通风技术经济性研究
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煤矿乏风(通风瓦斯)甲烷氧化技术经济及社会效益分析马晓钟胜利油田胜利动力机械集团摘要:本文介绍了我国通风瓦斯排放的现状与通风瓦斯减排带来的社会、经济、环境等效益,分析了通风瓦斯利用技术应用方式与经济可行性,研究了平顶山矿区与阜新矿区的矿井通风瓦斯的利用潜力,并对具体项目进行了经济分析。
关键词:矿井通风瓦斯;甲烷氧化技术;经济分析1 煤矿乏风的排放及利用现状简述(1)排放总量巨大煤矿开采中,瓦斯排出量的70%是通过乏风(通风瓦斯)排出的。
我国煤矿开采中,每年通过乏风排出的纯甲烷在100~150亿m3左右。
一个高瓦斯矿区百万吨产量的矿井,每分钟的乏风量在5000~10000m3左右,每分钟通过乏风排出纯甲烷就是25m3~50m3,每年排出的纯甲烷就是1000~2000万m3。
相当于向大气排放了130~250万吨二氧化碳。
(2)清洁排放和能量利用难度大,目前全部直接排空由于煤矿乏风的甲烷含量极低,如果进行提纯分离,不论是用变压吸附方法,还是用变温吸附分离方法,面对含量巨大的空气和微少的甲烷,都必然需要相对于甲烷产量更多的加压耗能或加温耗能。
所耗的能量,远远超过获取甲烷的能量。
因而不论从能源的角度,还是从经济的角度,都是行不通的。
另外,由于乏风中的甲烷含量远远超出了甲烷的空然比范围,用直接燃烧的办法处理(排放或利用热能)也是行不通的。
两种传统办法均不能解决乏风的有效处理问题,所以只能选择直接排放,造成了巨大的污染和能源浪费。
2 煤矿乏风甲烷氧化技术的研究意义截至目前,只有为数不多的几家国外研制单位进行了煤矿瓦斯氧化技术的研究和装置开发,其装置从原理上分为两种:逆流式煤矿瓦斯热氧化装置和逆流式煤矿瓦斯催化氧化装置。
由于种种原因还没有任何一项技术研究被应用于工业现场,更没有推广使用。
胜动集团研究完成的煤矿乏风甲烷氧化技术是目前国内唯一通过现场工业性试验的技术成果,在可利用乏风浓度、氧化控制、热量利用等方面取得了突破性进展。
基于Ventsim软件的矿井通风系统全局经济性优化基于Ventsim软件的矿井通风系统全局经济性优化随着矿业行业的发展,矿井通风系统的经济性优化对于矿井生产效益和环境安全具有重要意义。
Ventsim软件作为一种强大的矿井通风系统仿真软件,可以为优化矿井通风系统提供可靠的技术支持和指导。
在本文中,我们将探讨使用Ventsim 软件进行矿井通风系统全局经济性优化的方法和效果。
矿井通风系统对于矿井生产运行至关重要。
合理优化通风系统可以提高矿井的生产效率、降低能源消耗、减少环境污染等。
传统的通风系统优化方法多为基于试验和经验的方式,效果有限且耗时耗力。
而Ventsim软件能够基于矿井的实际数据和运行情况进行系统仿真,准确模拟矿井通风过程,为优化提供更科学的参考。
在进行矿井通风系统全局经济性优化时,首先需要建立矿井的三维模型,并输入矿井的地质数据、通风系统参数等。
Ventsim软件可以根据这些数据自动计算得到矿井的气流分布图、风速、压力等关键参数。
这些参数是评估通风系统性能、进行优化的重要依据。
在得到矿井的物理模型和通风参数后,可以通过Ventsim 软件进行多种优化方案的比较和选择。
例如,可以通过调整矿井的风门位置和开合程度,优化气流分布,减小通风阻力,提高通风效果。
同时,还可以根据矿井的实际情况,进行数值模拟计算,评估不同方案的经济性和可行性,选择最佳方案。
除了进行优化比较,Ventsim软件还可以实时监测和分析矿井通风系统的运行情况。
通过设置监测点,可以实时采集矿井的通风数据,并与模拟计算结果进行对比。
这样可以及时发现通风系统的异常情况,并进行调整和修正,保证矿井的安全生产。
Ventsim软件在矿井通风系统全局经济性优化中具有一定的局限性。
首先,需要根据矿井的实际情况进行精确的数据输入,这对于数据采集和处理能力要求较高。
其次,优化结果还需要结合矿井的实际操作和管理,才能真正发挥其经济效益和环境保护的潜力。
(2023)大型工业通风机生产建设项目可行性研究报告(一)(2023)大型工业通风机生产建设项目可行性研究报告项目介绍•项目名称:(2023)大型工业通风机生产建设项目•项目类型:工业制造•项目地点:xxxx省xxxx市xxxx区•项目建设周期:3年•项目总投资:xx亿元人民币•项目预计年产值:xx亿元人民币市场分析•市场需求:随着国家经济的快速发展,各行业的工业制造需求越来越大,其中通风机是不可或缺的设备。
