《公路隧道营运通风》PPT课件

,第二十章道路隧道的营运通风,1、概述2、空气中有害物质的容许浓度3、新风量计算4、通风方式的选择5、通风机的选择,概述,1、隧道空气污染源：废气、尘土和尘埃2、隧道的特性：闭塞空间，只有进出口与大气相通3、隧道内空气污染的危害对人体的危害、影响行车安全4、改善隧道内空气污染的途径：生产无公害汽车、使用滤毒装置还原被污染的空气，把污染空气的有害物稀释到容许值以下,概述,5、通风设计调查（1）一般性调查（2）交通状况的调查，交通量与交通流组成（计算通风量的基础资料），实质上是根据原有交通状况对未来可能发生的交通状况的一种推断（3）环境调查（4）地形地质调查,概述,5、要考虑的主要问题（1）空气中有害物质的容许浓度（2）新风量的确定方法（3）判断自然通风的能力（4）机械通风方式的讨论（5）通风设备的选择（6）经济性,空气中有害物质容许浓度,1、通风的原因稀释CO浓度（卫生条件）、稀释烟雾浓度（行车安全）、稀释异味（行车舒适）2、计算的依据CO容许浓度、烟雾容许浓度,空气中有害物质容许浓度,3、CO容许浓度（1）为什么以CO作为污染空气代表？CO浓度的测定远比其他有害物的测定容易得到正确值，在稀释CO的同时，其他有害物质浓度也在降低。（2）容许浓度CO的规定（安全值与舒适性）,空气中有害物质容许浓度,1）采用全横向通风方式与半横向通风方式时，CO的设计浓度为当隧道长度1000m时，取250ppm，当隧道长度3000m时，取200ppm；当隧道长度在两者之间时，可按插值法取值。2）交通阻滞时，阻滞段的平均CO设计浓度可取300ppm，经历时间不超过20min，阻滞段的计算长度不宜大于1km。3）人车混合通行的隧道长度不宜超过2000m，其设计浓度为：1000m时，取150ppm，2000m时，取100ppm，两者之间按插值法取值。,空气中有害物质容许浓度,4、烟雾容许浓度（1）要求保证停车视距，保证舒适性（2）表示方法：光的透过率，它不仅因烟雾浓度不同而不同，而且还随光源与受光部之间的距离而改变。因此在做相应的评价时，应考虑光源与受光部之间的距离,空气中有害物质容许浓度,（3）取值1）采用钠灯光源时，烟雾设计浓度如下取值；采用荧光光源时，烟雾设计浓度应提高一个等级。,空气中有害物质容许浓度,（3）取值2）当烟雾浓度达到0.012m-1,应按采取交通管制等措施考虑。,3）隧道内进行养护维修时，应按现场实际烟雾浓度不大于0.0035m-1考虑。,空气中有害物质容许浓度,5、其他有害物质氮氧化合物、丙烯醛、二氧化硫,空气中有害物质容许浓度,6、稀释异味（1）隧道空间不间断换气频率不宜低于每小时5次；交通量较小或特长隧道，可采用每小时34次。（2）采用纵向通风的隧道，隧道内换气风速不应低于2.5m/s,新风量的计算,1、交通量和交通流组成2、按稀释CO计算新风量3、按稀释烟雾浓度计算新风量,新风量的计算,1、计算依据（1）交通量（小时）老路改建：PIARC推荐的第30h交通量新路：采用年平均日交通量的16作为通风量计算的小时交通量（2）交通流组成柴油车与汽油车，小汽车和摩托车,空气中有害物质容许浓度,2、按稀释CO计算新风量（1）标准状态下CO产生量海拔高度在400m以下的水平路段，小汽车4060km/h、大型车4050km/h速度形式的状态。,空气中有害物质容许浓度,（2）标准状态下所需新风量,空气中有害物质容许浓度,（3）实际所需新风量,（4）隧道所需通风量,新风量的计算,3、按稀释烟雾浓度计算新风量（1）标准状态下烟雾产生量,（2）标准状态下所需新风量,新风量的计算,（3）实际所需新风量,（4）实际所需新风量,通风方式的选择,1、综述2、自然通风3、关于空气气流的假定条件4、纵向式通风5、半横向式通风6、全横向式通风7、混合式通风,综述,1、通风方式的分类2、通风方式的选择3、公路隧道通风设计的一般要求,通风方式的分类,通风,自然通风,机械通风,纵向式,半横向式,全横向式,混合式,射流式,风道式和喷嘴式,竖井排风式,送风式,排风式,通风方式的选择,1、影响通风方式选择的因素（1）隧道长度：隧道越长，对隧道通风的安全性和可靠性要求越高。