隧道通风设备的选择

　　隧道是埋置在地质层的一种地下建筑物，我国山脉众多所以建设的隧道也众多，一般隧道多建设用于铁路隧道和公路隧道，由于隧道是在山体或地下进行挖掘和开凿的，加上我国隧道长度比较长，因此其通风效果难以保证，特别是地下隧道的建设更是在密封环境下进行，空气如果无法得到充分的置换会产生严重的生产事故，因此需要风机进行空气的置换。

九洲SDS隧道风机

风筒相关参数的计算

风筒的风阻

　　风筒的风阻理论上包括风筒的磨擦风阻、接头风阻、弯头风阻、风筒出口风阻(压入式通风)或风筒入口风阻(抽出式通风)，且根据通风方式的不同，各有相应繁琐的计算公式。但在实际应用中，风筒风阻除与上述因素有关外，还与风筒的吊挂、维护、风压大小等管理质量密切相关，因此，很难用相应的计算公式进行精确计算，一般都根据实测风筒百米平均风阻(包括局部风阻)作为衡量风筒管理质量和设计的数据。其百米平均风阻由风筒生产厂家在出厂产品参数说明中给出。故风筒风阻计算式：

　　R= R100·L/100  (1)

　　式中：R——风筒风阻，N·s2/m8。

　　R100——风筒百米平均风阻，简称百米风阻，N·s2/m8。

　　L——风筒全长，m。

风筒的漏风

　　正常情况下，金属和透气性极小的塑料风筒的漏风主要发生在接头处，只要加强接头处理，漏风较少，可忽略不计。而胶布风筒等不仅接头而且全长的壁面和针眼都有漏风，故其风筒漏风属连续的不均匀漏风。漏风使风筒和风机连接端的风量Qf与风筒靠近出口端的风量(即隧道内所需风量)Q不等。因此，应按始末端风量的几何平均值作为通过风筒的风量Qa，则：

　　Qa=√Qf·Q m3/min  (2)

　　显然，Qf与Q之差就是风筒和漏风量QL 。

　　即：QL=Qf-Q  (3)

　　QL与风筒的种类、接头的数目、方法和管理质量以及风筒直径、风压等有关，但更主要是与风筒的维护和管理密切相关。反映风筒漏风程度的指标参数有三：

　　a.风筒漏风率Le：风筒漏风量占风机工作风量的百分数，即：

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

　　Le虽然能反映某一风筒的漏风情况，但不能作为比较的指标。故常用百米漏风率Le100表示：Le100=【(Qf-Q)/(Qf · L/100)】×100%   (5)

　　风筒的百米漏风率由风筒生产厂家在出厂产品的参数说明中给出。一般要求柔性风筒的百米漏风率应达到下表要求。

柔性风筒的百米漏风率

　　(2)风筒的有效风量率Ef ：即掘进工作面风量占风机工作风量的百分数。

　　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)风筒漏风备用系数ф：即风筒有效风量率的倒数。

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

风筒直径

　　风筒直径的选择取决于送风量、送风距离及隧道断面的大小等因素，实际应用中，多是根据与风机出口直径的匹配情况，选取标准直径。随着隧道施工技术日益发展，长大隧道采用全断面开挖越来越多。利用大口径风管进行施工通风可大大简化隧道施工工序，有利于全断面开挖的推广使用，便于一次成洞，可节约大量的人力和物资，并使通风管理大大简化，是解决长大隧道施工通风的主要途径。

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确定所需风机的工作参数

　　确定风机的工作风量Q f

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

　　确定风机的工作风压h f

　　hf=R·Qa2=R·Qf·Q   (11)

设备的选择

　　通风设备的选择，首先要考虑通风方式，要满足所采用通风方式的要求。同时，在选择设备时，还要考虑到隧道内所需风量与以上计算风筒、风机的各项性能参数相匹配，以确保通风机械设备达到最大的工作效率和减少能量浪费。

(1)风机的选择

　　①在风机的选择上，由于轴流式风机具有体积小、质量轻、噪声低、便于安装和效率高等优点而被广泛应用。

　　②风机的工作风量应满足Qf的要求。

　　③风机的工作风压应满足hf的要求，但不宜大于风筒的允许工作压力(风筒出厂参数)。

(2)风筒的选择

　　①隧道掘进通风使用的风筒分无骨架柔性风筒、带刚性骨架的柔性风筒和硬质风筒。无骨架柔性风筒重量轻、易于贮存、搬运、连接和悬吊，且成本低，但只适用于压入式通风;在抽出式通风中，只能使用带刚性骨架的柔性风筒和硬质风筒，由于其成本高，且重量大、不易于贮存、搬运和安装，压入式通风中使用较少。

　　②风筒的选择考虑风筒直径与风机的出口直径相匹配。

　　③其它条件相差不多时，易选择百米风阻小和百米漏风率低的风筒。