•市场竞争:目前国内市场上的通风机企业众多,但大型工业通风机生产企业数量不多,且市场份额分布不均。
技术路线•采用国内领先的通风机生产技术,引进国际先进的设备和技术。
•建立研发中心,加强技术创新,提高产品竞争力。
经济效益•建设期投资:xx亿元人民币•预计年销售收入:xx亿元人民币•投资回收期:xx年•投资内部收益率:xx%•项目盈利能力:良好投资风险•土地价格波动风险•投资标的技术、市场变化风险•市场份额争夺风险•需求波动风险建议与结论本项目的市场需求大,技术优势明显,有着较好的经济效益和投资回报率。
但也存在一定的投资风险,为减小风险,建议制定严格的风险控制措施。
项目建设符合国家经济发展的需要,有着广阔的市场前景和投资价值,建议提供优惠的政策和环境保障,促进项目尽快投产。
建设规划•施工内容:厂房建设、设备采购、研发中心建设、物流配套设施建设等•建设目标:建设一座现代化的、规模大、技术先进的工业通风机生产厂区,并形成完善的销售和服务体系,实现可持续发展。
•建设进度:分阶段进行,前期为进行前期准备工作,中期为厂房建设和设备采购,后期为研发中心建设和物流配套设施建设。
技术支撑•采用国内领先的智能化生产流程和设备。
•建立专业的研发中心,不断推进技术创新和产品升级。
成本效益•以国内领先技术为支撑,生产成本相对较低,能在竞争中保持优势。
•通过提高产品品质,提升售价水平,提高销售利润。
市场前景•中国市场:随着地产、化工、制药、矿山、锻造、钢铁等多行业产值的稳步增长,通风机市场需求快速上升,市场前景较好。
矿井通风安全与技术研究摘要:矿井生产是一项危险性较高的工作,矿井通风系统是确保生产安全性和经济性的关键。
近几年,矿井通风技术得到了快速发展,在矿井的建设与后期生产过程中,要合理优化设计通风系统,确保矿井生产的顺利进行,只有这样才能实现煤矿企业的可持续发展。
基于此,本文主要探讨了矿井通风安全与技术。
关键词:煤矿安全;矿井通风;技术引言通风系统在煤矿生产开采过程中发挥的作用是不可替代的,随着我国煤矿现代化建设的不断深入,安全生产已经成为了现在煤矿生产的主题,因此必须要针对煤矿通风技术以及通风装备不断加大研究力度,全面提升整个通风系统的稳定性和智能化程度,这样才能促进我国矿井生产实现可持续发展。
一、矿井通风技术分析1.1多风机多级机站在矿井中对多风机多级机站进行合理应用,一方面可以提高通风效率,另一方面也可以大幅度降低电能的消耗量,该项技术在一些煤矿井中应用取得了不错的效果。
风机多级机站在矿井中应用,利用风机对矿井下的具体风量的大小情况进行合理控制,在具体作业过程中,在允许的情况下,应当尽量减少对风窗的应用,从而使通风系统的可控性能够得到进一步提高。
此外,风机多级机站在能源消耗上优于单一大型风机,这主要是因为风机多级机站采用站间风机串联和机站内风机并联组合方式,因此,在实际作业过程中,风压和风量都较小,能量消耗较小。
1.2主扇辅扇两者相联合在矿井风通过程中对主扇辅扇两者进行合理联合,可以确保实际作业过程中风量能够保持不变,以及矿井空气中各项污染物都在标准以下的情况下,降低通风系统在运行过程中的费用,该项技术在一些矿井通风系统中得到了合理应用,并且,取得了不错的应用效果。
1.3合理降低风阻风阻的存在会加大通风系统在运行过程中风压的消耗,进而会影响通风系统在实际运行过程中的经济效益。
利用最大阻力路线上的高阻力区域采用扩大巷道横截面积的措施降低风阻。
目前,可以利用流线型风桥和扩散塔等各种不同类型的通风建筑,降低通风风阻。
油气田区特长瓦斯隧道施工通风技术研究分析随着我国经济的快速发展,对能源的需求与日俱增,因此对油气资源的开发也呈现出日益增长的趋势。
在这一过程中,油气田区的特长瓦斯隧道施工通风技术显得尤为重要。
特长瓦斯隧道是指在工作面长达3km以上,瓦斯含量大于1%的隧道。
在这种特殊环境下,通风系统的设计和施工显得尤为重要,它直接关系到矿山工作人员的生命安全和矿井的持续生产。
进行对这一领域的研究和分析显得尤为必要。
一、特长瓦斯隧道通风系统设计1. 通风系统的组成通风系统通常由通风井、风机、风道、排风井和尾气处理设备等组成。
