トンネル工事における換気風量の計算と設備の選定(3)

3.換気装置の選択

3.1ダクトの関連パラメータの計算

3.1.1トンネル換気ダクトの耐風性

トンネル換気ダクトの空気抵抗には、理論的には、摩擦空気抵抗、ジョイント空気抵抗、換気ダクトのエルボー空気抵抗、トンネル換気ダクト出口空気抵抗(圧入換気)、またはトンネル換気ダクト入口空気抵抗が含まれます。 (抽出換気)、およびさまざまな換気方法に応じて、対応する面倒な計算式があります。しかし、実際の用途では、トンネル換気ダクトの耐風性は、上記の要因だけでなく、トンネル換気ダクトの吊り下げ、保守、風圧などの管理品質にも密接に関係しています。したがって、正確な計算のために対応する計算式を使用することは困難です。トンネル換気ダクトの管理品質と設計を測定するためのデータとして、100メートルの測定された平均風抵抗(局所風抵抗を含む)による。100メートルの平均風抵抗は、工場の製品パラメータの説明でメーカーによって示されています。したがって、トンネル換気ダクトの風抵抗計算式は次のとおりです。
R = R100•l/100 Ns2/m8(5)
どこ:
R —トンネル換気ダクトの耐風性、Ns2/m8
R100—トンネル換気ダクトの平均風抵抗100メートル、略して100メートルの風抵抗、Ns2/m8
L —ダクトの長さm、L/100は次の係数を構成しますR100.
3.1.2ダクトからの空気漏れ
通常の状況では、通気性が最小の金属およびプラスチックの換気ダクトの空気漏れは、主に接合部で発生します。ジョイント処理が強化されている限り、空気漏れは少なく、無視できます。PE換気ダクトは、接合部だけでなく、ダクト壁や全長のピンホールにも空気漏れがあるため、トンネル換気ダクトの空気漏れは連続的で不均一です。空気漏れにより風量が発生しますQf換気ダクトとファンの接続端で風量とは異なるQ換気ダクトの出口端の近く(つまり、トンネルに必要な風量)。したがって、最初と最後の風量の幾何平均を風量として使用する必要があります。Qa換気ダクトを通過し、次に:
                                                                                                      (6)
明らかに、Qの違いfQはトンネル換気ダクトと空気漏れですQL。これは:
QL=Qf-Q(7)
QLトンネル換気ダクトの種類、継手の数、方法と管理の質、トンネル換気ダクトの直径、風圧などに関係しますが、主にトンネル換気ダクト。換気ダクトの空気漏れの程度を反映する3つの指標パラメータがあります。
a。トンネル換気ダクトの空気漏れLe:トンネル換気ダクトからファンの作動空気量への空気漏れの割合、すなわち:
Le = QL/Qfx 100%=(Qf-Q)/ Qfx 100%(8)
Lがe特定のトンネル換気ダクトの空気漏れを反映できるため、比較指標としては使用できません。したがって、100メートルの空気漏れ率Le100一般的に表現するために使用されます:
Le100= [(Qf-Q)/ Qf•l/100] x 100%(9)
トンネル換気ダクトの100メートルの空気漏れ率は、工場製品のパラメータの説明でダクトの製造元によって示されています。一般に、フレキシブル換気ダクトの100メートルの空気漏れ率は、次の表の要件を満たす必要があります(表2を参照)。
表2フレキシブル換気ダクトの100メートルの空気漏れ率
換気距離(m) <200 200〜500 500-1000 1000-2000 > 2000
Le100(%) <15 <10 <3 <2 <1.5
b。実効風量率Efトンネル換気ダクトの割合:つまり、ファンの作動空気量に対するトンネル面のトンネル換気量の割合。
Ef=(Q / Qf)x 100%
= [(Qf-QL)/ Qf] x 100%
=(1-Le)x 100%(10)
等式から(9):Qf= 100Q /(100-L•Le100)(11)
式(11)を式(10)に代入して、次の式を取得します。Ef= [(100-L•Le100)] x100%
=(1-L•Le100/ 100)x100%(12)
c。トンネル換気ダクトの空気漏れ予備係数Φ:つまり、トンネル換気ダクトの有効風量率の逆数です。
Φ=Qf/ Q = 1 / Ef= 1 /(1-Le)= 100 /(100-L•Le100)
3.1.3トンネル換気ダクト径
トンネル換気ダクトの直径の選択は、給気量、給気距離、トンネルセクションのサイズなどの要因によって異なります。実際のアプリケーションでは、標準の直径は、ファンの出口の直径とのマッチング状況に応じてほとんど選択されます。トンネル建設技術の継続的な開発により、ますます長いトンネルが完全な断面で掘削されています。建設用換気装置に大口径ダクトを使用することで、トンネルの建設プロセスを大幅に簡素化できます。これにより、全断面掘削の促進と使用が可能になり、1回限りの穴の形成が容易になり、多くの人員と資材が節約され、大幅に簡素化されます。長いトンネルの解決策である換気管理。大口径トンネル換気ダクトは、長いトンネル建設の換気を解決するための主な方法です。
3.2必要なファンの動作パラメータを決定する
3.2.1ファンの作動風量を決定するQf
Qf=Φ•Q=[100 /(100-L•Le100)]•Q(14)
3.2.2ファンの作動空気圧を決定するhf
hf=R•Qa2=R•Qf•q(15)
3.3機器の選択
換気装置の選択では、最初に換気モードを検討し、使用する換気モードの要件を満たす必要があります。同時に、機器を選択する際には、トンネル内の必要な空気量が上記で計算されたトンネル換気ダクトおよびファンの性能パラメータと一致することを考慮して、換気機械および機器が最大を達成するようにする必要もあります。作業効率を高め、エネルギーの浪費を減らします。
3.3.1ファンの選択
a。ファンの選択では、軸流ファンは、サイズが小さく、軽量で、騒音が低く、設置が簡単で、効率が高いため、広く使用されています。
b。ファンの作動風量は、次の要件を満たす必要があります。Qf.
c。ファンの作動空気圧は、次の要件を満たす必要があります。hf、ただし、ファンの許容使用圧力(ファンの工場出荷時のパラメータ)を超えてはなりません。
3.3.2トンネル換気ダクトの選択
a。トンネル掘削換気に使用されるダクトは、フレームレスフレキシブル換気ダクト、剛性スケルトンを備えたフレキシブル換気ダクト、および剛性換気ダクトに分けられます。フレームレスの柔軟な換気ダクトは軽量で、保管、取り扱い、接続、吊り下げが簡単で、低コストですが、圧入換気にのみ適しています。抽出換気では、剛性のある骨格を備えた柔軟で剛性のある換気ダクトのみを使用できます。コストが高く、重量が大きく、保管、輸送、設置が容易でないため、パスへの圧力の使用が少なくなります。
b。換気ダクトの選択は、換気ダクトの直径がファンの出口直径と一致することを考慮します。
c。他の条件にそれほど差がない場合は、耐風性が低く、空気漏れ率が100メートルと低いファンを簡単に選択できます。

つづく......

 


投稿時間:2022年4月19日