雪峰山隧道轴流风机技术应用

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1、雪峰山隧道轴流风机通风技术应用中交第二公路勘查设计研究院黄小明中铁一局集团电务工程有限公司李刚华国哲张志军朱详杨德臣李林韩紫龙王建强张守标李召虎习洁陈丹洁摘 要：雪峰山公路隧道全长6.956km，双洞单向交通，是我国目前在建的特长的公路隧道之一。对于这样的特长公路隧道，其通风方案的优劣不仅关系到隧道的建设规模和将来的运营成本，而且和隧道的防火救灾紧密相关。本文详细介绍了雪峰山隧道轴流风机系统优化设计的技术问题。关键词：雪峰山公路隧道轴流风机技术。1.基本概况雪峰山隧道位于邵阳市与怀化市交界区域的雪峰山脉，是邵怀高速

2、公路的控制性工程。隧道左线设计长度为6946m，右线设计长度为6956m。坐线进口设计高程：519.571m、出口设计高程：461.945m，右线进口设计高程：461.848m、出口设计高程：519.582m。双洞单向交通，设计洞内行车速度80km/h。预测2015年日平均交通量1101辆，2024年日平均交通量1936辆。2.风量、风压的计算关于汽车的排污量，我国已经制定了一系列的政策法规，但是现在的排污限制标准，仅相当于欧洲的1号标准。新颁布的《公路隧道通风照明设计规范》[1]，所给出的各类汽车基本排放量是19

3、95年的测试结果。规范中虽然也给出了CO年度折减系数为1％-2％，但是，在具体计算中究竟取多少很值得研究。有了汽车排污量，则隧道内的CO标准和烟雾允许透过率，将对风量的需求起决定性的因素。雪峰山隧道CO允许浓度：本隧道将30km/h定为最低服务车速，此种工况下CO允许浓度取130ppm（平均浓度）。当隧道内的行驶车速低于30km/h时，必须通过监控系统控制进入隧道的交通量，保证车辆以较长的车头时距进入隧道，以避免出现隧道内CO浓度超标。雪峰山隧道烟雾允许浓度：按保证隧道内行驶车速80km/h时足够安全的要求，取烟雾

4、允许浓度为0.007m-1（平均浓度）。雪峰山隧道换气频率指标：白天换气为3次/h，夜晚交通量下降时保证隧道内风速不低于2.5m/s。雪峰山隧道右线近期所需风量为242m3/s，远期所需风量为292m3/s；左线近期所需风量为425m3/s，远期所需风量为578m3/。2.轴流风机的配置及布局根据雪峰山隧道的总体结构、风道结构和风机房的结构，在确保原设计指标能够达到，不降低本隧道正常运营后的使用标准和保证运营安全性的前提下，对轴流风机通风系统进行了优化布置和结构调整，重新核算了通风系统的阻力和通风量要求。结合近期和

5、远期交通流量和通风要求，优化设计了轴流风机的安装数量。满足所需风量的轴流风机配置如表1、表2。表1：右线轴流风机配置安装位置使用期限风量m3/s全压Pa功率kw数量(台)轴流风机规格排风(1#斜井)联合设计近期136.49482091Φ2000联合设计远期8414111902Φ2240招标文件远期1009001322Φ2240送风(2#斜井)联合设计近期12113472632Φ2240联合设计远期14619274532Φ2000招标文件远期12519234502Φ2000表2：左线轴流风机配置1安装位置使用期限风量

6、m3/s全压Pa功率kw数量(台)轴流风机规格排风(3#竖井)联合设计近期14711122641Φ2800联合设计远期8013601762Φ2000招标文件远期8010521522Φ2000送风(3#竖井)联合设计近期12014412792Φ2240联合设计远期16920245502Φ2500招标文件远期18015005002Φ2500排风(1#斜井)联合设计近期1205801152Φ2000联合设计远期1548632142Φ2240招标文件远期16510522802Φ2800送风(2#斜井)联合设计近期93147

7、72222Φ2000联合设计远期12018503582Φ2500招标文件远期12511002222Φ2500联合设计结果表明：在近期，右线排风(1#斜井)和左线3#竖井排风只需要安装1台轴流风机，其它各送、排风均需布置2台轴流风机，共需安装10台；在远期，所有各送、排风均需布置2台轴流风机，共需安装12台。根据隧道通风的要求，近期和远期轴流风机的规格、型号不同；所用轴流风机采用叶片角度静止可调，单向运转。其中送风轴流风机、排风轴流风机均满足-25℃--+50℃环境下连续运转，且排风轴流风机还需满足250℃火灾工况下

8、连续运转1小时的排烟要求。在近期和远期，本隧道的轴流风机送、排风通风系统均采用两台风机并联运行。根据轴流风机的工作特性，两台并联运行的轴流风机要求必须是同规格、同型号，如果两台并联运行的轴流风机是不同规格或者不同型号，则其中小负荷的轴流风机在并联运行过程中会发生“喘振”现象，使得与之并联运行的另外一台轴流风机的工作点会上下波动，通风系统处于非正常工况运行；最