通风井是通风系统的核心,它决定了通风系统的有效性和稳定性。
在特长瓦斯隧道的通风系统中,通风井的数量和位置需要进行科学合理的设计,以保证有效的通风效果。
风机作为通风系统的动力来源,其选型和安装位置也需要经过精密的计算和确定。
风道和排风井则是通风系统的“血管”和“排泄系统”,它们需要合理布局、通风阻力小、通风效率高。
尾气处理设备主要针对瓦斯的排放进行处理,以保证环境的清洁和安全。
特长瓦斯隧道通风系统的原理主要包括两方面:一是利用风机的动力将新鲜空气输送到工作面,以保证工作人员能够有足够的氧气供应;二是将工作面产生的废气通过排风井排出隧道外,以保证工作面的瓦斯浓度符合安全要求。
通风系统的设计需要结合地质条件、瓦斯分布和工作面布置等因素,通过模拟计算和风流动力学原理,确定合理的通风方案。
首先需要做好通风系统施工的前期准备工作。
包括通风井的预制和安装、风机和风道的安装、排风井的施工等工程。
这一过程需要精密的测量和计算,以保证通风系统的稳定性和有效性。
2. 通风系统施工过程中的安全保障特长瓦斯隧道通风系统施工过程中,安全问题时刻都是需要特别关注的。
首先是通风系统施工人员的安全,需要提供相应的安全防护措施,例如通风系统施工现场的通风和排瓦斯设备、呼吸器等。
其次是通风系统施工对周边环境和其他设备的影响,需要保证通风系统施工的同时不影响其他设备的正常运行,同时要防止施工对周边环境的污染。
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008NO .27SC I ENCE &TECH NO LOG Y I NFOR M A TI O N 工业技术在隧道的掘进施工过程中,为了稀释和排出爆破产生的炮烟、粉尘和有毒有害气体,形成一个能满足安全、提高工作环境舒适环境保持良好的工作条件,最根本的措施是消除和减少发生源,基本的方法是通风。
通风是把隧道内有害气体、粉尘、污染的空气排出洞外,或者送入新鲜空气稀释它。
但目前,在隧道掘进施工中,在通风机械设备的选择、匹配、风量和风速的控制上,大多是根据经验选配。
本文就隧道掘进施工中的经验,考虑隧道形态、规模、施工方法等条件,介绍如何从强制通风方式中确定最理想的通风方法,对通风风量及选择设备进行计算、合理选配。
1通风方式及其应用1.1通风方式分类通风方式根据隧道长度、施工方法和设备条件确定,分为自然通风和机械通风两种。
自然通风既利用隧道内、外的大气压差进行通风,无需机械设备;机械通风是采用风机为动力,配以风筒送、排风的通风方式(压入式通风、抽出式通风、混合式通风)。
机械通风两种基本方式(压入式通风和抽出式通风)见隧道施工基本通风方式图(图1);混合式通风是两种基本通风方隧道施工通风技术研究郭彬峰(中铁十九局集团第五工程有限公司大连116100)摘要:本文通过天子岭隧道施工通风的实践,给出了隧道掘进施工通风所需风量、选配通风机械设备时相关参数的计算方法,阐明了如何根据相关参数选配通风机械设备的基本知识,就日常通风技术管理和安全管理措施做了简要的介绍,对解决隧道施工通风根据经验进行设备选配的现状有一定的指导作用。
关键词:隧道通风风量炸药瓦斯二氧化碳设备选择中图分类号:TU 7文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)09(c )-0091-02式相配合使用,分为长压短抽式、长抽短压式(前压后抽式、前抽后压式)。
生态建筑的通风技术及其实现【摘要】在现代建筑中实现良好的通风技术显得非常必要。
尤其对生态建筑而言,自然通风是其中的关键环节和重点领域,通风的目的在于向居住者提供呼吸用的新鲜空气,或者在夏季时能够处于较低的室内温度之中。
基于此,本文分析了自然通风技术的原理与优势,然后讨论了实现自然通风的方式与设计理念,最后对自然通风的新趋势进行了展望。
【关键词】生态建筑;通风技术;技术实现;太阳能通风一、自然通风技术的原理与优势(1)自然通风技术的原理。
自然通风是一种古老的技术,虽然表面上看来,并不具备较为复杂的技术含量,但是与耗能较高的现代空调技术不同的是,自然通风技术在经济性方面却表现突出,能够适应气候的变化,并且经过千百年的发展,自然通风技术已经发展的较为成熟。
自然通风的工作原理是:在压差的推动下,促使空气在建筑物中流动。
而根据压差形成的原理,自然通风又分为风压作用下的自然通风与热压作用下的自然通风两类。
