Tính toán lượng không khí thông gió và lựa chọn thiết bị trong xây dựng đường hầm (3)

Sức cản không khí của ống thông gió trong đường hầm về mặt lý thuyết bao gồm sức cản không khí ma sát, sức cản không khí khớp nối, sức cản không khí khuỷu của ống thông gió, sức cản không khí đầu ra của ống thông gió trong đường hầm (thông gió nhấn vào) hoặc sức cản không khí đầu vào của ống thông gió đường hầm (thông gió khai thác), và theo các phương pháp thông gió khác nhau, có các công thức tính toán rườm rà tương ứng.Tuy nhiên, trong ứng dụng thực tế, khả năng cản gió của ống thông gió hầm không chỉ liên quan đến các yếu tố trên mà còn liên quan mật thiết đến chất lượng quản lý như việc treo, bảo dưỡng, áp lực gió của ống thông gió hầm.Vì vậy, khó có thể sử dụng công thức tính tương ứng để tính toán chính xác.Theo đo sức cản gió trung bình 100 mét (bao gồm cả sức cản gió cục bộ) làm số liệu đo lường chất lượng quản lý và thiết kế của ống thông gió hầm.Khả năng cản gió trung bình 100 mét được nhà sản xuất đưa ra trong phần mô tả thông số sản phẩm xuất xưởng.Do đó, công thức tính sức cản gió của ống thông gió hầm:

Ở đâu:

R - Khả năng cản gió của ống thông gió đường hầm,Ns²/m⁸

R₁₀₀- Khả năng cản gió trung bình của ống thông gió đường hầm 100 mét, gọi tắt là cản gió 100m,Ns²/m⁸

L - Chiều dài đệm, m, L / 100 tạo thành hệ sốR₁₀₀.

3.1.2 Rò rỉ không khí từ ống dẫn

Trong các trường hợp bình thường, sự rò rỉ không khí của các ống thông gió bằng kim loại và nhựa với độ thoáng khí tối thiểu chủ yếu xảy ra tại mối nối.Miễn là điều trị khớp được tăng cường, rò rỉ khí ít hơn và có thể được bỏ qua.Các ống thông gió PE bị rò rỉ khí không chỉ tại các mối nối mà còn trên các thành ống và lỗ kim trên toàn bộ chiều dài, do đó sự rò rỉ khí của các ống thông gió trong hầm là liên tục và không đồng đều.Rò rỉ không khí gây ra lượng không khíQ_fở đầu nối của ống thông gió và quạt khác với khối lượng không khíQgần đầu ra của ống thông gió (tức là lượng không khí cần thiết trong đường hầm).Do đó, giá trị trung bình hình học của thể tích không khí ở đầu và cuối nên được sử dụng làm thể tích không khíQ_ađi qua ống thông gió, sau đó:

                                                                                                      (6)

Rõ ràng, sự khác biệt giữa Q_fvà Q là ống thông gió của đường hầm và sự rò rỉ không khíQ_L.đó là:

Q_Lcó liên quan đến loại ống thông gió trong hầm, số lượng mối nối, phương pháp và chất lượng quản lý, cũng như đường kính của ống thông gió trong hầm, áp suất gió, v.v., nhưng nó chủ yếu liên quan chặt chẽ đến việc bảo trì và quản lý ống thông gió của đường hầm.Có ba thông số chỉ số để phản ánh mức độ rò rỉ khí của ống thông gió:

một.Rò rỉ không khí của ống thông gió đường hầmLe: Tỷ lệ thất thoát không khí từ ống thông gió của hầm vào lượng không khí làm việc của quạt, cụ thể là:

Mặc dù Lecó thể phản ánh sự rò rỉ không khí của một ống thông gió trong hầm nhất định, nó không thể được sử dụng làm chỉ số so sánh.Do đó, tỷ lệ rò rỉ không khí 100 métLe₁₀₀thường được sử dụng để diễn đạt:

Tỷ lệ rò rỉ không khí 100 mét của ống thông gió đường hầm được nhà sản xuất ống dẫn đưa ra trong phần mô tả thông số của sản phẩm nhà máy.Thông thường, tốc độ rò rỉ không khí 100 mét của ống thông gió mềm phải đáp ứng các yêu cầu của bảng sau (xem Bảng 2).

