1、课程名称:隧道工程设计题目: 隧道施工通风设计 院 系: 专 业: 年 级: 姓 名: 指导教师: 课 程 设 计 任 务 书专 业 姓 名 学 号 开题日期: 年 月 日 完成日期: 年 月 日题 目 隧道施工通风设计 一、设计的目的掌握隧道通风设计过程。 二、设计的内容及要求根据提供的隧道工程,确定需风量 ;确定风压;选择风机;进行风机及风管布置。 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章) 年 月 日一.设计资料二.设计要求针对以上工程,进行 2#隧道进口不同长度施工通风设计,要求采用风道压入式通风方式,进行风量计算、风压计算,以此为依据,进行风机选择(根据网上调研等方式)以及风机
2、及风管的布置(风管可自选,不一定按所给资料) 。隧道深度:2260m三设计内容1.风量计算隧道施工通风计算按照下列几个方面计算取其中最大值,在考虑漏风因素进行调整,并加备用系数后,作为选择风机的依据。(1) 按洞内同时工作的最多人数计算: Qkmq式中: :所需风量Q3(/in)m:风量备用系数,常取 1.1k:洞内同时工作的最多人数,本设计为 30 人。:洞内每人每分钟需要新鲜空气量,取 3 人q /minA计算得: 31.09/iQkmq(2)按同时爆破的最多炸药量计算:本设计选用压入式通风,则计算公式为: 327.8ASLt式中: :坑道断面面积( ),90。S2m:同时爆破的炸药量,0
3、.48t。A:爆破后的通风时间 30min。t:爆破后的炮烟扩散长度,100 米。L计算得: 3237.8409180.(/min)Q(4)按洞内允许最下风速计算: 60Qvs式中: :洞内允许最小风速,0.15 。v/m:坑道断面面积,90 。S2计算得: 360.15908/inQs综上,取计算结果最大值 为所需风量。2.漏风计算(1)通风机的供风量除满足上述条件计算所需的风量外,还需考虑漏失的风量,即:供=QP式中: :上述计算结果最大值Q:漏风系数。由送风距离及每百米漏风率计算得出。P由设计资料知, 管=2260m,每百米漏风率为 1.5%,则送风距离内漏L风量为: 260.15.39
4、则漏风系数为: 01.3计算得: 供=QP.8793/min(2)由于隧道所处高原地区,大气压强降低,需要进行风量修正: 10hnQP式中: :高山修正后的供风量( )hQ3/im:高山地区大气压(kpa),从下表取值。P:正常大气压下供风量,即上述计算所得 供。n Q海拔高度与大气压关系表海拔高度(m) 2600 2700 2800 2900大气压强(kpa) 71.7 70.6 69.5 68.3隧道修建于海拔 2700m 高处,查得 =69.5kpahP计算得: 3101796/min6.5hnQP3.风压计算通风过程中,要克服风流沿途阻力,保证将所需风量送到洞内,并达到规定速度,必须有
5、一定风压,需确定通风机本身应具备多大压力才能满足通风需要。气流所受阻力有摩擦力,局部阻力及正面阻力,即:总= 摩+ 局+ 正hh(1)摩擦阻力根据流体力学达西公式导出隧道通风摩擦阻力公式:摩h23LUQS式中: :摩擦阻力系数, ,其中 为达西系数, 为空气重度8g:风管长度L:风道周长U:风道流量,上述计算值QhQ:风管面积S查表得知 =0.0012,风道周长 ,风管面积3.14.082Udm, 管=2260m。计算得:221.34dmL摩擦阻力:223 36970.1264.08()3.hQPaS(2)局部阻力风流经过风管某些局部地点(断面扩大获缩小,拐弯等) ,速度方向发生突然变化导致风
6、流本身剧烈变化,由此产生风流阻力: 20.61QhS式中: :局部阻力系数,查表得,其他符号同上。查得局部阻力系数 =0.46,计算得局h21697()00.62.4.3.Pa(3)正面阻力通风面积受阻时,受阻区域会出现风断面减小在增大这一现象,会增加风流阻力:正=h230.61()mSQ式中: :正面阻力系数,列车运行时取 1.5:阻塞物最大迎风面积( )mS2其他符号同上以普速列车为计算对象,查询机车规范,其最大迎风面积为 16.32,计算得:2 2316.970.2510.(0)hPa总= 摩+ 局+ 正=3763.3+127.3+107.9=3998.5 Pah综上,即通风机压力 机
7、总=3998.5 Pa。4.通风机选择通风机规格 机 1.1 ,通风机压力 Q31.6978./minh机 总( :漏风系数)=1.339 MPa,在隧道施hpP54Pa工通风中主要采用轴流式通风机,根据上述规格要求,选取九庆 SDF-11.2型隧道风机,其风量为 834 ,风压 686 Pa,安装 8 台即可满足3/min隧道排风要求5.风机及风管布置设置风机时,考虑到其安装基础要能充分承受集体重量和运行时产生的振动,将三台风机按约定间隔水平架设到台架上。风管选用 3 3 普通涤纶布软式风管,风管直径 1300mm,避免影响出渣运输作业及衬砌作业,将其用夹具安装在支撑构件上,并用紧固件连接,以避免漏风。