Obliczanie objętości powietrza wentylacyjnego i dobór sprzętu przy budowie tuneli(3)

Opór powietrza tunelowego przewodu wentylacyjnego teoretycznie obejmuje opór powietrza tarcia, opór powietrza złącza, opór powietrza kolanka przewodu wentylacyjnego, opór powietrza wylotu przewodu wentylacyjnego tunelu (wentylacja wtłaczana) lub opór powietrza wlotu przewodu wentylacyjnego tunelu (wentylacja wywiewna) i zgodnie z różnymi metodami wentylacji, istnieją odpowiednie niewygodne wzory obliczeniowe.Jednak w praktycznych zastosowaniach opór powietrza tunelowego kanału wentylacyjnego jest nie tylko związany z powyższymi czynnikami, ale także ściśle związany z jakością zarządzania, taką jak zawieszanie, konserwacja i ciśnienie wiatru tunelowego kanału wentylacyjnego.Dlatego trudno jest zastosować odpowiednią formułę obliczeniową do dokładnego obliczenia.Według zmierzonego średniego oporu wiatru 100 metrów (w tym lokalnego oporu wiatru) jako danych do pomiaru jakości zarządzania i projektu kanału wentylacyjnego tunelu.Średni opór wiatru 100 metrów podaje producent w opisie fabrycznych parametrów produktu.W związku z tym wzór na opór wiatrowy kanału wentylacyjnego tunelu:

Gdzie:

R — Odporność na wiatr tunelu wentylacyjnego,Ns²/m⁸

R₁₀₀— Średni opór wiatru kanału wentylacyjnego tunelu 100 metrów, opór wiatru w skrócie 100m,Ns²/m⁸

L — Długość kanału, m, L/100 stanowi współczynnikR₁₀₀.

3.1.2 Wyciek powietrza z kanału

W normalnych warunkach przecieki powietrza z metalowych i plastikowych przewodów wentylacyjnych przy minimalnej przepuszczalności powietrza występują głównie na złączu.Tak długo, jak wzmocniona jest obróbka złącza, przeciek powietrza jest mniejszy i można go zignorować.Kanały wentylacyjne PE posiadają przecieki nie tylko na złączach, ale również na ścianach kanałów i na całej długości, dzięki czemu przeciek powietrza w tunelowych kanałach wentylacyjnych jest ciągły i nierównomierny.Wyciek powietrza powoduje objętość powietrzaQ_fna końcu połączenia kanału wentylacyjnego i wentylatora, aby różnić się od objętości powietrzaQw pobliżu wylotowego końca kanału wentylacyjnego (tj. ilość powietrza wymagana w tunelu).Dlatego jako objętość powietrza należy przyjąć średnią geometryczną objętości powietrza na początku i na końcuQ_aprzechodząc przez kanał wentylacyjny, następnie:

                                                                                                      (6)

Oczywiście różnica między Q_fa Q to kanał wentylacyjny tunelu i wyciek powietrzaQ_L.który jest:

Q_Lwiąże się z rodzajem tunelu wentylacyjnego, liczbą złączy, metodą i jakością zarządzania, a także średnicą tunelowego kanału wentylacyjnego, naporem wiatru itp., ale jest głównie ściśle związana z utrzymaniem i zarządzaniem kanał wentylacyjny tunelu.Istnieją trzy parametry wskaźnikowe, które odzwierciedlają stopień nieszczelności kanału wentylacyjnego:

a.Wyciek powietrza z kanału wentylacyjnego tuneluLe: Procent przecieku powietrza z kanału wentylacyjnego tunelu do roboczej objętości powietrza wentylatora, a mianowicie:

Chociaż Lemoże odzwierciedlać wyciek powietrza z pewnego kanału wentylacyjnego tunelu, nie może być stosowany jako wskaźnik porównawczy.Dlatego wskaźnik wycieku powietrza na 100 metrówLe₁₀₀jest powszechnie używany do wyrażania:

100-metrowy wskaźnik przecieku powietrza tunelowego kanału wentylacyjnego jest podany przez producenta kanału w opisie parametrów wyrobu fabrycznego.Generalnie wymagane jest, aby wskaźnik przecieku powietrza na 100 metrów elastycznego kanału wentylacyjnego spełniał wymagania poniższej tabeli (patrz Tabela 2).