Khoảng cách thông gió (m)	<200	200-500	500-1000	1000-2000	> 2000
Le100(%)	<15	<10	<3	<2	<1,5

b.Tốc độ thể tích không khí hiệu quảE_fcủa ống thông gió trong đường hầm: nghĩa là tỷ lệ phần trăm thể tích thông gió trong đường hầm của mặt đường hầm với thể tích không khí làm việc của quạt.

Từ xích đạo (9):Q_f= 100Q / (100-L • Lê₁₀₀) (11)

Thay phương trình (11) vào phương trình (10) để được:E_f= [(100-L • Lê₁₀₀)] x100%

c.Hệ số dự trữ rò rỉ không khí của ống thông gió đường hầmΦ: Nghĩa là, tương hỗ của tốc độ thể tích không khí hiệu dụng của ống thông gió đường hầm.

3.1.3 Đường kính ống thông gió đường hầm

Việc lựa chọn đường kính ống thông gió trong hầm phụ thuộc vào các yếu tố như lưu lượng cấp gió, khoảng cách cấp khí và kích thước của mặt cắt hầm.Trong các ứng dụng thực tế, đường kính tiêu chuẩn chủ yếu được lựa chọn theo tình huống phù hợp với đường kính của cửa ra quạt.Với sự phát triển không ngừng của công nghệ xây dựng đường hầm, ngày càng có nhiều đường hầm dài được đào với đầy đủ các mặt cắt.Việc sử dụng các ống dẫn đường kính lớn để thông gió trong xây dựng có thể đơn giản hóa rất nhiều quá trình xây dựng đường hầm, có lợi cho việc xúc tiến và sử dụng đào toàn bộ, tạo điều kiện cho việc hình thành các lỗ một lần, tiết kiệm nhiều nhân lực và vật liệu, và đơn giản hóa rất nhiều quản lý thông gió, đó là giải pháp cho các đường hầm dài.Ống thông gió đường hầm có đường kính lớn là cách chính để giải quyết vấn đề thông gió xây dựng đường hầm dài.

3.2 Xác định các thông số hoạt động của quạt yêu cầu

3.2.1 Xác định lượng không khí làm việc của quạtQ_f

3.2.2 Xác định áp suất không khí làm việc của quạth_f

3.3 Lựa chọn thiết bị

Việc lựa chọn thiết bị thông gió trước hết cần xem xét chế độ thông gió và đáp ứng các yêu cầu của chế độ thông gió được sử dụng.Đồng thời, khi lựa chọn thiết bị cũng cần xem xét lưu lượng không khí yêu cầu trong hầm phù hợp với các thông số hoạt động của hệ thống ống thông gió và quạt thông gió trong hầm đã tính toán ở trên để đảm bảo máy móc thiết bị thông gió đạt được mức tối đa. hiệu quả làm việc và giảm lãng phí năng lượng.

3.3.1 Lựa chọn quạt

một.Trong việc lựa chọn quạt, quạt hướng trục được sử dụng rộng rãi vì kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, độ ồn thấp, dễ lắp đặt và hiệu quả cao.

b.Lưu lượng không khí làm việc của quạt phải đáp ứng các yêu cầu củaQ_f.

c.Áp suất không khí làm việc của quạt phải đáp ứng các yêu cầu củah_f, nhưng không được lớn hơn áp suất làm việc cho phép của quạt (thông số xuất xưởng của quạt).

3.3.2 Lựa chọn ống thông gió đường hầm

một.Các ống được sử dụng để thông gió trong quá trình đào đường hầm được chia thành ống thông gió linh hoạt không khung, ống thông gió linh hoạt có khung cứng và ống thông gió cứng.Ống thông gió linh hoạt không khung có trọng lượng nhẹ, dễ bảo quản, xử lý, kết nối và treo, và có giá thành thấp, nhưng nó chỉ thích hợp cho hệ thống thông gió dạng nhấn;Trong hệ thống thông gió khai thác, chỉ có thể sử dụng các ống thông gió mềm và cứng với khung cứng.Vì giá thành cao, trọng lượng lớn, không dễ bảo quản, vận chuyển và lắp đặt nên việc sử dụng áp suất vào đèo ít hơn.

b.Việc lựa chọn ống thông gió xem xét đường kính của ống thông gió phù hợp với đường kính cửa ra của quạt.

c.Khi các điều kiện khác không chênh lệch nhiều, có thể dễ dàng chọn quạt có khả năng cản gió và độ lọt khí thấp ở độ cao 100 mét.

Còn tiếp......