การคำนวณปริมาตรอากาศถ่ายเทและการเลือกอุปกรณ์ในการก่อสร้างอุโมงค์(3)

ความต้านทานอากาศของท่อระบายอากาศในอุโมงค์ในทางทฤษฎีรวมถึงความต้านทานของอากาศเสียดทาน, ความต้านทานอากาศร่วม, ความต้านทานอากาศข้อศอกของท่อระบายอากาศ, ความต้านทานอากาศของท่อระบายอากาศในอุโมงค์ (การระบายอากาศแบบกด) หรือความต้านทานอากาศเข้าของท่อระบายอากาศในอุโมงค์ (การระบายอากาศแบบสกัด) และตามวิธีการช่วยหายใจแบบต่างๆ มีสูตรการคำนวณที่ยุ่งยากที่สอดคล้องกันอย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ความต้านทานลมของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ไม่ได้เกี่ยวข้องกับปัจจัยข้างต้นเท่านั้น แต่ยังสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับคุณภาพการจัดการ เช่น การแขวน การบำรุงรักษา และแรงดันลมของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะใช้สูตรการคำนวณที่สอดคล้องกันสำหรับการคำนวณที่แม่นยำตามค่าความต้านทานลมเฉลี่ยที่วัดได้ 100 เมตร (รวมค่าความต้านทานลมในท้องถิ่น) เป็นข้อมูลในการวัดคุณภาพการจัดการและการออกแบบท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ผู้ผลิตกำหนดความต้านทานลมเฉลี่ย 100 เมตรในคำอธิบายพารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์จากโรงงานดังนั้นสูตรคำนวณความต้านทานลมท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์:

ที่ไหน:

R — ความต้านทานลมของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์Ns²/m⁸

R₁₀₀— ความต้านทานลมเฉลี่ยของท่อระบายอากาศในอุโมงค์ 100 เมตร, ความต้านทานลมในระยะสั้น 100 เมตร,Ns²/m⁸

L — ความยาวท่อ, m, L/100 เป็นค่าสัมประสิทธิ์ของR₁₀₀.

3.1.2 อากาศรั่วจากท่อ

ภายใต้สถานการณ์ปกติ การรั่วไหลของอากาศของท่อระบายอากาศที่เป็นโลหะและพลาสติกที่มีการซึมผ่านของอากาศน้อยที่สุดมักเกิดขึ้นที่ข้อต่อตราบใดที่การรักษาข้อต่อมีความเข้มแข็ง การรั่วไหลของอากาศก็จะน้อยลงและไม่สามารถละเลยได้ท่อระบายอากาศ PE มีการรั่วไหลของอากาศไม่เฉพาะที่ข้อต่อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผนังท่อและรูเข็มที่มีความยาวเต็มด้วย ดังนั้นการรั่วของอากาศของท่อระบายอากาศในอุโมงค์จึงต่อเนื่องและไม่สม่ำเสมอการรั่วไหลของอากาศทำให้เกิดปริมาณอากาศQ_fที่ปลายท่อระบายอากาศและพัดลมให้แตกต่างจากปริมาณลมQใกล้ปลายทางออกของท่อระบายอากาศ (นั่นคือปริมาณอากาศที่ต้องการในอุโมงค์)ดังนั้นควรใช้ค่าเฉลี่ยเรขาคณิตของปริมาตรอากาศที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดเป็นปริมาตรอากาศQ_aผ่านท่อระบายอากาศแล้ว:

                                                                                                      (6)

เห็นได้ชัดว่าความแตกต่างระหว่าง Q_fและ Q คือท่อระบายอากาศในอุโมงค์และการรั่วไหลของอากาศQ_L.ซึ่งเป็น:

Q_Lเกี่ยวข้องกับชนิดของท่อระบายอากาศในอุโมงค์ จำนวนข้อต่อ วิธีการและคุณภาพการจัดการ ตลอดจนเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อระบายอากาศในอุโมงค์ ความดันลม ฯลฯ แต่ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการบำรุงรักษาและการจัดการของ ท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์มีพารามิเตอร์ดัชนีสามตัวเพื่อสะท้อนระดับการรั่วไหลของอากาศของท่อระบายอากาศ:

ก.การรั่วไหลของอากาศของท่อระบายอากาศอุโมงค์Le: เปอร์เซ็นต์การรั่วของอากาศจากท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ไปยังปริมาตรอากาศทำงานของพัดลม ได้แก่

แม้ว่าหลี่eสามารถสะท้อนการรั่วไหลของอากาศของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์บางช่อง ไม่สามารถใช้เป็นดัชนีเปรียบเทียบได้ดังนั้นอัตราการรั่วไหลของอากาศ 100 เมตรLe₁₀₀มักใช้เพื่อแสดง:

อัตราการรั่วไหลของอากาศ 100 เมตรของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์กำหนดโดยผู้ผลิตท่อในคำอธิบายพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์โรงงานโดยทั่วไปกำหนดให้อัตราการรั่วไหลของอากาศ 100 เมตรของท่อระบายอากาศแบบยืดหยุ่นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของตารางต่อไปนี้ (ดูตารางที่ 2)

