射流風(fēng)機(jī)可逆性在公路隧道中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2019.01.23

    逆軸流風(fēng)機(jī)的最篼效率為80%左右。
　　以豪頓射流風(fēng)機(jī)為例：完全可逆風(fēng)機(jī)ARR- 1120/403-6（30kW）的推力為1171N，單向風(fēng)機(jī)處人-1120/403-6（301）的推力為12811.相同的電機(jī)功率，但單向風(fēng)機(jī)的推力比可逆風(fēng)機(jī)的推力增加了9.4%.完全可逆風(fēng)機(jī)-900/403-6（151賈）的推力為54011，單向風(fēng)機(jī)APA -900/403-6（15kW）的推力為685N.相同的電機(jī)功率，但單向風(fēng)機(jī)的推力比可逆風(fēng)機(jī)的推力增加了約27%.某公路隧道需要總推力為27400N的推力，以在隧道內(nèi)產(chǎn)生足夠的風(fēng)量用于該隧道的通風(fēng)。如果選用ARR-900/403（15kW）可逆射流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，所需風(fēng)機(jī)的數(shù)量為：15kW）單向射流風(fēng)機(jī)，所需風(fēng)機(jī)的數(shù)量為：因此，如果該隧道選用雙向射流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，風(fēng)機(jī)數(shù)量將比使用單向風(fēng)機(jī)多11臺(tái)。如果每臺(tái)ARR-900/403（15kW）射流風(fēng)機(jī)的單價(jià)為6萬元，射流風(fēng)機(jī)設(shè)備投資將多花費(fèi)66萬元。
　　可逆射流風(fēng)機(jī)的電機(jī)總功率為：?jiǎn)蜗蛏淞黠L(fēng)機(jī)的電機(jī)總功率為：兩種不同風(fēng)機(jī)電機(jī)總功率之差為165kW.單向射流風(fēng)機(jī)雖然只能有一個(gè)工作方向，但風(fēng)機(jī)具有非常篼的效率（或推力）；雙向射流風(fēng)機(jī)雖然可以工作于兩個(gè)方向，但是兩個(gè)方向的風(fēng)機(jī)效率都低于單向風(fēng)機(jī)的效率。因此正確選用射流風(fēng)機(jī)的單向或可逆將有利于通風(fēng)設(shè)備的投資及運(yùn)行成本。
　　單洞雙向交通隧道中可逆風(fēng)機(jī)的重要性可逆射流風(fēng)機(jī)主要用于單洞雙向交通的隧道。射流風(fēng)機(jī)在隧道中的作用是用于排出隧道中的有害氣體及當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)控制煙霧方向，避免或減少人員傷亡，降低隧道火災(zāi)引起的損失。由于車輛在隧道中雙向行駛，車輛產(chǎn)生的活塞效應(yīng)無法用于隧道內(nèi)的通風(fēng)，同時(shí)當(dāng)外界的自然風(fēng)與隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)工作方向相反時(shí)，將加大隧道內(nèi)通風(fēng)的難度。因此利用雙向射流風(fēng)機(jī)的可逆性，可以通過調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方向來減少風(fēng)機(jī)的能量損失。
　　一且隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，雙向行駛的車輛很可能在隧道內(nèi)形成交通堵塞，造成未起火的車輛不能及時(shí)撤離隧道，形成更多的車輛被點(diǎn)燃。例如法國(guó)的勃朗峰公路隧道、奧地利的陶恩公路隧道全是因此而有幾十輛汽車被燒毀，并造成慘重的人員傷亡。通常可以利用雙向射流風(fēng)機(jī)的可逆性，根據(jù)火災(zāi)在隧道中的位置，確定風(fēng)機(jī)的工作方向，控制煙霧朝距火源較近的隧道出口或車輛較少的方向流動(dòng)。例如，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在靠近隧道左洞口時(shí)，射流風(fēng)機(jī)可以向左面排煙；火災(zāi)發(fā)生在靠近隧道右洞口時(shí)，射流風(fēng)機(jī)可以向右面排煙。為了達(dá)到控制隧道內(nèi)煙霧的流動(dòng)方向，必需使用雙向可逆射流風(fēng)機(jī)。
　　風(fēng)向單洞雙向交通火災(zāi)發(fā)生在道左洞口附近單洞雙向交通火災(zāi)發(fā)生在道右洞口附近S.單向交通隧道中的風(fēng)向控制在單向行駛隧道中，所有車輛在隧道內(nèi)將朝同一方向行駛。一些公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者為了在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)射流風(fēng)機(jī)需要反向工作而經(jīng)常采用可逆式射流風(fēng)機(jī)。是否同單洞雙向交通隧道一樣，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在左洞口附近時(shí)射流風(fēng)機(jī)應(yīng)反向工作，將起火汽車產(chǎn)生的煙霧由隧道左洞口排出隧道，火災(zāi)發(fā)生在出口附近一所示為單向交通火災(zāi)發(fā)生在隧道出口附近時(shí)，風(fēng)機(jī)工作方向不變，煙霧在射流風(fēng)機(jī)作單向交通火災(zāi)發(fā)生在隧道出口附近用下從隧道出口排出。
　　火災(zāi)發(fā)生在入口附近首先，如果此時(shí)按照一些設(shè)計(jì)者的想法，風(fēng)機(jī)反向工作時(shí)的情況見。雖然著火汽車靠近隧道進(jìn)口，但著火汽車后面的車輛將與其相距甚近，而且由于后面車輛的阻塞，著火車輛后面的車輛無法撤離。因此，車輛處于危險(xiǎn)狀態(tài)。
　　通常汽車在隧道中的正常行駛速度超過40km/h（llm/S），同時(shí)在車輛行駛時(shí)，隧道內(nèi)車與車之間的距離也超過30m.當(dāng)某輛汽車在隧道人口附近發(fā)生火災(zāi)并停在隧道內(nèi)時(shí)，該車前面的車輛由于沒有其它車輛的阻礙，車輛可以繼續(xù)以超過llm/s的速度行駛，不斷遠(yuǎn)離起火車輛，且最近距離超過30m.如果風(fēng)機(jī)不改變運(yùn)行方向，繼續(xù)往前推動(dòng)空氣，煙霧在風(fēng)機(jī)的推動(dòng)下并不能追趕上前面的車輛。因?yàn)榘l(fā)生火災(zāi)時(shí)，隧道內(nèi)的風(fēng)速大于2m/s，但小于7m/8，煙霧的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽車行駛的速度。因此，此種通風(fēng)方式不僅可以保證著火車輛后面的車輛安全，而且也可以保證前面車輛的安全。
　　單向交通火災(zāi)發(fā)生在道進(jìn)口附近單向交通火災(zāi)發(fā)生在隧道進(jìn)口附近風(fēng)向在公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)射流風(fēng)機(jī)的選型中，應(yīng)充分考慮隧道內(nèi)的交通方式，嚴(yán)格確定相應(yīng)的隧道通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)隧道確實(shí)需要射流風(fēng)機(jī)雙向工作時(shí)，采用雙向可逆射流風(fēng)機(jī)。但如果隧道風(fēng)系統(tǒng)在任何時(shí)候都不需要反向工作時(shí)，建議采用單向射流風(fēng)機(jī)，其好處是不僅可以節(jié)約通風(fēng)設(shè)備的投資，而且可以節(jié)約通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，在某些隧道中，射流風(fēng)機(jī)的反向工作可能會(huì)帶來更大的損失，采用單項(xiàng)射流風(fēng)機(jī)還可以避免發(fā)生由于風(fēng)機(jī)反向引起的嚴(yán)重后果。