Càlcul del volum d'aire de ventilació i selecció d'equips en la construcció de túnels(3)

La resistència de l'aire del conducte de ventilació del túnel inclou teòricament la resistència de l'aire de fricció, la resistència de l'aire de l'articulació, la resistència de l'aire del colze del conducte de ventilació, la resistència de l'aire de sortida del conducte de ventilació del túnel (ventilació a pressió) o la resistència de l'aire d'entrada del conducte de ventilació del túnel. (ventilació d'extracció), i segons els diferents mètodes de ventilació, hi ha les corresponents fórmules de càlcul feixugues.Tanmateix, en aplicacions pràctiques, la resistència al vent del conducte de ventilació del túnel no només està relacionada amb els factors anteriors, sinó que també està estretament relacionada amb la qualitat de gestió, com ara el penjat, el manteniment i la pressió del vent del conducte de ventilació del túnel.Per tant, és difícil utilitzar la fórmula de càlcul corresponent per a un càlcul precís.Segons la resistència mitjana del vent mesurada de 100 metres (inclosa la resistència local del vent) com a dades per mesurar la qualitat de gestió i el disseny del conducte de ventilació del túnel.La resistència mitjana del vent de 100 metres la dóna el fabricant a la descripció dels paràmetres del producte de fàbrica.Per tant, la fórmula de càlcul de la resistència al vent del conducte de ventilació del túnel:

On:

R — Resistència al vent del conducte de ventilació del túnel,Ns²/m⁸

R₁₀₀- La resistència mitjana del vent del conducte de ventilació del túnel 100 metres, resistència al vent en 100 m per abreujar-lo,Ns²/m⁸

L — Longitud del conducte, m, L/100 constitueix el coeficient deR₁₀₀.

3.1.2 Fuga d'aire de la canalització

En circumstàncies normals, la fuita d'aire dels conductes de ventilació metàl·lics i plàstics amb una permeabilitat a l'aire mínima es produeix principalment a l'articulació.Mentre es reforci el tractament conjunt, les fuites d'aire són menors i es poden ignorar.Els conductes de ventilació PE tenen fuites d'aire no només a les articulacions, sinó també a les parets del conducte i els forats de tota la longitud, de manera que la fuita d'aire dels conductes de ventilació del túnel és contínua i desigual.Les fuites d'aire provoquen el volum d'aireQ_fa l'extrem de connexió del conducte de ventilació i el ventilador sigui diferent del volum d'aireQprop de l'extrem de sortida del conducte de ventilació (és a dir, el volum d'aire necessari al túnel).Per tant, la mitjana geomètrica del volum d'aire al principi i al final s'ha d'utilitzar com a volum d'aireQ_apassant pel conducte de ventilació, llavors:

                                                                                                      (6)

Evidentment, la diferència entre Q_fi Q és el conducte de ventilació del túnel i la fuita d'aireQ_L.el qual és:

Q_Lestà relacionat amb el tipus de conducte de ventilació del túnel, el nombre de juntes, el mètode i la qualitat de gestió, així com el diàmetre del conducte de ventilació del túnel, la pressió del vent, etc., però principalment està estretament relacionat amb el manteniment i la gestió de el conducte de ventilació del túnel.Hi ha tres paràmetres d'índex per reflectir el grau de fuita d'aire del conducte de ventilació:

a.Fuga d'aire del conducte de ventilació del túnelLe: El percentatge de fuites d'aire del conducte de ventilació del túnel al volum d'aire de treball del ventilador, és a dir:

Tot i que Lepot reflectir la fuita d'aire d'un determinat conducte de ventilació del túnel, no es pot utilitzar com a índex de comparació.Per tant, la taxa de fuites d'aire de 100 metresLe₁₀₀s'utilitza habitualment per expressar:

La taxa de fuites d'aire de 100 metres del conducte de ventilació del túnel la proporciona el fabricant del conducte a la descripció del paràmetre del producte de fàbrica.En general, es requereix que la taxa de fuites d'aire de 100 metres del conducte de ventilació flexible compleixi els requisits de la taula següent (vegeu la taula 2).