其工作原理是:当有风从某一侧吹向建筑物时,建筑物的迎风面将受到空气的推动,以此形成正压区,空气将从该侧进入到建筑中;在建筑的背风面,在空气绕流的影响下,将会形成一个负压区,该区能够吸引建筑物内的空气,使其从该侧的出口流出,持续不断的空气流就此形成。
(2)自然通风技术的优势。
一是当建筑物外的空气温、湿度相对较低时,自然通风技术能够实现在不消耗不可再生能源的情况下,除湿和降温,使人体的居住环境更加舒适。
二是在自然通风技术的作用下,新鲜、清洁的自然空气将会送至住户的所在区域,这不但利于人的生理健康与心理健康,增强人的体制,还会排除建筑物内的污浊空气,在一定程度上改变周围区域的空气质量。
二、实现自然通风的方式与设计理念(1)合理设计建筑的整体布局和设计形态。
从生态学的角度将,影响建筑物整体布局的因素主要是阳光和风,阳光的舒适程度和风向、风级都会对建筑物的通风产生重要的影响。
因此,在防止建筑物吸热和接受太阳辐射过度的同时,还需要考虑将建筑物的法线和夏季季风的风向相一致。
通风工程可行性研究报告一、项目背景通风工程是指通过人为的方法对环境空气进行调节,使室内空气能够保持一定的温度、湿度和洁净度,以提供一个舒适、安全的室内生活环境。
通风工程广泛应用于工业车间、商业建筑、医院、办公室等场所,对人们的生活和工作环境起着重要的作用。
本次通风工程可行性研究报告旨在探讨一个新建办公楼项目是否需要进行通风工程设计,以及设计的具体可行性和实施方案。
通过前期调研和深入分析,为业主提供相应的建议,使其能够做出明智的决策。
二、项目概况项目地点:某城市中心商业区项目规模:新建办公楼,总建筑面积约5000平方米项目背景:由于城市中心商业区办公楼密集,周边环境复杂,客流量大,车辆尾气排放增多,空气污染严重。
而且随着城市的不断发展和人口的增加,室外空气质量逐渐恶化,对室内空气质量要求也越来越高。
三、调研方法1. 现场实地调研:了解办公楼周边环境,观察空气流通情况、建筑结构、采光条件等。
2. 资料收集分析:收集相关资料,对新建办公楼的地理位置、气候条件、使用功能、人员密度等因素进行分析。
3. 专家咨询:请相关专家对通风工程的设计方案进行评审,了解现有技术的应用和发展趋势。
四、调研结果1. 空气质量情况经过调研分析发现,城市中心商业区空气质量普遍较差,尤其是办公楼周边车流量大的情况下,尾气排放会直接影响到室内空气质量。
而且该地区的气候多变,夏季炎热潮湿,冬季寒冷干燥,室内空气的温度和湿度波动较大。
2. 办公楼使用情况新建办公楼将主要作为企业的办公场所,人员密度较大,员工的舒适度和健康安全受到关注。
因此,对室内空气质量的要求较高,需要通过通风工程手段来保证室内空气的洁净度、温度和湿度。
3. 技术可行性目前,通风工程技术已经相对成熟,能够根据办公楼的具体情况设计出合适的通风方案。
采用先进的通风设备和系统,可以有效改善室内空气质量,提高员工的工作效率和生活品质。
五、设计方案基于前期调研结果,我们提出以下通风工程设计方案:1. 采用全新的通风系统,包括空调设备、换气设备和净化设备,以保证室内空气的洁净度和舒适度。
离心通风机常用调节方法及经济性比较作者:宋佩玉来源:《科学与财富》2015年第26期摘要:当前我国的能源消耗量在不断的提升,其中电能生产消耗就达到了15%-25%,所以在这一过程中不断的提升能源的使用效率也就成了非常重要的一个环节,它能够很好的节约能源。
而在这一过程中合理的使用调解方法对减少电能消耗是十分关键的。
本文主要分析了离心通风机常用调节方法及经济性比较,以供参考和借鉴。
关键词:离心通风机;调解方法;经济性通风机在设计的过程中,其参数可能会有一定的变化范围,管网在运行当中的特性也会产生非常大的变化,这样也就使得通风机在使用的过程中需要采取有效的措施做好工况调节工作。
如果在这一过程中所选的调节方式并不是十分的有效和恰当,就可能会使得通风机的效率得不到有效的提升,因此在使用的过程中,采用合理的调节方式可以有效的提升风机运行的质量和效率。
1 离心通风机常用的调节方法及特点1.1 离心通风机进口导叶调节(D式)或进口挡板调节(F式)D式和F式主要是对导叶片或挡板的开度进行适当的调整,这样可以十分有效的对通风机自身的性能加以控制和处理,也就可以充分的改善通风机自身的通风性,从而也可以更加有效的顺应相关工艺流程对于压力和流量的需求。