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

b.Efektywny przepływ powietrzaE_fkanału wentylacyjnego tunelu: to jest procent objętości wentylacji tunelowej czoła tunelu do roboczej objętości powietrza wentylatora.

Z równania (9):Q_f=100Q/(100-L•Le₁₀₀) (11)

Podstaw równanie (11) do równania (10), aby otrzymać:E_f=[(100-L•Le₁₀₀)] x100%

c.Współczynnik rezerwy przecieku powietrza tunelowego kanału wentylacyjnegoΦ: To znaczy odwrotność efektywnego natężenia przepływu powietrza kanału wentylacyjnego tunelu.

3.1.3 Średnica kanału wentylacyjnego tunelu

Dobór średnicy kanału wentylacyjnego tunelu zależy od takich czynników, jak objętość nawiewu, odległość nawiewu oraz wielkość przekroju tunelu.W zastosowaniach praktycznych standardową średnicę dobiera się najczęściej w zależności od sytuacji dopasowania do średnicy wylotu wentylatora.Wraz z ciągłym rozwojem technologii budowy tuneli, coraz więcej długich tuneli drąży się pełnymi odcinkami.Zastosowanie kanałów o dużej średnicy do wentylacji konstrukcji może znacznie uprościć proces budowy tunelu, co sprzyja promocji i wykorzystaniu wykopu pełnoprzekrojowego, ułatwia jednorazowe formowanie otworów, oszczędza dużo siły roboczej i materiałów oraz znacznie upraszcza zarządzanie wentylacją, które jest rozwiązaniem dla długich tuneli.Kanały wentylacyjne o dużej średnicy są głównym sposobem rozwiązania problemu wentylacji konstrukcji długich tuneli.

3.2 Określ parametry pracy wymaganego wentylatora

3.2.1 Określić roboczą objętość powietrza wentylatoraQ_f

3.2.2 Określić robocze ciśnienie powietrza wentylatorah_f

3.3 Dobór sprzętu

Wybór sprzętu wentylacyjnego powinien w pierwszej kolejności uwzględniać tryb wentylacji i spełniać wymagania zastosowanego trybu wentylacji.Jednocześnie przy doborze urządzeń należy również wziąć pod uwagę, aby wymagana ilość powietrza w tunelu odpowiadała parametrom wydajności obliczonych powyżej tunelowych kanałów wentylacyjnych i wentylatorów, tak aby maszyny i urządzenia wentylacyjne osiągały maksymalne wydajność pracy i zmniejszenie strat energii.

3.3.1 Wybór wentylatora

a.W doborze wentylatorów szeroko stosowane są wentylatory osiowe ze względu na ich niewielkie rozmiary, niewielką wagę, niski poziom hałasu, łatwą instalację i wysoką sprawność.

b.Robocza objętość powietrza wentylatora powinna spełniać wymaganiaQ_f.

c.Robocze ciśnienie powietrza wentylatora powinno spełniać wymaganiah_f, ale nie powinno być większe niż dopuszczalne ciśnienie robocze wentylatora (parametry fabryczne wentylatora).

3.3.2 Wybór kanału wentylacyjnego tunelu

a.Kanały stosowane do wentylacji wykopów tunelowych dzielą się na bezszkieletowe elastyczne kanały wentylacyjne, elastyczne kanały wentylacyjne o sztywnych szkieletach oraz sztywne kanały wentylacyjne.Elastyczny kanał wentylacyjny bez ramy jest lekki, łatwy do przechowywania, przenoszenia, łączenia i zawieszania, a także ma niski koszt, ale nadaje się tylko do wentylacji wciskanej;W wentylacji wyciągowej można stosować wyłącznie elastyczne i sztywne kanały wentylacyjne o sztywnym szkielecie.Ze względu na wysoki koszt, dużą wagę, niełatwe przechowywanie, transport i instalację, zużycie ciśnienia w przejściu jest mniejsze.

b.Dobór kanału wentylacyjnego uwzględnia średnicę kanału wentylacyjnego odpowiadającą średnicy wylotu wentylatora.

c.Gdy inne warunki nie różnią się zbytnio, łatwo jest wybrać wentylator o niskim oporze wiatrowym i niskim współczynniku przecieku powietrza wynoszącym 100 metrów.

Ciąg dalszy nastąpi......