[發明專利]一種基于風機風量及功率的隧道節能通風方法

有效

• 申請號: 202010074639.X
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111206951B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 王棟;吳元金;趙希望;劉石磊;裴真真;張文新;馬國棟;趙軍喜;朱俊峰;黎建平;鄧小知;朱建國;朱行遷;周川川
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F17/18;F04D27/00
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉艷霞

本發明公開了一種基于風機風量及功率的隧道節能通風方法，遠程管理后臺將實際風量與S1得到的最大風量進行比較，同時將S3中的有害氣體濃度與設定的濃度值進行比較，如果檢測風量大于S1得到的最大風量，同時檢測有害氣體濃度低于設定的濃度值，則風機按照最大風量供風；如果檢測風量大于S1得到的最大風量，且同時檢測出有害氣體濃度高于設定的濃度值，則增大風機的供風量，直至檢測的有害氣體濃度小于設定的濃度值；如果檢測風量小于S1得到的最大風量，同時檢測出有害氣體濃度高于設定的濃度值，則增大供風量。在保障隧道掌子面空氣質量的同時也降低隧道通風成本。

【技術領域】

本發明屬于隧道施工通風技術領域，尤其涉及一種基于風機風量及功率的隧道節能通風方法。

【背景技術】

隧道施工通風是隧道施工過程中的關鍵環節，通風效果的好壞直接影響了施工進度的快慢。在目前的隧道通風方案設計時，通風機的容量是按通風最困難時期的供風要求進行選擇的，普遍選用的風機功率較大，造成了風機投入成本的增加；其次，在隧道施工過程中，風機普遍以一個比較高的頻率的運行，現場人員缺乏必要的理論知識，完全根據經驗增減風機風量，經常出現“一風吹”的現象，不能根據各施工工序情況及時調整風機頻率，造成了很大的能耗浪費。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種基于風機風量及功率的隧道節能通風方法，在保障隧道掌子面空氣質量的同時也降低隧道通風成本。

本發明采用以下技術方案：一種基于風機風量及功率的隧道節能通風方法，在隧道內，且沿其開挖走向水平架設有一風管，風管的出風口位于隧道掌子面處；在隧道外，且位于風管進風口處設置有一風機，用于向隧道內送風；該方法如下：

S1.計算作業工序下隧道掌子面(6)處所需要的最大風量，確定出所需風機的功率；同時，將所需要的最大風量傳輸至遠程管理后臺(12)；

S2.由通風專用測試儀實測隧道施工過程中各作業工序掌子面風管出風口的檢測風壓和檢測風量，計算出風機出風口的風壓、風量，計算得到風機運行過程中消耗的實際功率，并將實際功率傳輸至遠程管理后臺(12)；

S3.由監測儀器檢測掌子面處有害氣體濃度，并傳輸至遠程管理后臺；

S4.遠程管理后臺將實際風量與S1得到的最大風量進行比較，同時將S3中的有害氣體濃度與設定的濃度值進行比較，如果檢測風量大于S1得到的最大風量，同時檢測有害氣體濃度低于設定的濃度值，則風機按照S1得到的最大風量供風；如果檢測風量大于S1得到的最大風量，且同時檢測出有害氣體濃度高于設定的濃度值，則增大風機的供風量，直至檢測的有害氣體濃度小于設定的濃度值；如果檢測風量小于S1得到的最大風量，同時檢測出有害氣體濃度低于設定的濃度值，則按照檢測風量供風；如果檢測風量小于S1得到的最大風量，同時檢測出有害氣體濃度高于設定的濃度值，則增大供風量，直至有害氣體的濃度值達到設定的濃度值。

進一步地，在S4后，還包括如下：

S5.利用電能表實時采集風機各作業工序下消耗的電能值，并發送；

S6.遠程管理后臺接收各作業工序下消耗的電能值，將各電能值按工序作業時間換算成對應的功率值；

S7.將功率值與理論的風機風量-功率性能曲線進行對比，若工序作業下下風機實際工況點對應的功率未超過理論工況點20％的變化，則通過電能表對風機電能信息進行實施監測，并按S2的檢測風量對風機進行控制；若工序作業下風機實際工況點對應的功率超過理論工況點20％的變化，則判斷風機運行狀態不穩定，發出報警，并加大或減小風機供風量；重復S2-S7。

本發明的有益效果是：通過對一定通風距離下各工序作業時需風量的計算，然后以此為標準對風機進行按工序實時控制，并對現場的通風效果進行監測，有效解決了在施工過程中“一風吹”、憑經驗升降風機頻率等問題，保證了隧道施工作業面環境空氣質量，降低了隧道施工通風成本。

【附圖說明】