由图1可看出,某离心通风机调节角度从-15°~60°的性能曲线,M为管网特性曲线,当调节门全开(调节角度为0°)时,为工况点l,工况参数为Q1、p1。
为满足工艺流程对流量或压力的要求,需逐渐关闭调节门,此时通风机的性能曲线随之变化,当调节门调节到角度约45°时,通风机性能曲线与管网特性曲线交于2点,该工况点的工况参数为Q2、p2。
进口导叶调节方式在对叶片的角度进行调节的过程中主要是能够发挥其调整风量的功能,同时其还可以适当的改变叶轮进口预旋的导叶整流的作用。
而进口挡板调节方式在对调节门挡板的角度进行适当调整的时候一般情况下能够发挥比较明显的节流作用。
矿井通风开题报告一、研究背景和意义矿山是全球能源和资源的重要来源,但矿井事故频发,严重威胁矿工的生命安全和煤矿的正常运营。
其中,矿井通风系统在矿山安全生产中起着至关重要的作用。
通风系统能够净化空气、降温降湿、稳定氧气浓度,并保持矿井内的气流稳定,防止有害气体积聚。
因此,在矿井安全生产的过程中,有效的通风系统设计和管理至关重要。
二、研究目标本次研究的目标是通过对矿井通风系统的研究,提出一种优化的通风系统设计方案,并通过实际数据测试验证其效果,同时探索其他与通风系统相关的关键问题,如通风系统能耗管理、通风系统的运维策略等。
三、研究内容和方法1. 矿井通风系统现状调研对国内外矿井通风系统的现状进行调研,了解各种通风系统设计方案、运维策略以及相关的技术参数。
通过文献研究和实地考察,收集和整理相关的数据。
2. 矿井通风系统模拟模型建立基于矿井通风系统的特点和通风流体力学原理,借助计算机仿真软件,建立矿井通风系统的模拟模型。
通过模型的建立,可以更好地理解和预测通风系统的运行状况。
3. 通风系统优化设计根据前期研究和模拟模型的结果,结合实际需要,提出一种优化的矿井通风系统设计方案。
通过考虑通风系统的能耗、温湿度控制、气流稳定性等问题,力求提高通风系统的效能和经济性。
4. 通风系统方案验证与数据分析在实际矿井中进行通风系统优化方案的验证,收集和记录实际数据,包括空气污染物浓度、温湿度、能耗等。
通过对数据的分析,评估优化方案的有效性和可行性。
四、预期成果与创新点1. 优化的通风系统设计方案通过对矿井通风系统的研究和优化,提出一种能够满足矿井安全生产需求的通风系统设计方案。
该方案将考虑通风系统的节能性、温湿度控制能力和气流的稳定性等因素,提高矿井通风系统的效率和经济性。
2. 通风系统运维策略探索通过对矿井通风系统的研究,探索通风系统运维的关键问题,包括系统维修、设备更换、数据收集与分析等。
提出一套科学的通风系统运维策略,以提高通风系统的运行效率和可靠性。
金属矿山通风技术是矿山安全生产中至关重要的一项内容,它对于矿井内气体浓度的控制、工人的健康和安全起着重要的作用。
在矿井内作业过程中,由于各种原因产生了大量有害气体,如煤矿瓦斯、金属矿山的一氧化碳等气体,如果不及时有效地排除,将给矿工的工作带来很大的困扰,甚至可能引发火灾、爆炸等灾害事故。
因此,金属矿山通风技术的研究和应用对于矿井的安全生产具有重要的意义。
一、金属矿山通风技术的分类根据矿山通风的原理和方式不同,可将金属矿山通风技术分为自然通风、机械通风和混合通风三种。
1. 自然通风自然通风是利用自然气流来实现通风的一种方式。
通过合理设置出风口和入风口,形成气流的自然循环。
自然通风是一种经济有效的通风方式,但其通风效果受外界气象条件的制约,无法控制矿井内的气体浓度。
因此,自然通风在矿山通风中的应用相对较少。
2. 机械通风机械通风是通过特定的设备来驱动气流,实现通风的一种方式。
常见的机械通风设备包括风机、风冷机、风门等。
机械通风具有通风效果好、控制方便等优点,能够有效地控制矿井内气体浓度,但对能源的消耗量较大。
3. 混合通风混合通风是将自然通风和机械通风结合起来的一种通风方式。
通过合理设置自然通风口和机械通风设备,充分利用自然气流和机械设备的优势,提高通风效果。
混合通风结合了自然通风的经济性和机械通风的控制性,是目前矿山通风中常用的一种方式。
二、金属矿山通风技术的原理金属矿山通风技术的原理主要包括气流生成和气流传递两个方面。
1. 气流生成气流生成是通过驱动力来推动气体的运动,形成气流。
在金属矿山通风中,通常使用风机或风冷机作为驱动力,通过将外界新鲜空气或处理后的空气送入矿井内形成气流。
