Вентиляция АД. Расход воздуха, подаваемого в тоннель
 Скачать 29.22 Kb.
|
|
Расход воздуха, подаваемого в тоннель Расход воздуха, который требуется подавать в тоннель для обеспечения нормальной эксплуатации, определяют из условий снижения до ПДК вредных газов и установления в тоннеле нормального температурного режима. Для расчета вентиляции принимают исходные данные: тип и назначение тоннеля, категорию дороги, площадь поперечного сечения тоннеля, длину тоннеля, высоту расположения над уровнем моря, продольный профиль и план тоннеля, интенсивность движения автомобилей, скорость движения автомобилей в колонне, состав автомобильного потока по типам автомобилей, систему вентиляции. Состав автомобильного потока для практического задания назначать исходя из условий, определяемых в задании на разработку (исходные данные таблицы Excel): общий поток автомобилей составляет тл + тгк + тгд + тав =100 %; количество грузовых автомобилей в общем потоке независимо от типа двигателя определяется тг = тгк + тгд; по типам двигателя автомобильный поток разделяется на автомобили с карбюраторными двигателями (легковые, грузовые, автобусы) и автомобили с дизельными двигателями (грузовые); доли автомобилей с карбюраторными и дизельными двигателями в общем потоке определяются по формулам: тк = тл + тгк + тав - доля автомобилей с карбюраторными двигателями в общем потоке; тд = тгд - доля автомобилей с карбюраторными двигателями в общем потоке; тк + тд = 100 %; доля каждой группы автомобилей с карбюраторными двигателями в общем потоке таких автомобилей вычисляется из предположения тл,кп + тгк,кп + тав,кп = 100%. Отсюда следует: тл,кп = 100 × тл/тк - доля легковых автомобилей в "карбюраторном" потоке; тгк,кп = 100×тгк/тк - доля грузовых автомобилей в "карбюраторном" потоке; тав,кп = 100 × тав/тк - доля автобусов в "карбюраторном" потоке; "дизельный" поток автомобилей представлен только одним видом автомобилей - грузовыми автомобилями, поэтому тгд,дn=100% в расчетных формулах величины mi подставляются не в %, а в долях единицы, то есть разделенные на 100. Пример: назначим тл = 35 %; тгк = 35 %; тгд = 20 %; тав = 100% — 35% — 35% — 20% = 10% тг = 35% + 20% = 55%; тк = 35% + 35% +10% = 80%; тд = 20%. «Карбюраторный» поток: тл,кп = 100 × 35 %/80 % = 43,75 %, округляем до целых- тл,кп = 44%; тгк,кп = 100 × 35 %/80 % = 43,75 %, округляем до целых тгк,кп = 44%; тав,кп = 100 % — 44 % — 44 % = 12 %. «Дизельный» поток: тгд,дп = 100%. Для дальнейших расчетов все значения mi делим на 100, поэтому тл = 0,35; тгк = 0,35; тгд = 0,20; тав = 0,10; тг = 0,55; тк = 0,80; тд = 0,20; тл,кп = 0,44; тгк ,кп = 0,44; тав,кп = 0,12; тгд,дп = 1,0. Расчет по предельно допустимой концентрации СО В практических заданиях допускается производить расчет по ПДК вредных газов в тоннеле только для CO. Расход воздуха, м3/с, требуемый по условию снижения концентрации СО до предельно допустимой:  (1.1)где L - длина тоннеля или его участка с одним уклоном, км; Ja - максимальная часовая интенсивность движения автомобилей, авт./ч (табл. 1.1); Va - средняя скорость движения колонны автомобилей по тоннелю, км/ч (табл. 1.1); Δ - предельно допустимая концентрация СО в воздухе тоннеля, мг/м (табл. 1.2), при этом время нахождения транспорта в тоннеле t, мин, определяется по формуле  , но не менее 5 мин; Δ'- концентрация СО в приточном воздухе, обычно Δ'=1мг/м ; тк, тд - доли автомобилей с карбюраторными и дизельными двигателями в общем потоке; спк, сск, спд, ссд - коэффициенты, учитывающие влияние уклона проезжей части тоннеля для различных скоростей движения на подъеме и спуске соответственно для автомобилей с карбюраторными и дизельными двигателями (табл. 1.3); qк, qd - количество СО, выделяемого одним «осредненным» автомобилем с карбюраторным и дизельным двигателем соответственно, мг/с, определяются по формулам: (1.2) где ƞк = 0,85…1,2 - коэффициент избыточного расхода воздуха в горючей смеси для карбюраторных двигателей; ƞд = 1,5…2,5 - коэффициент избыточного расхода воздуха в горючей смеси для дизельных двигателей; Gm.к, Gm.d - расход топлива одним «осредненным» автомобилем, кг/ч (табл. 1.4); Pк, Рд – процентное содержание СО в выхлопных газах по массе, %; при равномерном движении принимают для карбюраторных двигателей тк = 0,7...2,0%; для дизельных двигателей тд = 0,08...0,13 %; при замедлении для карбюраторных двигателей тк = 2,0...4,0 %; св - коэффициент, учитывающий влияние высоты расположения тоннеля над уровнем моря (табл. 1.5, принимаем любое значение с дальнейшим указание выбора в практической работе).Таблица 1.1
Таблица 1.2
Таблица 1.3
Таблица 1.4
Таблица 1.5
Пример определения Gm,к, Gm,д по данным, приведенным выше. Если задаться расчетной скоростью движения автомобилей, например, 60 км/ч, то  =4,31×0,44+15,41×0,44+15,1×0,12=10,49кг/ч;  .При односкатном профиле с одним продольным уклоном расход воздуха определяют сразу для всего тоннеля, а при многоскатном профиле - по участкам с разными уклонами. Поэтому в формуле (1.1) в первом случае принимают полную длину тоннеля Lm, а во втором - длину каждого отдельного участка L1, L2, L3 и т.д. Тогда общий расход воздуха определяется суммированием расходов по участкам. Расчет по теплоизбыткам Расход воздуха, м3/с, требуемый по условию удаления из тоннеля избыточного тепла и установления нормального температурного режима:  (1.3)где Т - суммарные теплоизбытки в тоннеле, Вт; а - удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг × °С), принимают а = 1 кДж/(кг × °С); tm, tH - температура воздуха в тоннеле и наружная на поверхности земли, °С; рт - плотность воздуха в тоннеле при определенной температуре, кг/м3 (табл. 1.6). Таблица 1.6
Теплоизбытки в тоннеле, Вт, определяют, как сумму тепловыделений с учетом возможных теплопотерь:  (1.4)где Та - тепловыделения автомобильных двигателей, Вт; Тосв - тепловыделения устройств искусственного освещения, Вт; Тл - тепловыделения находящихся в тоннеле людей, Вт; Тпор - тепловыделения породного массива, окружающего тоннель, или теплопотери при уходе тепла из тоннеля в породный массив, Вт. Температуру подаваемого в тоннель воздуха tH принимают равной среднегодовой температуре воздуха в данной местности. Для практических задач допускается принимать температуру наружного воздуха tH от -5 до +15 °С. Температура воздуха в тоннеле tm не должна превышать среднюю температуру наружного воздуха tH более чем на 10…15 °С и не должна быть выше +35 °С. Плотность воздуха при определенной температуре и нормальном атмосферном давлении можно принять по табл. 1.6. Тепловыделения автомобильных двигателей, Вт: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||