对于不同长度隧道选择通风方式时可参照如下单向行车隧道：纵向通风方式射流风机式：5002000m；纵向通风方式集中送排风式：20004000m；半横向通风方式：15003000m；横向通风方式：20004000m。双向行车隧道：纵向通风方式射流风机式：5001000m；纵向通风方式集中送排风式5002000m,通风方式的选择,（2）隧道交通条件交通方向（单向、双向行车）、交通量、交通流组成、车速以及交通密度。交通风：活塞风，单向交通时，车速越大，活塞作用越显著，可靠性；对向交通的隧道无活塞作用。交通量大时，车速会降低，容易发生交通阻塞，交通风将处于不稳定状态。交通风与车辆大小有关。,通风方式的选择,（3）隧道所处地层的地质条件良好的地质条件给开挖大断面隧道提供了可能，此时可以把通风道修得足够大，使选择全横向通风或半横向式通风变成现实可行的方案。竖井和斜井作为通风通道对地形地质条件的要求（4）隧道所处地区的地形和气象条件自然风的利用，但是自然风往往是不稳定的。通风设计要从最不利的气象因素去考虑,公路隧道通风设计的一般要求,1、单向交通的隧道的设计风速不宜大于10m/s，特殊情况下可取12m/s；双向交通的隧道的设计风速不应大于8m/s；人车混合通行的隧道设计风速不应大于7m/s。2、风机产生的噪声及隧道中废气的集中排放均应符合环保的有关规定。3、确定的通风方式在交通条件等发生变化时，应具有较高的稳定性，并能适应火灾工况下的通风要求。4、运营通风的主流方向不应频繁变化,自然通风,1、目前还没有可靠的计算自然通风的隧道最大容许长度的一般算式：自然风的变化是复杂而不稳定的，但是作为机械通风时的辅助作用，却不应忽视。,图46虚线是根据世界上一些有名的隧道的统计数据绘制的自然通风限界交通阻滞情况下，可以考虑射流式通风,2、对向交通下自然通风与机械通风的限界,自然通风,3、单向交通条件下交通风压头的计算交通风比自然风作用大，在单向交通情况下，即使隧道相当长，也有可能进行足够的通风。4、自然风方向、隧道内的风向以及交通风向之间可以有不同的组合方式,关于空气气流的假定条件,1、把空气看作是非压缩性流体2、把气流看作是稳定流3、无论进气或排气均看作是普通空气，其比重为12N/m3（在标准大气压200C，相对湿度为75的条件下）,纵向式通风,1、定义：从一个洞口直接引进新鲜空气，由另一个洞口把污染空气排出的方式。2、特点：经济；空气污染浓度呈直线分布；沿车道纵向风速匀速的，但较大；通风所需动力与长度的立方成正比。3、分类：射流式通风，风道式通风、集中排气式通风4、射流式通风5、有竖井的纵向式通风,半横向式通风,1、特点污染浓度大体上保持一致，纵向风速较大2、分类：送风式（常用）、排风式半横向式通风适用于3000m以下的隧道,全横向式通风,1、特点：污染浓度均匀，可靠，纵向风速小，造价很高，隧道通风计算中的各种系数，确定时比较困难2、适用范围：长大隧道、重要隧道、水底隧道,第五节通风机的选择,1、根据离心式和轴流式通风机的优缺点选择通风机的种类轴流式通风机：体积较小，效率高，可以倒转，价格高，噪声大，常用离心式通风机：升压容易（4.90MPa），不能倒转,第五节通风机的选择,2、根据通风机的类型特性曲线选择通风机的型号同一种类的通风机，按照叶轮和前导器的形式，前导器和整流器上叶片的安装角等不同分成多种形式（即型号）。合理的通风量和通风压力的