通風設備范例6篇

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通風設備范文1

關鍵詞 人防工程;通風;設備;使用;維護;管理

中圖分類號TU99 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)80-0098-02

人防指揮所通風系統是人防工程的重要組成部分,是保障戰時工程內掩蔽人員和物資通風換氣的必要系統。由于人防指揮所平時內部人員不多,考慮到設備運行費用,設備使用時間不多工作強度不大,主要以維護為主。而在戰時使用的特點是時間緊,任務重,通風系統必須保證隨時運行良好,這就對通風設備維護管理提出了更高的要求,即設備在平時使用不多的情況下隨時都能運行正常。筆者就人防工程通風設備的維護管理問題,聯系工作實踐和平時的學習進行了相關的總結。

1通風系統的組成及作用

1.1人防工程進、排風系統的組成及作用

工程進、排風分別設有清潔式通風,濾毒式通風和隔絕式通風三種通風方式。

1.1.1清潔式通風系統

清潔式通風系統由進、排風機,管道,密閉閥門及消波設施等組成。平時或戰時工程未受到敵人核生化武器打擊時工程采用清潔式通風。

1.1.2 濾毒式通風

濾毒式通風系統由除塵濾毒設備,進、排風機,管道,密閉閥門及消波設施等組成。當工程受到敵人核生化武器打擊,有人員急需進出工事,或室內CO2濃度升到1.5%以上,O2降到19%以下人員難以忍受時,并證明是該濾毒器能過濾的毒劑,且室外濃度較低時,才可以轉入濾毒式通風。濾毒式通風時,工程要超壓排風(全工程超壓排風或局部超壓排風),以防止工程外毒氣滲入工程內。超壓排風必須通過口部洗消間和防毒通道,以保證此時進出工程人員安全。濾毒式通風時,該管道上的密閉閥門必須與進、排風連鎖控制,以確保進、排風系統安全。

1.1.3 隔絕式通風

當工程受到敵人核生化武器打擊,還不能斷定工程內所設濾毒設備能否過濾掉有害物質時工程進行隔絕式通風,即關閉工程進、排風系統,只開啟工程內部通風空調系統進行循環通風。

1.2 電站進、排風系統組成及作用

指揮工程一般都設有柴油發電站,為保證柴油發電機正常工作,電站必須設置獨立的進、排風。該系統由進、排風機、管道、密閉閥門及消波設施等組成。發電機工作運轉過程中,機房需要不斷地消除機組不嚴密部位泄漏的一氧化碳(CO)和丙烯醛(C3H4O)等有害氣體,在機房消除有害物主要靠通風稀釋和排除廢氣,送入新鮮空氣的通風方法,保證空氣中CO和C3H4O的含量在允許濃度下,(CO≤30mg/m3,C3H4O≤0.3mg/m3)。發電機停止工作時,應關閉進、排風機;同時關閉進、排風管道上的密閉閥門,防止外面潮濕空氣通過管道進入電站。

2 影響工程內通風系統正常運行的環境因素

2.1 潮濕的環境

由于工程防水缺陷,外來水源滲透,外來潮濕空氣的滲入,工程內生活用水等使工程內濕度大,電氣絕緣降低,容易產生短路或引起設備故障,風管,閥門的銹蝕。

2.2 工程內有毒有害氣體

裝修材料的揮發物,工程內產生的氡氣等有害放射氣體的積聚對電氣設備的腐蝕,接觸不良,影響正常運轉;風管、閥門的腐蝕老化。

2.3 溫熱的環境

工程內通信設備、計算機、照明燈具和人員都會產生熱量以及夏季新風帶進的熱量。為保證工程內部各種指揮通信、辦公設備及其他設備的性能不受影響,工程內溫度應控制在22℃~28℃,濕度在50%~70%,需要開啟通風空調系統來調節。

3 通風系統的使用和維護管理

3.1 通風設備的使用和維護管理

在風機使用中要注意其聲音是否正常,軸承和電機溫度是否高,當發現風機聲音異常,軸承或電機溫度過高時,應停機檢查,排除故障。當濕度超過正常值時,應加強對電機絕緣值的測量,防止發生設備損壞、觸電等事故。通風機累計動轉300小時左右,須檢修一次,主要檢查通風機管道帆布軟接管有否損壞,風機葉輪是否平衡、葉片和機殼有無相碰現象、聯軸器中心是否正常、各部螺絲是否堅固。

