m)	<200	200-500	500-1000	1000-2000	>2000
Le100(%)	<15	<10	<3	<2	<1.5

b.Het effectieve luchtvolume:E_fvan het tunnelventilatiekanaal: dat wil zeggen, het percentage van het tunnelventilatievolume van het tunneloppervlak ten opzichte van het werkluchtvolume van de ventilator.

Uit vergelijking (9):Q_f=100Q/(100-L•Le₁₀₀) (11)

Vervang vergelijking (11) in vergelijking (10) om te krijgen:E_f=[(100-L•Le₁₀₀)] x100%

c.Luchtlekkagereservecoëfficiënt van tunnelventilatiekanaalΦ: Dat wil zeggen, omgekeerd evenredig met het effectieve luchtvolume van het tunnelventilatiekanaal.

3.1.3 Diameter ventilatiekanaal tunnel

De keuze van de diameter van het tunnelventilatiekanaal is onder meer afhankelijk van het luchttoevoervolume, de luchttoevoerafstand en de grootte van het tunneldeel.In praktische toepassingen wordt de standaarddiameter meestal gekozen in overeenstemming met de situatie met de diameter van de ventilatoruitlaat.Met de continue ontwikkeling van tunnelbouwtechnologie worden steeds meer lange tunnels met volledige secties uitgegraven.Het gebruik van kanalen met grote diameter voor constructieventilatie kan het tunnelbouwproces aanzienlijk vereenvoudigen, wat bevorderlijk is voor de promotie en het gebruik van volledige uitgravingen, eenmalige vorming van gaten vergemakkelijkt, veel mankracht en materialen bespaart en aanzienlijk vereenvoudigt ventilatiemanagement, dé oplossing voor lange tunnels.Tunnelventilatiekanalen met een grote diameter zijn de belangrijkste manier om ventilatie in lange tunnelconstructies op te lossen.

3.2 Bepaal de bedrijfsparameters van de gewenste ventilator

3.2.1 Bepaal het werkluchtvolume van de ventilatorQ_f

3.2.2 Bepaal de werkluchtdruk van de ventilatorh_f

3.3 Apparatuurselectie

Bij de keuze van beademingsapparatuur moet eerst rekening worden gehouden met de ventilatiemodus en moet voldoen aan de vereisten van de gebruikte ventilatiemodus.Tegelijkertijd moet er bij het selecteren van apparatuur ook rekening mee worden gehouden dat het vereiste luchtvolume in de tunnel overeenkomt met de prestatieparameters van de hierboven berekende tunnelventilatiekanalen en ventilatoren, om ervoor te zorgen dat de ventilatiemachines en -apparatuur het maximale bereiken werkefficiëntie en vermindering van energieverspilling.

3.3.1 Ventilatorkeuze

a.Bij de selectie van ventilatoren worden axiaalstroomventilatoren veel gebruikt vanwege hun kleine formaat, lichtgewicht, laag geluidsniveau, eenvoudige installatie en hoge efficiëntie.

b.Het werkluchtvolume van de ventilator moet voldoen aan de eisen van:Q_f.

c.De werkluchtdruk van de ventilator moet voldoen aan de eisen van:h_f, maar deze mag niet groter zijn dan de toegestane werkdruk van de ventilator (de fabrieksparameters van de ventilator).

3.3.2 Keuze tunnelventilatiekanaal

a.De kanalen die worden gebruikt voor tunnelventilatie zijn onderverdeeld in frameloze flexibele ventilatiekanalen, flexibele ventilatiekanalen met starre skeletten en starre ventilatiekanalen.Het frameloze flexibele ventilatiekanaal is licht in gewicht, gemakkelijk op te bergen, te hanteren, aan te sluiten en op te hangen, en heeft een lage kostprijs, maar is alleen geschikt voor persventilatie;In de afzuigventilatie kunnen alleen flexibele en starre ventilatiekanalen met star skelet worden toegepast.Vanwege de hoge kosten, het grote gewicht, het niet gemakkelijk op te bergen, te transporteren en te installeren, is het gebruik van druk in de pas minder.

b.Bij de keuze van het ventilatiekanaal wordt er rekening mee gehouden dat de diameter van het ventilatiekanaal overeenkomt met de uitlaatdiameter van de ventilator.

c.Wanneer andere omstandigheden niet veel anders zijn, is het gemakkelijk om een ​​ventilator te kiezen met een lage windweerstand en een lage luchtlekkage van 100 meter.

Wordt vervolgd......