出入口有匝道的公路隧道风机设置方法_2

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的轴流风机类型和数量、射流风机的类型和数量,以及风机的使用寿命 等。
[0054] 本发明首先利用各个⑶浓度检测装置测量入口主干道、入口匝道、各个中间段、出 口匝道和出口主干道的需风量,然后设定入口主干道、入口匝道、各个中间段、出口匝道、出 口主干道和各个竖井的其它参数,本发明方法根据风机的送(排)风量和送(排)风速有级档 的特点,将求解输出的隧道各区段理论设计风量和竖井的理论送风量(数据)作为参考,计 算并选定轴流风机的送(排)风量。
[0055] 本发明通过设立送风量待定竖井标志和向前查找送风量待定竖井标志,使计算能 同时处理竖井送风量的给定与待定两种情形。本发明方法中,将隧道各区段需风量计算提 前单列,可为后续的多种计算进行简化和避免重复计算;设定竖井及风机等有关参数可提 高计算操作的灵活性;回头计算本送风量初值Q〖可缩小搜索计算的有效范围和缩短计算 时间;计算隧道各区段压力APl及所需射流风机台数心为输出结果合理性检查提供依据;按 轴流风机级档给定送风量、排风量是人工介入,其操作仍是设定竖井及风机等有关参数。
[0056] 本发明解决了任意个竖井设置的纵向通风的测量计算问题,将全射流风机纵向通 风、竖井送排式纵向通风和竖井与射流风机组合纵向通风这三种常用通风方式的通风计算 归为一体。即当竖井个数为〇时,为全射流风机纵向通风计算;当竖井个数大于〇时,不需配 置射流风机时是竖井送排式纵向通风计算,需配置射流风机时是竖井与射流风机组合纵向 通风计算。
[0057] 作为优选,所述步骤(1-5)的压力Δ Pi利用如下公式计算得到:Δ Pi= Δ pri-A pti+ A pmi;
[0058] 同时,在入口匝道与入口主干道的连接处,应有
[0059] Δ ρι= Δ pizd
[0060] 其中,Δ pi= Δ ptl- Δ prl- Δ pml+ Σ A pu,
[0061 ] Δ pizd- Δ ptlzd-A Prlzd-A Pmlzd+Σ Δ pjlzc);
[0062] 在出口匝道与出口主干道的连接处,应有
[0063] Δ p(n+i)= A p2zd,
[0064] 其中,Δ p(n+1) = Δ pt(n+1)- Δ pr(n+1)- Δ pm(n+1)+ Σ A pj(n+1),
[0065] Δ p2zd- A pt2zd_ A Pr2zd_ A Pm2zd+Σ A Pj2zd ;
[0066] 其中,APri为第i个中间段与Vr相关的通风阻抗力,APtl为第i个中间段与 Vr相关 的交通通风力,A Pmi为第i个中间段的自然风阻力,Σ △ p诉d为入口匝道内射流风机群总升 压力,Σ APjl为第1区段主干道内射流风机群总升压力,Σ八仍(11+1)为出口主干道射流风机 群总升压力,Σ △ p你 d为出口匝道内射流风机群总升压力,△ pt2zd为出口匝道的交通通风 力,Apr2zd为出口匝道的通风阻抗力,Ap m2zd为出口匝道的自然风阻力,Aptlzd为入口匝道 的交通通风力,A Prlzd为入口匝道的通风阻抗力,△ Pmlzd为入口匝道的自然风阻力。
[0067] 作为优选,所述步骤(1-5)的射流风机台数心通过以下两式计算:
[0068]
[0069]
[0070]
[0071]
[0072] APkl为第i个中间段的每台射流风机升压力,Vkl为第i个中间段的射流风机的出 口风速,A kl为第i个中间段的射流风机的出口面积,八^^^"中的下标让仅代表射流风 机,i代表该风机所在的中间段顺序号,m为第i个中间段的射流风机位置摩阻损失折减系 数。
[0073]作为优选,
[0074] Qei/Qri< l.〇,Qbi/Qr(i+1)< 1.0,0.9<Ci< 1.0,0<Cizd< 1.0,0.5<C2zd< 1.0。
[0075] 作为优选,CO浓度检测装置包括MQ-2传感器、MQ-135传感器、CO传感器和微处理 器,微处理器分别与MQ-2传感器、MQ-135传感器、C0传感器和计算机电连接;
[0076] 还包括如下步骤:
[0077] MQ-2传感器、MQ-135传感器和⑶传感器检测气体信号,微处理器收到⑶传感器的 检测信号Sl(t)、MQ-2传感器的检测信号S2(t),MQ-135传感器的检测信号S3(t);
[0078] 微处理器利用公式