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

b.La taxa efectiva de volum d'aireE_fdel conducte de ventilació del túnel: és a dir, el percentatge del volum de ventilació del túnel de la cara del túnel respecte al volum d'aire de treball del ventilador.

De l'equació (9):Q_f=100Q/(100-L•Le₁₀₀) (11)

Substituïu l'equació (11) a l'equació (10) per obtenir:E_f=[(100-L•Le₁₀₀)] x100%

c.Coeficient de reserva de fuites d'aire del conducte de ventilació del túnelΦ: És a dir, recíproc de la taxa de volum d'aire efectiu del conducte de ventilació del túnel.

3.1.3 Diàmetre del conducte de ventilació del túnel

La selecció del diàmetre del conducte de ventilació del túnel depèn de factors com ara el volum de subministrament d'aire, la distància de subministrament d'aire i la mida de la secció del túnel.En aplicacions pràctiques, el diàmetre estàndard es selecciona principalment segons la situació de concordança amb el diàmetre de la sortida del ventilador.Amb el desenvolupament continu de la tecnologia de construcció de túnels, s'excaven cada cop més túnels llargs amb seccions completes.L'ús de conductes de gran diàmetre per a la ventilació de la construcció pot simplificar molt el procés de construcció del túnel, que afavoreix la promoció i l'ús de l'excavació de secció completa, facilita la formació única de forats, estalvia molta mà d'obra i materials i simplifica molt. gestió de la ventilació, que és la solució als túnels llargs.Els conductes de ventilació de túnels de gran diàmetre són la principal manera de resoldre la ventilació de la construcció de túnels llargs.

3.2 Determineu els paràmetres de funcionament del ventilador necessari

3.2.1 Determineu el volum d'aire de treball del ventiladorQ_f

3.2.2 Determineu la pressió d'aire de treball del ventiladorh_f

3.3 Selecció d'equips

L'elecció de l'equip de ventilació ha de tenir en compte primer el mode de ventilació i complir els requisits del mode de ventilació utilitzat.Al mateix temps, a l'hora de seleccionar l'equip, també cal tenir en compte que el volum d'aire requerit al túnel coincideix amb els paràmetres de rendiment dels conductes i ventiladors de ventilació del túnel calculats anteriorment, per tal d'assegurar que la maquinària i l'equip de ventilació aconsegueixen el màxim. eficiència laboral i reduir el malbaratament energètic.

3.3.1 Selecció del ventilador

a.En la selecció de ventiladors, els ventiladors de flux axial s'utilitzen àmpliament per la seva mida petita, pes lleuger, baix soroll, fàcil instal·lació i alta eficiència.

b.El volum d'aire de treball del ventilador ha de complir els requisits deQ_f.

c.La pressió d'aire de treball del ventilador ha de complir els requisits deh_f, però no hauria de ser superior a la pressió de treball admissible del ventilador (els paràmetres de fàbrica del ventilador).

3.3.2 Elecció del conducte de ventilació del túnel

a.Els conductes utilitzats per a la ventilació de l'excavació del túnel es divideixen en conductes de ventilació flexibles sense marc, conductes de ventilació flexibles amb esquelets rígids i conductes de ventilació rígids.El conducte de ventilació flexible sense marc té un pes lleuger, és fàcil d'emmagatzemar, manipular, connectar i suspendre, i té un cost baix, però només és adequat per a la ventilació a pressió;En la ventilació d'extracció només es poden utilitzar conductes de ventilació flexibles i rígids amb esquelet rígid.A causa del seu alt cost, gran pes, no fàcil d'emmagatzemar, transportar i instal·lar, l'ús de pressió a la passada és menor.

b.La selecció del conducte de ventilació considera que el diàmetre del conducte de ventilació coincideix amb el diàmetre de sortida del ventilador.

c.Quan altres condicions no són gaire diferents, és fàcil triar un ventilador amb baixa resistència al vent i baixa taxa de fuites d'aire de 100 metres.

Continuarà......