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引水隧洞施工中期通風(fēng)計(jì)算本文主要針對引水隧洞施工中期通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳述風(fēng)量要求:洞內(nèi)風(fēng)量要求:每人每分鐘供應(yīng)新鮮空氣不少于3m3。洞內(nèi)使用柴油機(jī)械施工時(shí),每馬力每分鐘供風(fēng)3m3,并與同時(shí)工作人員所需的通風(fēng)量相加。洞內(nèi)空氣中的氧氣含量不低于20%。TBM施工風(fēng)量計(jì)算(1)掌子面需求風(fēng)量計(jì)算:最小風(fēng)速:0。5m/s隧洞直徑:12。4m隧洞斷面面積:120.76m2風(fēng)管直徑:3000mm風(fēng)管面積:7.07m2網(wǎng)內(nèi)面積:113.69m2每千瓦動(dòng)力空氣需求量: ?。矗?0m3/min列車數(shù)量: 2?每列車柴油機(jī)的功率: 250kW其他設(shè)備: ?。?其他設(shè)備柴油機(jī)功率: 0kW風(fēng)量:60.38m3/sQ=67m3/s,在掌子面的風(fēng)量;v= 4% ,每公里管道漏風(fēng)率;Φ=3000?。韒風(fēng)管直徑;Lt =14700m,隧洞掘進(jìn)長度;L=14700 m,最大通風(fēng)長度;k=2,風(fēng)管粗糙度(1-非常平滑;2—平滑;3—粗糙;4—非常粗糙).(2)計(jì)算風(fēng)壓損失:
1掌子面的風(fēng)量:67m3/s起始的風(fēng)量:120m3/s風(fēng)管總長度:14700m風(fēng)管直徑: ?。?00mm風(fēng)壓損失:5476Pa鉆爆法施工風(fēng)量計(jì)算 1、風(fēng)量需求計(jì)算(1)按允許最小風(fēng)速計(jì)算根據(jù)招標(biāo)文件中要求隧洞內(nèi)平均風(fēng)速應(yīng)大于0.25m/s的要求,工作面風(fēng)量:(式1)式中:S——鉆爆法隧洞斷面面積為137m2。(2)按照施工人員計(jì)算每人每分鐘供應(yīng)新鮮空氣不少于3。0m3/min(式2)式中:—-風(fēng)量備用系數(shù),取1.2.—-洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù),240人。(3)按稀釋爆生有害氣體計(jì)算按壓入式通風(fēng)30分鐘內(nèi)將掌子面爆破產(chǎn)生的有害氣體濃度稀釋到允許濃度計(jì)算(式3)式中:--斷面開挖面積,89m2;——通風(fēng)區(qū)段長度,取100m,即掌子面向洞口方向100m范圍內(nèi);——同時(shí)爆破的炸藥消耗量,264kg;—-一公斤炸藥爆破時(shí)所構(gòu)成的有害氣體體積,40L;—-通風(fēng)時(shí)間,按30min計(jì)。(4)按內(nèi)燃機(jī)需要風(fēng)量計(jì)算
2按稀釋內(nèi)燃機(jī)排放廢氣中有害氣體濃度至許可濃度計(jì)算(式4)式中:Q0—內(nèi)燃機(jī)單位功率所需風(fēng)量指標(biāo),Q0=4。0m3/min.kw∑P—同時(shí)在洞內(nèi)作業(yè)的各種內(nèi)燃機(jī)的功率總和(kw)按規(guī)范及綜合考慮各種因素后,功率總和按額定總功率的65%計(jì)算;裝載機(jī)、挖掘機(jī)各一臺額定總功率240kW,自卸汽車采用2528K型北方奔馳,同時(shí)進(jìn)洞處于工作狀態(tài)的自卸汽車4臺,每臺額定總功率152kW,總功率:ΣP=(2×240+152×4)×65%=707.2kw (式5)取上述風(fēng)量的最大值作為設(shè)計(jì)風(fēng)量,故實(shí)際需要風(fēng)量取值: Q需 =?。?28。8 m3/min(式6)2、風(fēng)機(jī)供風(fēng)量計(jì)算(1)供風(fēng)量計(jì)算供風(fēng)管道考慮漏風(fēng)因素:據(jù)風(fēng)管廠提供的技術(shù)指標(biāo),采用Φ1。8m的PVC增強(qiáng)塑纖布作風(fēng)管材料,百米漏風(fēng)率正常時(shí)可控制在1.6%以內(nèi)。接力式通風(fēng)方案串入管路的接力風(fēng)機(jī)補(bǔ)償送風(fēng)距離考慮1500m,據(jù)此計(jì)算漏風(fēng)系數(shù)PL:(式7)式中:—-通風(fēng)距離,1500m;—-百米漏風(fēng)率,取1.6%則接力風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量應(yīng)不小于:(式8)主風(fēng)機(jī)至接力風(fēng)機(jī)之間2km距離,按采用ˉ2.5m高強(qiáng)抗拉低漏風(fēng)管計(jì)算,據(jù)風(fēng)管生產(chǎn)廠提供技術(shù)指標(biāo),采用ˉ2.5m風(fēng)管百米漏風(fēng)率可控制在0。9%以內(nèi).
3(式9)式中:--通風(fēng)距離,2000m;-—百米漏風(fēng)率,取0.9%則主風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量應(yīng)不小于:(式10)(2)系統(tǒng)風(fēng)壓計(jì)算從理論上講,通風(fēng)系統(tǒng)克服通風(fēng)阻力后在風(fēng)管末端風(fēng)流具有一定的動(dòng)壓,克服阻力則取決于系統(tǒng)靜壓,動(dòng)壓與靜壓之和即為系統(tǒng)需供風(fēng)壓。①動(dòng)壓計(jì)算(式11)式中:--空氣密度,1。2kg/m3;-—末端管口風(fēng)速,5.6m/s(按工作面最小風(fēng)速折算)②靜壓計(jì)算按照供風(fēng)管道直徑Ф1.8m,1500m接力管道計(jì)算摩擦阻力系數(shù):據(jù)風(fēng)管廠提供的技術(shù)指標(biāo),采用PVC增強(qiáng)塑纖布作風(fēng)管材料,值?。埃?018/m4;供風(fēng)管道的摩擦風(fēng)阻:(式12)管道風(fēng)流沿程摩阻風(fēng)壓損失:(式13)式中:Q需:最大設(shè)計(jì)風(fēng)量Rf:管道摩擦風(fēng)阻PL:管道漏風(fēng)系數(shù)
4局部阻力:(式14)系統(tǒng)靜壓:(式15)系統(tǒng)風(fēng)壓取值:(式16)串聯(lián)接力風(fēng)機(jī)需要提供不低于1744Pa的風(fēng)壓補(bǔ)償,通風(fēng)管徑越大,則系統(tǒng)阻力越小,根據(jù)斷面掘進(jìn)時(shí)斷面尺寸,施工機(jī)械和掘進(jìn)鉆爆臺車的尺寸,設(shè)計(jì)時(shí)按φ1.8m風(fēng)管計(jì)算。主風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓為3000Pa。