3. Volba ventilačního zařízení
3.1 Výpočet příslušných parametrů potrubí
3.1.1 Odolnost tunelového ventilačního potrubí proti větru
Odpor vzduchu vzduchotechnického potrubí tunelu teoreticky zahrnuje odpor vzduchu třením, odpor vzduchu spáry, odpor vzduchu v koleni ventilačního potrubí, odpor vzduchu na výstupu ventilačního potrubí tunelu (nalisovaná ventilace) nebo odpor vzduchu na vstupu vzduchového potrubí tunelu (extrakční ventilace) a podle různých metod ventilace existují odpovídající těžkopádné výpočtové vzorce.V praktických aplikacích však odolnost tunelového ventilačního potrubí proti větru nesouvisí pouze s výše uvedenými faktory, ale také úzce souvisí s kvalitou řízení, jako je zavěšení, údržba a tlak větru tunelového ventilačního potrubí.Proto je obtížné použít odpovídající kalkulační vzorec pro přesný výpočet.Dle naměřeného průměrného odporu větru 100 metrů (včetně lokálního odporu větru) jako údaj pro měření kvality vedení a provedení ventilačního potrubí tunelu.Průměrný odpor větru 100 metrů udává výrobce v popisu továrních parametrů výrobku.Proto vzorec pro výpočet odporu větru tunelového ventilačního kanálu:
R=R100•L/100 Ns2/m8(5)
Kde:
R – Odolnost tunelového ventilačního kanálu proti větru,Ns2/m8
R100— Průměrný odpor větru tunelového ventilačního kanálu 100 metrů, zkráceně odolnost větru ve 100 m,Ns2/m8
L — Délka potrubí, m, L/100 tvoří koeficientR100.
3.1.2 Únik vzduchu z potrubí
Za normálních okolností dochází k úniku vzduchu kovovými a plastovými ventilačními kanály s minimální propustností vzduchu především ve spoji.Dokud je ošetření kloubu posíleno, únik vzduchu je menší a lze jej ignorovat.Vzduchotechnické potrubí z PE má únik vzduchu nejen na spojích, ale i na stěnách potrubí a dírkách po celé délce, takže únik vzduchu potrubím ventilace tunelu je kontinuální a nerovnoměrný.Únik vzduchu způsobuje objem vzduchuQfna připojovacím konci ventilačního potrubí a ventilátoru se musí lišit od objemu vzduchuQblízko výstupního konce ventilačního potrubí (tj. objem vzduchu požadovaný v tunelu).Proto by měl být jako objem vzduchu použit geometrický průměr objemu vzduchu na začátku a na konciQaprůchodem ventilačním potrubím, pak:
(6)Je zřejmé, že rozdíl mezi Qfa Q je tunelový ventilační kanál a únik vzduchuQL.který je:
QL=Qf-Q(7)
QLsouvisí s typem vzduchotechnického potrubí tunelu, počtem spojů, způsobem a kvalitou vedení, dále s průměrem vzduchotechnického potrubí tunelu, tlakem větru atd., ale především úzce souvisí s údržbou a řízením tunelové ventilační potrubí.Existují tři indexové parametry, které odrážejí stupeň úniku vzduchu z ventilačního potrubí:
A.Únik vzduchu z tunelového ventilačního potrubíLe: Procento úniku vzduchu z tunelového ventilačního potrubí do pracovního objemu ventilátoru, konkrétně:
Le=QL/Qfx 100 % = (Qf-Q)/Qfx 100 %(8)
Přestože Lemůže odrážet únik vzduchu z určitého tunelového ventilačního potrubí, nelze jej použít jako srovnávací index.Proto ta 100metrová rychlost úniku vzduchuLe100se běžně používá k vyjádření:
Le100=[(Qf-Q)/Qf•L/100] x 100 %(9)
Stupeň úniku vzduchu tunelovým ventilačním potrubím 100 metrů je uveden výrobcem potrubí v popisu parametrů továrního produktu.Obecně se požaduje, aby 100metrová rychlost úniku vzduchu flexibilním ventilačním potrubím splňovala požadavky následující tabulky (viz tabulka 2).
