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轴流风机选型与布置

2020-08-25 11:13
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  子项目3-2 隧道通风子系统实 现 能力目标 ? 能够识读隧道通风系统图纸、能够进行 通风操作、能够完成简单故障排除和部 件更换。 相关支撑知识 ? 隧道通风及通风系统知识。 训练方式、手段及步骤 ? ? 在隧道现场实习 绘出隧道通风系统的接线图。 考核标准 ? 实习报告完整详细,结构图准确 任务1 :理解隧道通风系统 ? ? ? ? ? 隧道通风系统的设置原则 在隧道运营期间,为了有效降低隧道内有害气体与烟 雾的浓度,保证司乘人员及洞内工作人员身体健康, 提高行车的安全性和舒适性,通常需要按一定的方式 不断地向隧道内送入新鲜空气,此即隧道通风。 隧道通风设施应该在满足《公路隧道通风照明设计规 范》(JTJ026.1-1999)的基础上,针对高速公路的实 际情况,进行相应的规划、设计及运营管理。 高速公路通风系统的设计应从全局出发,统筹兼顾, 合理确定高速公路通风设施的规模。 具体说来,隧道通风系统的设计应遵循如下原则: ? 对于长度L≥5000m的特长隧道,应考虑 设置竖(斜)井通风系统 ? ? ? ? 对于长度L≥1500m的长、特长隧道,应 设置日常运营(含防灾)机械通风系统; 对于长度1000m≤L<1500m的长隧道, 只设置防灾机械通风系统; 对于长度L<1000m的中、短隧道,可不 考虑设置机械通风系统。 具体还要和交通量挂钩。 隧道通风系统总体设计的内容 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 主要包括如下几个方面: 一般规定。 通风方式的选择。 通风标准。 通风计算。 风机选型及布置。 风机房、通风井及风道。 火灾时的通风。 通风控制。 风机 射流风机选型与布置 ? ? ? (1)射流风机的选型 在隧道安装空间允许的情况下,设计应首选单 机功率30kw,¢1120mm型的射流风机,这样 的风机推力效率高,制造技术成熟。 当隧道发生火灾时,在环境温度为250℃情况 下射流风机应能可靠运转60min,同时要求风 机电机绝缘等级不低于H级。射流风机的防护 等级应不低于IP55。 ? ? ? ? (2)射流风机的布置 距进洞口约200m范围之内,汽车带进隧道的新鲜空气量是足够的, 因此在该段落内不宜布置射流风机。风机距变电所越远,电压降 越大,所需电缆直径越大,材料费用越高,ag娱乐app平台下载因此风机布置还应考 虑经济性。 据实验测试,口径小于1000mm的射流风机间距宜小于120m,口 径大于1000mm的射流风机间距宜大于150m,由此风机能产生较 好的升压效果。为了便于变电所的设置,对于长度1000m≤L< 1500mm的隧道,左线隧道和右线隧道的射流风机宜设置在隧道 桩号的同一端。 射流风机应设置于建筑限界以外20cm~25cm处,风机轴线与隧 道轴线平行。设置方法采用固定式或悬吊式,支承风机的结构强 度应保证在实际静荷载的15倍以上,风机安装前应做 轴流风机选型与布置 ? ? ? ? ? ? (1)轴流风机的选型 应结合使用条件、隧道需风量、全风压及全性能曲线选择风机。 通过前文的公式10-21、10-22来确定轴流风机的电机功率。 轴流风机的构造形式有卧式和立式,均可采用,国外两种形式都 有,我国目前多采用卧式风机。特长隧道通风一般采用满足大风 量低风压的轴流风机,轴流风机体积小,与土建易配合,风机效 率高,火灾排烟逆转方便,但价格高、噪音大。 当隧道发生火灾时,轴流风机应能在环境温度为250℃情况下可 靠运转60min以上,恢复常温后,轴流风机不需大修即可投入正 常运转。 (2)轴流风机的布置 轴流风机宜并联设置,每一通风系统一般设置2~3台。并联运行 的轴流风机必须采用相同规格,即相同的叶轮直径、全压、流量、 电机功率。 