引水隧道混合式抽风系统计算及设备选型.doc

混合式通风
原中期通风方案（转渣皮带机和破碎站投入使用之前）采用的是“接力式通风”：主风机+接力风机串联送风系统，污风自排+射流风机的排风系统；优化方案在“接力式通风”基础上采用“混合式通风”，送风系统不变，排风系统取消射流风机优化为抽风机排风。抽风机设置在距离4#洞掌子面200m以外的位置，抽取污风，通过风管送出，避开污风滞留段。

抽风系统计算
(1)抽风量
抽风机抽风量不能大于送风量，并且需要满足洞内作业人员空气需求量，因此抽风量为。
Q抽=Q送×0.7-Q人=4112×0.7-864=2014（m3/min） （式17）
（2）系统风压计算
从理论上讲，通风系统克服通风阻力后在风管末端风流具有一定的动压，克服阻力则取决于系统静压，动压与静压之和即为系统需供风压。
①动压计算
（式18）
式中：
--空气密度，1.2kg/m3；
--末端管口风速，3m/s（按抽风最小风速折算）
②静压计算
按照抽风管道直径Ф1.8m，1000m抽风管道计算。
摩擦阻力系数：据风管厂提供的技术指标，采用PVC增强塑纤布作风管材料，值取0.0018/m4；
供风管道的摩擦风阻：
（式19）
管道风流沿程摩阻风压损失：
（式20）
式中：
Q需：最大设计抽风量
Rf：管道摩擦风阻
PL：管道漏风系数
局部阻力：
（式21）
系统静压：
（式22）
系统风压取值：
（式23）
则抽风机需要提供不低于878Pa的风压补偿，通风管径越大，则系统阻力越小，根据断面掘进时断面尺寸，施工机械和掘进钻爆台车的尺寸，设计时按Φ1.8m风管计算。

抽风系统设备选型
首先，取消现有的射流风机，改用抽风机，抽风风管长度为1km左右。抽风机选择多级变速的节能风机，既可适应不同施工阶段的需求，也可避免电能的虚耗和大风机启动时风压较高而设置长距离的硬管，实现了的合理匹配。
（1）抽风机选型
选用山西侯马鑫丰康风机厂生产的SDF-NO.11.5型对旋式轴流通风机，设计风量2285m3/min，全压1200Pa，电动机功率2×75kW，双级调速。混合式通风系统设备配置见表7。
表7 混合式通风系统设备配置表
风机编号
型 号
功率(kW)
风量(m3/min)
风压(Pa)
安装位置
数量(台)
备注
主风机
SDF-NO.12.5
2×135
4800
3000
1#横通道
1
4#洞钻爆法
接力风机
SDF（C）No12.5
2×110
2912
5355
4#洞距离掌子面1km
1
4#洞钻爆法
抽风风机
SDF-NO.11.5
2×75
2285
1200
4#洞距离掌子面200m
1
4#洞钻爆法
（2）抽风管路
主要采用Φ1.8m的高强抗拉低漏风率的正压风管。