这个过程需要选择合适的风机或风冷机,并根据矿井的深度、地质条件、工作面的情况等因素,合理设置出风口和入风口,以达到预期的通风效果。
2. 气流传递气流传递是将生成的气流从出风口传递到入风口的过程。
矿井内的气流传递通常通过巷道、井筒等通道完成。
热回收通风系统在北方住宅的应用效果一、热回收通风系统概述热回收通风系统是一种高效节能的室内空气质量控制技术,它通过回收室内排出的热能来预热进入的新鲜空气,从而减少供暖和制冷系统的能耗。
在北方地区,由于冬季寒冷且漫长,供暖需求大,因此热回收通风系统在住宅中的应用尤为重要。
1.1 热回收通风系统的核心原理热回收通风系统的核心原理是利用热交换器,将室内排出的热空气与室外进入的新鲜空气进行热交换,从而实现能量的回收。
这种系统通常包括送风系统、排风系统和热交换器三个主要部分。
1.2 热回收通风系统的应用场景热回收通风系统的应用场景广泛,不仅适用于新建住宅,也适用于既有住宅的改造。
在北方地区,由于室内外温差大,热回收通风系统能够有效减少供暖和制冷的能耗,提高室内舒适度。
二、热回收通风系统在北方住宅的应用效果在北方住宅中,热回收通风系统的应用效果显著,主要体现在以下几个方面:2.1 提高能源效率热回收通风系统通过回收室内排出的热能,减少了供暖和制冷系统的能耗。
在北方地区,冬季供暖是住宅能耗的主要部分,热回收通风系统能够有效降低这部分能耗,提高能源效率。
2.2 改善室内空气质量热回收通风系统不仅能够回收热能,还能够通过持续的通风换气,减少室内污染物的积累,改善室内空气质量。
这对于北方地区冬季长时间关闭门窗的住宅尤为重要。
2.3 提升室内舒适度热回收通风系统能够提供恒温恒湿的室内环境,减少室内温度波动,提升居住者的舒适度。
在北方地区,冬季室内外温差大,热回收通风系统能够有效调节室内温度,避免过冷或过热。
2.4 减少维护成本热回收通风系统的运行维护成本相对较低,因为它减少了对传统供暖和制冷系统的依赖。
在北方地区,供暖系统的维护成本较高,热回收通风系统的使用能够有效降低这部分成本。
三、热回收通风系统在北方住宅的应用挑战尽管热回收通风系统在北方住宅中的应用效果显著,但也面临着一些挑战:3.1 初始成本较高热回收通风系统的初始成本相对较高,这可能会影响一些家庭的安装意愿。
苍岭隧道营运通风方式的初步论证一:国内外双管公路隧道营运通风方式调查1.国外公路隧道营运通风调查分析1.1国外公路隧道概况截止2000年11月,国外公路隧道长度在10km以上的有10座;5-10km 范围有74座,4-5 km范围有47座,3-4km范围共有104座,共235座。
表1.1—世界公路隧道统计表(长度大于10km)表1.2—世界公路隧道统计表(长度5-10 km)表1.3—世界公路隧道统计表(长度4-5 km)表1.4—世界公路隧道统计表(长度3-4km)这些长大公路隧道主要分布在挪威、瑞士、日本、奥地利、意大利、法国、西班牙等西方发达国家。
在长度5km以上隧道几乎全部为发达国家和地区所襄括。
正在施工中的中国台湾平岭(Pinglin)隧道(2×12.9 km+服务隧道),目前排名世界第三,预计2003年建成通车。
山岭公路隧道有钻爆法(Drill and Blast)及掘进机法(TBM)施工。
在十座世界最长的隧道中,台湾省的平岭隧道采用TBM法施工。
海底隧道有钻爆法和TBM法,亦有盾构法施工。
挪威是公路隧道修建技术处于国际领先地位的发达国家,具有修建山岭隧道和海底隧道的先进技术。
于2000年11月27日通车的世界最长的公路隧道Laerdal隧道,为单管双向交通隧道全长为24.5 km,该隧道按钻爆法掘进、钢纤维加筋射砼作永久衬砌支护(挪威法)。
排名世界第三名台湾省平岭隧道,为高速公路(双管正线+服务避难隧道)隧道,为三管一次建成,应该说是世界规模最大的高等级公路隧道。
在海底隧道方面,挪威亦处于领先的地位,其次为日本。
在世界长度3 km以上的十六座海底隧道中,挪威占12座。
日本东京湾海底隧道(2×9.5 km),按盾构法施工,为世界最长的海底隧道。
1.2国外公路隧道通风调查本报告列出了国外最长隧道(前10名)以及其它一些著名隧道使用的通风方式,见《世界部分隧道通风统计表》(表2.2.1)。
公路隧道通风方式有横向通风和纵向通风两大类。