金屬網油濾塵器平時不經常使用,應每年浸油一次;戰時使用,在濾毒式通風轉換為清潔式通風時,應徹底清洗或更換金屬網油濾器,清洗時,人員應帶防毒面具、手套、穿防毒衣,清洗后的水應妥善處理。檢查紙除塵器和過濾吸收器外殼是否損傷銹蝕、掉漆,各種密閉墊、套袖是否老化,螺栓是否松動。連接過濾吸收器前后的通風管必須密閉,不能漏氣;平時不安裝的紙除塵器和過濾吸收器可按設計位置就位,嚴禁打開風口堵頭;各種配件均應放置有序,保證齊全;已安裝的紙除塵器和過濾吸收器,每隔五年必須在防化部門的指導下,檢查其性能是否失效。

3.2 通風管道的維護管理

工程口部防護段預埋和安裝的風管是金屬風管,由于防護段的風管處于比較潮濕的環境,管道易生銹,維護管理要注意定期除銹刷漆,特別是風管內壁除銹刷漆。工程內風管一般設在吊頂內,要經常檢查吊頂內風管是否損壞,法蘭連接螺栓是否松動,有無漏風;風管吊桿與托架連接螺栓是否松動,特別是風管拐彎處;房間送風口與風管出風口之間軟連接管上下連接是否松動或脫落。對金屬部件風管、法蘭、支架、吊桿等應每年維護保養一次,對銹蝕的部件應除銹涂漆,堅固松動的螺絲。每五到十年大修一次,對損壞或銹蝕嚴重的應及時更換。對染毒管道檢修后,應結合密閉閥門的性能試驗進行氣密檢查。

3.3 通風閥門的維護管理

在工程口部防護段進、排風道上設有兩道手電動密閉閥門。該閥門的作用是必要時隔斷內部風管與外部的連通,以阻止工程外潮濕空氣或染毒空氣沿風管進入工程。手電動密閉閥門應與進風機或排風機開關一致,保證其開關靈活,密閉性良好。設有三防自動控制的工程,手電動密閉閥門與進排風機必須連鎖控制,既能自動控制又能手動控制,閥門開關指示明確。每五~十年結合風管檢修,應對風口、閥門全面檢修一次,對各部件除銹,涂漆和涂油,對損壞嚴重的部件應及時進行更換。

3.4 風量調節閥和防火閥的維護管理

為了使通風設備和管道的風量滿足設計要求,在通風管路不同位置設有風量調節閥,這些調節閥安裝竣工時基本調節好了,維護管理中不要隨意動它。另外,風管穿過有防火要求的隔墻時,要設置防火閥。其作用是一旦工程某房間失火,防火閥能自動關閉,阻止火沿管道蔓延。防火閥平時常開,當風管內空氣溫度超過70℃時,防火閥內錫絲熔斷,防火閥自動關閉。維護管理中不要去拉動防火閥拉環,使其保持常開狀態。每個季度檢查一次風口、各種風量調節閥門的活動部件,開關是否靈活,閥體螺栓是否松動,閥體是否銹蝕,發現問題及時處理。

4 通風維護管理應注意的一些問題

4.1 工程防潮問題

在潮濕季節,工程外面空氣濕度比工程內高。在這期間工程口部防護門、密閉門都要關閉,人員進出工程時,要進出一道門隨手關閉門,以減少外面潮濕空氣進入工程;其次,當進、排風未開啟時,管路上的密閉閥門要關閉,確保整個工程密閉。

為節省維護費用,冬天應利用室外空氣溫度低濕度小的特點,對工程進行自然通風除濕。打開工程口部門,使工程內部空氣與新風對流換氣,以降低工程內部濕度,排除工程內部有害氣體。

4.2 做好工程維護管理記錄

工程內各種通風除濕設備運行時間、運行狀況;主要房間溫濕度;設備故障及原因分析、處理結果等要認真記錄。

參考文獻

通風設備范文2

【關鍵詞】巷道;掘進;通風方式;設備選用

無論在新建擴建還是生產礦井,都要開掘大量的井巷工程,開掘井巷,為了排除從煤(巖)體涌出的有害氣體、爆破產生的炮煙、礦塵,凈化氣候條件,要對掘進工作面進行不間斷的通風。而這種井巷僅有一個出口,不能形成貫穿風流,要采用局部通風機、高壓水氣源或主要通風機產生的風壓等技術手段向掘進工作面提供新鮮風流和排出污濁風流。