Tabulka 2 Míra úniku vzduchu 100 metrů flexibilním ventilačním potrubím
| Větrací vzdálenost (m) | <200 | 200-500 | 500-1000 | 1000-2000 | >2000 |
| Le100(%) | <15 | <10 | <3 | <2 | <1,5 |
b.Efektivní objemová rychlost vzduchuEftunelového ventilačního potrubí: to je procento objemu tunelového ventilace čela tunelu k objemu pracovního vzduchu ventilátoru.
Ef=(Q/Qf) x 100 %
=[(Qf-QL)/Qf] x 100 %
=(1-Le) x 100 %(10)
Z rovnice (9):Qf=100Q/(100-L•Le100) (11)
Dosazením rovnice (11) do rovnice (10) získáte:Ef=[(100-L•Le100)] x100 %
=(1-L•Le100/100) x 100 % (12)
C.Koeficient rezervy úniku vzduchu tunelového ventilačního kanáluΦ: To znamená převrácená hodnota efektivního objemu vzduchu tunelového ventilačního kanálu.
Φ=Qf/Q=1/Ef=1/(1-Le)=100/(100-L•Le100)
3.1.3 Průměr tunelového ventilačního potrubí
Výběr průměru tunelového ventilačního potrubí závisí na faktorech, jako je objem přiváděného vzduchu, vzdálenost přívodu vzduchu a velikost tunelového úseku.V praktických aplikacích se standardní průměr volí většinou podle situace shody s průměrem výstupu ventilátoru.S neustálým vývojem technologie výstavby tunelů se razí stále více dlouhých tunelů s plnými sekcemi.Použití potrubí s velkým průměrem pro ventilaci stavby může značně zjednodušit proces výstavby tunelu, což přispívá k podpoře a využití ražby plného průřezu, usnadňuje jednorázové vytváření děr, šetří mnoho pracovních sil a materiálů a výrazně zjednodušuje řízení ventilace, což je řešení pro dlouhé tunely.Velkoprůměrové tunelové větrací kanály jsou hlavním způsobem řešení odvětrávání dlouhých tunelových konstrukcí.
3.2 Určete provozní parametry požadovaného ventilátoru
3.2.1 Určete pracovní objem vzduchu ventilátoruQf
Qf=Φ•Q=[100/(100-L•Le100)]•Q (14)
3.2.2 Určete pracovní tlak vzduchu ventilátoruhf
hf=R•Qa2=R•Qf•Q (15)
3.3 Výběr zařízení
Při výběru ventilačního zařízení by se měl nejprve zvážit režim ventilace a splňovat požadavky použitého režimu ventilace.Zároveň je nutné při výběru zařízení zohlednit i to, aby požadovaný objem vzduchu v tunelu odpovídal výkonovým parametrům výše vypočtených tunelových ventilačních potrubí a ventilátorů tak, aby vzduchotechnické stroje a zařízení dosahovaly max. efektivitu práce a snížení plýtvání energií.
3.3.1 Volba ventilátoru
A.Při výběru ventilátorů jsou axiální ventilátory široce používány kvůli jejich malým rozměrům, nízké hmotnosti, nízké hlučnosti, snadné instalaci a vysoké účinnosti.
b.Objem pracovního vzduchu ventilátoru by měl splňovat požadavkyQf.
C.Pracovní tlak vzduchu ventilátoru by měl splňovat požadavkyhf, ale neměl by být větší než povolený pracovní tlak ventilátoru (tovární parametry ventilátoru).
3.3.2 Volba tunelového ventilačního kanálu
A.Potrubí používané pro větrání výkopů tunelu se dělí na bezrámové flexibilní větrací kanály, flexibilní větrací kanály s pevným skeletem a pevné větrací kanály.Bezrámové flexibilní ventilační potrubí je lehké, snadno se skladuje, manipuluje, připojuje a zavěšuje a má nízkou cenu, ale je vhodné pouze pro zalisované větrání;V odsávacím větrání lze použít pouze ohebné a tuhé větrací kanály s tuhým skeletem.Vzhledem k vysokým nákladům, velké hmotnosti, nesnadnému skladování, přepravě a instalaci je použití tlaku do průchodu menší.
b.Při výběru ventilačního potrubí se bere v úvahu, že průměr ventilačního potrubí odpovídá výstupnímu průměru ventilátoru.
C.Když se jiné podmínky příliš neliší, je snadné zvolit ventilátor s nízkým odporem větru a nízkou mírou úniku vzduchu 100 metrů.
Pokračování příště......
Čas odeslání: 19. dubna 2022
