隧道通風設備的選擇

　　隧道是埋置在地質層的一種地下建筑物，我國山脈眾多所以建設的隧道也眾多，一般隧道多建設用于鐵路隧道和公路隧道，由于隧道是在山體或地下進行挖掘和開鑿的，加上我國隧道長度比較長，因此其通風效果難以保證，特別是地下隧道的建設更是在密封環境下進行，空氣如果無法得到充分的置換會產生嚴重的生產事故，因此需要風機進行空氣的置換。

九洲SDS隧道風機

風筒相關參數的計算

風筒的風阻

　　風筒的風阻理論上包括風筒的磨擦風阻、接頭風阻、彎頭風阻、風筒出口風阻(壓入式通風)或風筒入口風阻(抽出式通風)，且根據通風方式的不同，各有相應繁瑣的計算公式。但在實際應用中，風筒風阻除與上述因素有關外，還與風筒的吊掛、維護、風壓大小等管理質量密切相關，因此，很難用相應的計算公式進行精確計算，一般都根據實測風筒百米平均風阻(包括局部風阻)作為衡量風筒管理質量和設計的數據。其百米平均風阻由風筒生產廠家在出廠產品參數說明中給出。故風筒風阻計算式：

　　R= R100·L/100  (1)

　　式中：R——風筒風阻，N·s2/m8。

　　R100——風筒百米平均風阻，簡稱百米風阻，N·s2/m8。

　　L——風筒全長，m。

風筒的漏風

　　正常情況下，金屬和透氣性極小的塑料風筒的漏風主要發生在接頭處，只要加強接頭處理，漏風較少，可忽略不計。而膠布風筒等不僅接頭而且全長的壁面和針眼都有漏風，故其風筒漏風屬連續的不均勻漏風。漏風使風筒和風機連接端的風量Qf與風筒靠近出口端的風量(即隧道內所需風量)Q不等。因此，應按始末端風量的幾何平均值作為通過風筒的風量Qa，則：

　　Qa=√Qf·Q m3/min  (2)

　　顯然，Qf與Q之差就是風筒和漏風量QL 。

　　即：QL=Qf-Q  (3)

　　QL與風筒的種類、接頭的數目、方法和管理質量以及風筒直徑、風壓等有關，但更主要是與風筒的維護和管理密切相關。反映風筒漏風程度的指標參數有三：

　　a.風筒漏風率Le：風筒漏風量占風機工作風量的百分數，即：

　　Le=QL/Qf× 100%= ( Qf- Q) / Qf × 100%  (4)

　　Le雖然能反映某一風筒的漏風情況，但不能作為比較的指標。故常用百米漏風率Le100表示：Le100=【(Qf-Q)/(Qf · L/100)】×100%   (5)

　　風筒的百米漏風率由風筒生產廠家在出廠產品的參數說明中給出。一般要求柔性風筒的百米漏風率應達到下表要求。

柔性風筒的百米漏風率

　　(2)風筒的有效風量率Ef ：即掘進工作面風量占風機工作風量的百分數。

　　Ef =(Q/ Qf)×100%

　　=【(Qf-QL)/ Qf】×100%

　　=(1-Le)×100%  (6)

　　由式(5)得：Qf =100Q/(100-L·Le100)  (7)

　　式(7)代入式(6)得：

　　Ef =【(100-L·Le100)/100】×100%

　　=(1-L·Le100/100)×100%   (8)

　　(3)風筒漏風備用系數ф：即風筒有效風量率的倒數。

　　ф= Qf / Q=1/ Ef =1/(1-Le)=100/(100-L·Le100)  (9)

風筒直徑

　　風筒直徑的選擇取決于送風量、送風距離及隧道斷面的大小等因素，實際應用中，多是根據與風機出口直徑的匹配情況，選取標準直徑。隨著隧道施工技術日益發展，長大隧道采用全斷面開挖越來越多。利用大口徑風管進行施工通風可大大簡化隧道施工工序，有利于全斷面開挖的推廣使用，便于一次成洞，可節約大量的人力和物資，并使通風管理大大簡化，是解決長大隧道施工通風的主要途徑。

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確定所需風機的工作參數

　　確定風機的工作風量Q f

　　Qf =ф·Q=【100/(100-L·Le100)】·Q   (10)

　　確定風機的工作風壓h f

　　hf=R·Qa2=R·Qf·Q   (11)

設備的選擇

　　通風設備的選擇，首先要考慮通風方式，要滿足所采用通風方式的要求。同時，在選擇設備時，還要考慮到隧道內所需風量與以上計算風筒、風機的各項性能參數相匹配，以確保通風機械設備達到最大的工作效率和減少能量浪費。

(1)風機的選擇

　　①在風機的選擇上，由于軸流式風機具有體積小、質量輕、噪聲低、便于安裝和效率高等優點而被廣泛應用。

　　②風機的工作風量應滿足Qf的要求。

　　③風機的工作風壓應滿足hf的要求，但不宜大于風筒的允許工作壓力(風筒出廠參數)。

(2)風筒的選擇

　　①隧道掘進通風使用的風筒分無骨架柔性風筒、帶剛性骨架的柔性風筒和硬質風筒。無骨架柔性風筒重量輕、易于貯存、搬運、連接和懸吊，且成本低，但只適用于壓入式通風;在抽出式通風中，只能使用帶剛性骨架的柔性風筒和硬質風筒，由于其成本高，且重量大、不易于貯存、搬運和安裝，壓入式通風中使用較少。

　　②風筒的選擇考慮風筒直徑與風機的出口直徑相匹配。

　　③其它條件相差不多時，易選擇百米風阻小和百米漏風率低的風筒。