隧道通风计算书
一、基本资料
公路等级:二级公路
车道数及交通条件:双车道,双向交通
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
行车速度:V=60km/h=16.67m/s
隧道长度:3900m
隧道纵坡:1.1%
平均海拔高度:1352.56m,(入口:1331.13m,出口:1374.03m)
通风断面积:Ar=59.155m2
隧道断面当量直径:Dr=7.871m(计算方法为
)
设计气温:T=297k(22℃)
设计气压:p=85.425kpa
空气参数:容重
二、交通量预测及组成(交通量预测10年)
大型车辆:280辆柴油车
小型车辆:1850辆汽油车
大型车比例:r=13.15%
上下行比例:1:1
设计交通量:N=280×2+1850=2410 辆/h
三、需风量计算
L×N=3900×2410=9.399×106>2×106 m●辆/h(使用错误,查规范P22 式4.1.1-1双向交通应为
),故需采用机械式通风方式。
设计CO浓度:非阻滞状态 250ppm,阻滞状态:300ppm(使用错误。查规范P34 交通阻滞时,CO设计浓度
,正常交通时,
)
设计烟雾浓度:K=0.0075m-1(使用错误,查P31
表
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5.2.1-1使用钠光源时,
)
四、计算CO排放量
计算公式QCO=
式中
/辆km(新规定,P42,6.3.1正常交通CO基准排放量0.007
,交通阻滞
),
,
,各种车型的
,
和
根据相应的工况车速查表确定(P43)
1. 工况车速
时,
,
QCO=
2. 工况车速
时,
,
QCO=
3. 工况车速
时,上坡
,下坡
QCO=
4. 交通阻滞时
时,
,
,
QCO=
五、按稀释CO计算需风量(P43)
计算公式
其中
为
标准
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大气压,取101.325kpa
为隧址设计气压,
kpa
为标准气温273k
T为隧道设计夏季气温295k
1. 非交通阻滞状态时,CO设计浓度
(查规范P34 交通阻滞时,CO设计浓度
,正常交通时,
),
时,CO排放量最大,
此时需风量为
2. 交通阻滞状态时,CO设计浓度
时,
此时需风量为
比较之后,CO在
时,稀释的需风量为
六、计算烟雾排放量
计算公式Qv1=
式中隧道烟尘排放量
/辆km(P39 6.2.1粉尘基准排放量取2.0
),烟尘车况系数(P40)
,烟尘海拔高度系数
柴油车车型系数
,
辆,烟尘纵坡-车速系数
和车密度系数
根据相应的工况车速查表(P40表6.2.2-2)确定(P39 6.1.4确定需风量,按照设计速度以下各工况车速10km/h为一档分别计算)
1.工况车速
时,
,上坡
,下坡
QCO=
2.工况车速
时,
,上坡
,下坡
QCO=
3.工况车速
时,
,上坡
,下坡
QCO=
4.交通阻滞(
) 时,
,上坡
,下坡
QCO=
七、按稀释烟雾计算需风量
计算公式
工况车速
时,烟雾排放量最大
按照稀释烟雾计算的烟雾量
八、稀释空气中异味需风量(P46)
根据《隧道通风照明设计规范》(隧道通风设计细则)中规定:“隧道内不间断换气频率,不少于每小时5次”(新规定。查P36 5.4.1隧道空间最小换气频率不应低于每小时3次,采用纵向通风隧道,隧道换气风速不小于1.5m/s)。得到
n隧道最小换气频率取3
九、火灾排烟(P104)
1、 采用纵向排烟的公路隧道,火灾排烟需风量
隧道火灾临界风速m/s,(P105)
综合比较以上三种需风量,以
的工况速度下稀释CO的需风量最大,因此设计需风量为
若采用射流风机纵向式通风方式,隧道内风速
。不符合《隧道通风照明设计规范》中“双向交通隧道内风速不大于8m/s”(P27 4.2.1单向交通隧道设计风速不宜大于10.0m/s,双向交通隧道不大于8m/s)的规定,因此决定采用竖井集中排风式纵向通风方式。
设计风压计算
一、 设计参数
假设风的风向为从左到右,自然风风速
竖井尺寸:直径5.0m
通风面积:19.625
高度:217.5m
常用阻力系数(P48)
二、 竖井左侧风压计算(左侧区段隧道长度
)P50
左侧区段需风量
左侧区段隧道内风速
通风阻抗力
自然风阻力
,
=0.5隧道入口局部阻力系数,
隧道壁面摩擦力系数,
隧道段面当量直径(m),
自然风引起的隧道内风速(P49)自然风的风向决定了是否为动力风,因此自然风阻力为矢量值有+-,符号表示风力的方向。
上下行比例1:1,交通风压力公式为
式中汽车等效阻抗力面积
,
,小型车正面投影面积
,
,大型车正面投影面积
,
。
时,
=118辆,
交通风压力为
因此,左侧区段竖井底部压力为
竖井右侧风压计算(右侧区段隧道长度
)
因为
因此
右侧区段需风量
右侧区段隧道内风速
右侧区段隧道内通风抗阻力
右侧区段隧道内交通风压力
右侧区段隧道内自然风阻力自然风阻力
因此,右侧区段竖井底部压力为
三、 竖井吸出风量
为保证所需通风量,竖井底压力需取左右两侧区段中绝对值较大者。因此取
,左侧风速按照
,计算
,得
=4.648m/s
竖井通风量
竖井内风速
四、 竖井集中排风式通风所需风压
其中竖井底部压力
竖井损失压力
因此,通风所需风压值为
选择轴功率为20000KW(取大了)的风机作为风道内抽风机。(抽风机的选择)
射流风机:同一断面布置1-2台
轴流风机:全压输出功率的计算
式中
轴流风机的设计全压(N/
)
标准温度,取20℃
风机环境温度(℃)
风机环境大气压(N/
)
标准大气压(N/
)
风机全压输入功率
其中
轴流风机所需配用电机输入功率
电机效率90%-95% ,
电机容量安全系数,1.05-1.10