隧道是狭长的管状构造物,隧道通风主要解决两类问题:正常交通条件下隧道内空气清洁,符合工业环境标准;在火灾等重大事故条件下如何防灾。
在考虑通风方式时必须考虑火灾问题。
通风对防灾是有利还是不利,如何辩证地解决这个问题与国家的经济发展水平和技术手段息息相关,从国外公路隧道通风发展历程充分显示了这点。
1.横向通风方式(包括全横向和半横向通风)隧道断面内设专门通风道和排风道,清鲜空气可通过隧道断而上通风道/排风道,进行横向道排风。
当通风气流全部为横向流动时,称全横向通风。
当仅有送风道或排风道,气流部分从送风道或排风道流动,部分通过隧道纵向流动排出洞外时称半横向通风。
横向通风气流主要为横向流动,故发生火灾时排风道成为排烟道,烟雾沿隧道方向蔓延要小一些,防火要好。
这个观点在早期的欧州国家隧道工程中根深蒂固。
横向通风因在隧道断面要多增加通风道排风道,以及配套通风设施,故土建投资亦是高昂的,因不能或/仅部分使用隧道汽车活塞风(交通风),而通风效率低下,耗能大,营运费用开支大。
在80年代以前几乎所有的长度大于3 km公路隧道均采用横向通风方式(或半横和全横通风以及组合)。
尤其是单管双向交通隧道均采用横向通风。
著名的有瑞士圣哥达隧道(St.Gotthard),全长16.9km, 穿越瑞士阿尔卑斯山,为单管双向行车隧道,于1980年9月5日通车。
隧道采用全横向通风方式,整个通风系统由6个通风站(4个竖井通风站+2个洞口通风站)共22个送/排风机向隧道通风,每15min可换气一次,新鲜空气从通风站向隧道洞内送风道送风,送风道每8m开口一处喷入新鲜空气,隧道拱顶排风道每16m一处设排风口排风。
因考虑紧急状况,隧道设置一条与隧道平行的服务隧道(宽2.6m,高3m),共有66处横通道与主隧道相连,供火灾时疏散与救援。
圣哥达隧道为洲际公路(通往意大利),交通量逐年增长。
据统计1989年7月29号日交通量已达37324辆,安全问题日益严重。
圣哥达隧道自1980年开通十多年来,已发生6次严重火灾。
1984年4月2日发生的严重火灾,一辆卡车燃烧毁坏,隧道吊顶电气设备受损,幸好人员及时从平行的服务水平隧道疏散,火灾迅速控制,并在五小时后重新开通。
但是,1999年3月24日发生的位于法国-意大利边界的著名的勃朗峰隧道(Mont Blanc)(隧道长度11.6km,单管双车道+服务隧道,1965年7月开通)火灾却是让世界震惊的特大火灾。
其严重程度是前所未有的:有34人伤亡。
隧道严重受损,长时间关闭。
因为单管隧道,交通不能及时恢复,交通中断。
勃郎峰隧道采用全横向通风,有一个平行的服务隧道与之相通。
事故调查报告(1)提出:管理系统不善及反映不迅速,应急排烟系统反应不快以及疏散避难标志不明显是造成事故难以控制的主要原因。
公路(道路)隧道是地下管状构造物,空间环境狭窄,无轨的与个性的,尽管是有序的交通流,但受驾驶者心理生理的控制,存在潜在的交通事故危险,特别是火灾危险。
火灾发生是不可避免的,关键在于减少隧道火灾发生的频率和控制灾情的发展。
八十年后期在特长隧道中尤其是在双管单向交通隧道中开始逐渐使用纵向通风方式。
二个重要的方面是基于这样的认识:火灾主要在于有效及时的控制——包括管理方面和技术方面。
电子信息技术,自动化技术和监控技术的迅速发展,为及时了解和控制火灾程度提供必要的技术手段,勃郎峰隧道火灾事故证明了完善的反应迅速的管理系统是极为重要的;第二方面:新型静电除尘(烟雾)设备亦为纵向通风技术在长度方面拓展了空间,通过静电除尘技术,将洞内烟雾微尘吸除,使纵向通风段长度有传统的1.5km拓展到5km以上。
这些重要的工程实例为:日本关越隧道,1986年开通一期单管隧道(+平行的服务隧道),隧道长10.926km,采用竖井送排式纵向通风,共2个竖井通风,中间段通风长度6km;1990年开通二期隧道(长度11.01km),亦为竖井送排式通风。
日本第二新神户隧道(7.125 km),;东京湾海底隧道(2×9.5 km)均采用纵向通风方式,仅用一处通风竖井,纵向通风分段长度约5km。
2000年11月27日开通的世界最长的欧州洲际公路隧道(E16)—挪威Laedral隧道,单管全长24.5 km,隧道采用纵向通风,仅设一个斜竖井通风。
图1.2为挪威Laedral隧道平纵断面示意图。
在长度3-6km隧道通风方面,纵向通风与横向通风的组合通风方式亦在瑞士等国家普遍使用(见表2.2.1)。