ระยะการระบายอากาศ (ม.)	<200	200-500	500-1000	1000-2000	>2000
Le100(%)	<15	<10	<3	<2	<1.5

ข.อัตราปริมาตรอากาศที่มีประสิทธิภาพE_fของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์: นั่นคือ เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรการระบายอากาศแบบอุโมงค์ของหน้าอุโมงค์ที่หันหน้าเข้าหาปริมาณลมในการทำงานของพัดลม

จากสมการ (9):Q_f=100Q/(100-L•Le₁₀₀) (11)

แทนสมการ (11) เป็นสมการ (10) เพื่อรับ:E_f=[(100-L•Le .)₁₀₀)] x100%

ค.ค่าสัมประสิทธิ์การสำรองการรั่วไหลของอากาศของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์Φ: นั่นคือส่วนกลับของอัตราปริมาตรอากาศที่มีประสิทธิภาพของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์

3.1.3 เส้นผ่านศูนย์กลางท่อระบายอากาศในอุโมงค์

การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณการจ่ายอากาศ ระยะการจ่ายอากาศ และขนาดของส่วนอุโมงค์ในการใช้งานจริง ส่วนใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานจะถูกเลือกตามสถานการณ์การจับคู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องพัดลมด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการก่อสร้างอุโมงค์ ทำให้มีการขุดอุโมงค์ที่ยาวขึ้นเรื่อยๆ เต็มส่วนการใช้ท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สำหรับการระบายอากาศในการก่อสร้างสามารถลดความซับซ้อนของกระบวนการก่อสร้างอุโมงค์ได้อย่างมาก ซึ่งเอื้อต่อการส่งเสริมและการใช้การขุดแบบเต็มส่วน อำนวยความสะดวกในการก่อตัวของรูในครั้งเดียว ประหยัดกำลังคนและวัสดุจำนวนมาก และช่วยลดความยุ่งยากอย่างมาก การจัดการการระบายอากาศซึ่งเป็นทางออกสำหรับอุโมงค์ยาวท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เป็นวิธีหลักในการแก้ปัญหาการระบายอากาศสำหรับการก่อสร้างอุโมงค์แบบยาว

3.2 กำหนดพารามิเตอร์การทำงานของพัดลมที่ต้องการ

3.2.1 กำหนดปริมาตรอากาศทำงานของพัดลมQ_f

3.2.2 กำหนดแรงดันอากาศในการทำงานของพัดลมh_f

3.3 การเลือกอุปกรณ์

การเลือกอุปกรณ์ช่วยหายใจควรพิจารณาโหมดการช่วยหายใจก่อนและตรงตามข้อกำหนดของโหมดการช่วยหายใจที่ใช้ในเวลาเดียวกัน เมื่อเลือกอุปกรณ์ จำเป็นต้องพิจารณาด้วยว่าปริมาณอากาศที่ต้องการในอุโมงค์ตรงกับพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ที่คำนวณไว้ข้างต้นและพัดลม เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องจักรและอุปกรณ์ระบายอากาศบรรลุผลสูงสุด ประสิทธิภาพการทำงานและลดการสูญเสียพลังงาน

3.3.1 การเลือกพัดลม

ก.ในการเลือกพัดลม พัดลมไหลตามแนวแกนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เสียงต่ำ ติดตั้งง่าย และมีประสิทธิภาพสูง

ข.ปริมาณลมในการทำงานของพัดลมควรเป็นไปตามข้อกำหนดของQ_f.

ค.แรงดันลมในการทำงานของพัดลมควรเป็นไปตามข้อกำหนดของh_fแต่ไม่ควรมากกว่าแรงดันใช้งานที่อนุญาตของพัดลม (พารามิเตอร์โรงงานของพัดลม)

3.3.2 การเลือกใช้ท่อระบายอากาศแบบอุโมงค์ลม

ก.ท่อที่ใช้สำหรับการระบายอากาศแบบขุดอุโมงค์แบ่งออกเป็นท่อระบายอากาศแบบไม่มีกรอบที่มีความยืดหยุ่น ท่อระบายอากาศแบบยืดหยุ่นพร้อมโครงกระดูกที่แข็งแรง และท่อระบายอากาศแบบแข็งท่อระบายอากาศแบบไร้กรอบน้ำหนักเบา ง่ายต่อการจัดเก็บ จัดการ เชื่อมต่อ และระงับ และมีราคาต่ำ แต่เหมาะสำหรับการระบายอากาศแบบกดเข้าเท่านั้นในการระบายอากาศแบบดูดอากาศ สามารถใช้ได้เฉพาะท่อระบายอากาศที่ยืดหยุ่นและแข็งแรงพร้อมโครงกระดูกที่แข็งแรงเท่านั้นเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง น้ำหนักเบา จัดเก็บ ขนส่งและติดตั้งได้ยาก จึงใช้แรงดันในการผ่านน้อยลง

ข.การเลือกท่อระบายอากาศพิจารณาว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อระบายอากาศตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางทางออกของพัดลม

ค.เมื่อเงื่อนไขอื่นไม่แตกต่างกันมากนัก จึงง่ายต่อการเลือกพัดลมที่มีความต้านทานลมต่ำและอัตราการรั่วไหลของอากาศต่ำที่ 100 เมตร

ยังมีต่อ......