风机房、通风井 ? ? ? ? ? ? ? ? (1)一般规定 1)风机房与通风井应从功能要求、位置选择、外观协调、环境 保护、养护维修及营运管理等方面综合考虑,作出合理规划与设 计。 2)风机房空间应能布置轴流风机、电气设备、控制设备和其他 辅助机电设备,并有大型设备搬运通道和工作通道等。 3)风机房宜靠近隧道布置。 4)当风机分期安装时,应考虑预留空间和连接装置。 5)风机房与风道的连接处,其周壁必须密封,严禁漏风。 6)风机房与通风井内应采取严格的防排水措施,严禁渗漏水。 7)通风井顶部应设井帽,防止雨水进入井内。 ? ? ? ? (2)洞外风机房 风机房可设于通风井井口附近,应根据通风井周围地形条件、两 洞口轴向间距等因素,确定风机房位置,并注意与环境的协调。 城镇附近的隧道还应考虑对洞口附近居民及城市设施的影响。还 应修建一条通往洞外风机房的永久便道,用于前期施工、后期维 护。 (3)洞内风机房 洞内风机房占用竖井口的征地少,工作人员上下班可有隧道洞口 乘汽车进入,值班室为地下结构,四季温差小,设备运行不受温 差影响。但机房、值班房、维修室、配电间、多条联络风道均为 地下结构,工程难度比地面建筑大、费用高,采光条件和通风条 件差,工作人员常年在地下工作有碍健康,空间狭小,设备拆装 更换困难。因此洞内风机房应考虑防潮、防尘、降噪、通风和温 度调节。 ? ? ? (4)通风井的排风扩散要求 对于地处城镇的隧道,竖井换风塔的设计应根 据所处位置注意防止排风扩散对周围大气环境 的不良影响,必要时应对此影响作出评价并采 取防范措施。其调查和评价内容应包括排风的 上升高度、排出角度、扩散宽度、扩散浓度以 及井位附近的大气主导风向等。 竖井换风塔应设置在地形较为开阔其扩散效果 良好的地带。换风塔设于山坳中时,在地势上 应有一方超开阔方向,以提高换气质量。风塔 排风口高度宜高出送风口5m。 风道 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1)一般规定 1)风道设计在满足技术要求的前提下,综合考虑建设费用和养 护费用等因素。 2)风道内设计风速宜在13m/s~18m/s范围内取值。 3)内壁面应平滑,减小摩阻力。 4)风道在弯曲、折曲、扩径、缩径、分叉等变形处应采用曲线 相连接、平顺过渡。 5)送风机前后附近的风道内不得产生偏流、回流及涡流等。当 弯道为90°时,应在转角处设置导流叶片。 6)在风道吸入口应设置网状门,防止异物吸入。 7)应防止风道内与风道口结冰。 8)排风口处宜设置水喷淋进行冷却空气。 9)风道内隔板必须密封并具有耐久性,不得漏风。 火灾时的通风 ? ? ? ? ? ? 通风设计时必须考虑火灾对策,长度大于1500m且交 通量较大的隧道应考虑排烟措施。 火灾时排烟风速可按2m/s~3m/s取值。 火灾时排烟应按长度分区,分区长度可取1000m,各 分区应有相应的火灾排烟要求及人车逃离方案。 纵向通风应视隧道内火灾点的位置确定风机的正反转, 应尽量缩短火灾烟雾在车道内的行程。 运送易燃易爆危险品的车辆通过长或特长隧道时,应 有引导车在规定时间内引导通过。 设置横洞的隧道,横洞门应有防烟功能。 通风控制 ? ? ? ? ? ? 当隧道内发生如火灾等异常情况时,应通过对异常情况的监控和 通风控制,使异常情况的规模得到控制,并尽快恢复正常的营运 环境。 控制方式大致可分为自动控制和手动控制两类。每座隧道根据其 隧道长度、公路等级、交通量等要素选择何时的控制方式。 自动控制方式由设置于隧道内的烟雾透过率传感器、一氧化碳浓 度传感器、车辆检测器、风向与风速测试仪所得到的传感信号, 通过控制网络进行风量控制。 手动控制方式是靠人工操纵仪器控制风量,它分为联动控制与单 独控制。 联动控制――预先确定风量档次,通过单手操纵风量各档按钮, 使其相关仪器和机械产生联动,由此控制风量。当自动控制系统 出现故障或检修时可使用联动控制;对于高速公路的特长隧道, 亦可与自动控制结合使用。 单独控制主要应用在低等级公路中的中、短隧道。

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