如Mont Terri隧道(1x4.07km)—“横向+半横向”,Uetiberg隧道(2x4.5km)--“纵向+横向”,Gubrist隧道(2x3.3km)----“纵向+半横向”。
总之,先进的工程技术管理和管理技术手段,推动了节能的纵向通风方式的采用。
综上所述隧道营运通风,逐步向纵向通风方式发展。
国外隧道通风调查显示:1、单管3km以上双向交通的隧道,由于行车是双向的,采用纵向通风,因排烟方向对行车一方不利,故很少使用,均以横向/半横向,或横向/半横向组合通风。
2、对于特长的单管隧道,为考虑火灾避难逃生、救援等问题,应考虑与隧道平行的服务隧道;从工程实例看,目前长度大于10km的单管隧道均设置了服务隧道(挪威Laedral隧道除外,交通量不大)。
3、双管长度大于3km,单向行车的隧道在早期以横向通风为主,80年代开始逐渐向纵向通风方向发展。
一次建成的特长隧道如:日本惠那山隧道(2×8.6 km),湾海底隧道(2×9.5 km)均采用纵向通风,一些早期双管规划分期实施的长大公路隧道,因一期单管隧道开通运行需多年才开通第二管隧道,为防灾安全一期单管双向交通隧道采用横向通风,而二管隧道因交通方式变化而采用纵向通风,这些著名的隧道日本新神户隧道(2×7.17km),意大利Gran Sasso隧道(第一管10.176km,第二管10.12km)。
4、组合通风在长度3-6km隧道使用,单管隧道采用“横向+半横向”组合,双管隧道采用“纵向+横向”,“纵向+半横向”组合。
2.苍岭隧道预测交通量、隧道长度、设计速度2.1 预测交通量隧道所处于路段预测交通量是通过OD调查预测分析,预侧分析考虑了历年路网区域交通量观测站数据,历年区域经济发展数据,预测交通量考虑了作为收费公路的问题,以及作为轴道现有道路的分配问题。
大溪岭-湖雾岭隧道路交通量见表2.1.1,交通量组成表表2.1.2表2.1.1 混合交通量交通量97年2000年2005年2010年2015年2020年台州—温州2381 3652 6416 9466 13065 16778温州—台州2314 3680 6428 9535 13096 16824表2.1.1 小车当量交通量交通量97年2000年2005年2010年2015年2020年台州—温州3283 5186 9046 13253 18160 23154温州—台州3329 5226 9064 13349 18203 23218交通量高峰事故0.098(≈0.1)表2.1.2车辆比例(%) 平均实载吨位(t) 柴油车占有率(%)小型货车中型货车大型货车小客车大客车插挂车23.032.07.5622.129.445.681.874.898.957.4645.4110.161030901040502.2 隧道长度/设计速度隧道长度2×4.11km,双管单向交通,为直线隧道,纵坡人字坡,坡度0.5/0.8%. 路线设计速度100km/h ,隧道照明通风设计速度80km/h。
3.需风量3.1 正常需风量需风量分析考虑了现行规范CO、VI的卫生允许标准,考虑了因环保要求废气汽车排放量逐年下降的问题,综合确定。
Q上行=652m3/s,Q下行=612 m3/s。
3.2火灾排风能力在通风机设备选择时应考虑特殊情况下的短期超负荷能力。
竖井集中排烟风量要求Q=200m3/s·km。
即排风机能力最大要达到上述要求。
4.通风方案考虑的其它因素大溪岭—湖雾岭隧道营运通风方式选择时,应考虑:1、大溪岭—湖雾岭隧道穿越的地形为台地形,平均埋深约134m,最大埋深约159m,这个埋深对设置通风道,如通风竖井而言是有利的。
2、气象条件:根据调查隧道轴线与隧道场地(大溪岭北麓),主风方向夹角15度左右。
而20年累计年平均风速达4.5m/s,自然风对纵向通风方式对一方有利另一方不利。
3、内空断面为拱形断面,结合国情采用NATM法修建,行车道上方的拱部空间是通风可使用的主要方式。
4.通风方案选择研究确定被认为可行的通风方式有:1.纵向通风:●设置一个竖井将隧道分成基本等分通风段的竖井送排式纵向通风方案;●根据风压平衡,竖井位置偏向出口端的竖井排出式纵向通风方案;2.半横向通风:●设置四个通风段,均有洞内竖井送风的半横向通风方案;●设置四个通风段分别由洞口和竖井送风的半横向通风3.全横面通风:●将隧道分为四个通风段分别由洞口和竖井送/排风的全横向通风。