[0079] signal (t) = Sl2(t) + (Sl(t)_S2(t) )2+(Sl(t)_S3(t) )2计算得到去除干扰后的气 体检测信号signal (t),微处理器计算并得到signal (t)在时间T内的平均值signal,计算机 利用公式signal XSS计算并得到入口主干道、入口匝道、各个中间段、出口匝道、出口主干 道的需风量;其中,SS为设定的需风量转换系数。
[0080] 由于传感器对被检测的目标气体均具有交叉敏感特性,因此本发明采用MQ-2传感 器和MQ-135传感器作为辅助传感器,C0传感器作为检测C0气体的主传感器,将MQ-2传感器、 MQ-135传感器和C0传感器检测的信号进行融合,得到了传感器融合信号signal(t),从而既 保留了主传感器的检测信息,又保留了主传感器与辅助传感器之间的信号差异信息,提高 了检测精度。
[0081 ]因此,本发明具有如下有益效果:计算速度快,计算精度高,有效节省建设成本。
【附图说明】
[0082] 图1是本发明的入口匝道段的一种剖视图;
[0083] 图2是本发明的出口匝道段的一种剖视图;
[0084] 图3是本发明的竖井和公路隧道的一种剖视图;
[0085] 图4是本发明的实施例的一种流程图。
[0086] 图中:入口匝道段1、中间段2、出口匝道段3、竖井4、公路隧道5、入口主干道11、入 口匝道12、出口主干道31、出口匝道32。
【具体实施方式】
[0087] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0088] 如图1、图2、图3所示的实施例是一种出入口有匝道的公路隧道风机设置方法,公 路隧道5包括入口匝道段1、n_l个依次排列的中间段2和出口匝道段3,入口匝道段包括入口 主干道11和与入口主干道夹角为β的入口匝道12,出口匝道段包括出口主干道31和与出口 主干道夹角为α的出口匝道32;每对相邻中间段交界处均设有一个竖井4,各个竖井和各个 中间段均按照从公路隧道入口至出口的顺序依次编号;在入口主干道、入口匝道、各个中间 段、出口匝道、出口主干道上均设置C0浓度检测装置;
[0089] C0浓度检测装置包括MQ-2传感器、MQ-135传感器、C0传感器和微处理器,微处理器 分别与MQ-2传感器、MQ-135传感器、C0传感器和计算机电连接;
[0090] 如图4所示,包括如下步骤:
[0091] 步骤100,需风量检测
[0092] MQ-2传感器、MQ-135传感器和⑶传感器检测气体信号,微处理器收到⑶传感器的 检测信号Sl(t)、MQ-2传感器的检测信号S2(t),MQ-135传感器的检测信号S3(t);
[0093] 微处理器利用公式
[0094] signal (t) = Sl2(t) + (Sl(t)_S2(t) )2+(Sl(t)_S3(t) )2计算得到去除干扰后的气 体检测信号signal (t),微处理器计算并得到signal (t)在时间T内的平均值signal,计算机 利用公式signal XSS计算并得到入口主干道、入口匝道、各个中间段、出口匝道、出口主干 道的需风量;其中,SS为设定的需风量转换系数。
[0095] 步骤200,参数设置
[0096] 计算机中设有入口主干道断面积为Arl,空气压力为P1;入口匝道断面积为A bl,空气 压力为plzd;入口主干道和入口匝道汇合处的断面积均为Ar2,空气压力为p2;出口主干道断 面积为Ar(n+1),空气压力为p(n+l);出口主干道和出口匝道分叉处的断面积为A rn,压力为pn;出 口匝道的断面积为Aen,空气压力为p2zd;入口主干道的空气流量Qn,入口主干道和入口匝道 汇合处的空气流量Q r2,入口匝道的空气流量Qbl;出口主干道和出口匝道分叉处的空气流量 Qrn,出口匝道的空气流量Qen,出口主干道的空气流量Qr(n+1);
[0097] 步骤210,计算机建立第一动量方程:
[0098] Aripi+AbipizdCOS0-Ar2P2 = PQr2Vr2-pKblQblVblCOS0-pQrlVrl,
[0099] 其中,p为空气密度系数,Kbl为入口匝道与入口主干道连接处的送风口升压动量系 数;
[0100] 计算机利用公式
[0101]
'算入口主干道的空气流速vrl,入口主干道和入口 匝道汇合处的空气流速Vr2,入口匝道的空气流速Vbl;
[0102] 使plzd = Pl,将Vrl、Vr2和Vbl代入第一动量方程,整理后得到入口匝道段送风压力增 量 Δ pbi:
[0103]
[0104] 步骤220,计算机建立第二动量方程
[01 05] ArnPn-AenP2zdCOSQ-Ar(n
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