1、通風方式

煤礦巷道掘進使用局部通風機進行通風。其可劃分為壓入式通風、抽出式通風、混合式通風,而混合式通風效果最佳,應用最廣。

1.1壓入式通風

如圖1所示,局部通風機將新鮮空氣從風筒壓入工作面,使污濁空氣從巷道排出。在通風中炮煙不斷隨風流排出,在巷道出門處的炮煙濃度下降到許可濃度時,排煙過程結束。

為確保通風效果,局部通風機安設在有新鮮風流流過的巷道內,距掘進巷道口必須大于10m以上,防止出現循環風流。為有效排除工作面的炮煙,風筒口距工作面的距離通常要小于10m。

它有效射程較大,沖、排炮煙的作用很強;工作面回風不通過通風機,在有瓦斯涌出的工作面采用這種通風方式安全可靠;工作面回風沿巷道流出,在沿途一并將巷道內的粉塵及有害氣體帶走。它的缺點是:長距離巷道掘進排出炮煙需求的風量大,排出的炮煙在巷道中隨風流擴散,范圍大,時間長,工人進入工作面要穿過污濁氣流。

1.2抽出式通風

如圖2所示,局部通風機將工作面的污濁空氣從風筒被抽出,新鮮風流沿巷道流入。風筒的排風口要設在主巷道風流方向的下方,距掘進巷道口應大于10m。

抽出式通風回風流經通風機,若因葉輪與外殼碰撞或其他原因出現火花,有發生煤塵、瓦斯爆炸的危險,在有瓦斯涌出的工作面不可采用。抽出式通風的有效吸程不長,只有在風筒口離工作面較近時即可取得滿意的效果,因此,在平巷掘進中采用不多,在深豎井掘進中應用較多。抽出式通風的優點是:在有效吸程內排塵效果好;排炮煙需要的風量較小;回風流不污染巷道。抽出式僅能使用剛性風筒或剛性骨架的柔性風筒。

1.3混合式通風

這種通風方式是同時使用壓入式和抽出式的通風方式。在掘進巷道時,單獨使用壓入式或抽出式通風均有各自的優點和缺點。混合式通風利用輔助局部通風機作壓入式通風,使新鮮風流壓入工作面,沖出工作面的氣體和粉塵。為使沖洗后的污風在巷道中從經風筒排出,要用另臺主要局部通風機進行抽出式通風,這就構成了混合式通風。

局部通風機和風筒的布置如圖3所示。局部通風機的吸風口要大,與抽出風筒抽入口的距離要大于15m,避免形成循環風流。吸出風筒口至工作面的距離應等于炮煙拋擲長度,壓入新鮮空氣的風筒口到工作面的距離不可大于壓入風流的有效作用長度。

2、通風設備

2.1局部通風機。局部通風機要求體積小,效率高,噪聲低,風量、風壓可調,堅固和防爆。國產的BKJ66一1子午加速型系列局部通風機效率高,噪聲低。

2.2風筒。常用的剛性風筒有鐵風筒、玻璃鋼風筒等。堅固耐用,可用于不同通風方式,其缺點是笨重,接頭多,體積大,儲存搬運、安裝困難。柔性風筒有膠布風筒、軟塑料風筒等。在巷道掘進中使用較廣,具有輕便、容易安裝、阻燃、安全性能可靠等優點,但容易劃破,僅能用在壓入式通風。

通風設備范文3

關鍵詞 廣電發射設備;排風設備的再利用;節能新技術

中圖分類號TN93 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)108-0011-02

近年來,隨著電子工程技術的飛速發展,廣播電視發射設備的不斷改進和更新,現階段我國廣播電視發射設備的冷卻系統已經由過去的大功率電子管水冷卻發展到現在的全固態軸流風機風冷卻。

眾所周知,任何機電設備的正常運行都會產生一定的溫度,而溫度的升高都會對機電設備產生一定的高溫損壞。所以為了使設備能正常運行,就要對其采取進行冷卻降溫保護從而延長使用壽命?,F今廣電發射設備基本都是大功率的全固態發射機,均采用全固態軸流風機風冷卻技術。安裝在發射機機箱底部的軸流風機基本上是大功率的,由風機吹啟一定的風來冷卻機箱中的各個模塊后,再通過機箱頂部的幾個軸流排風風機將其從機箱頂部排出,而這排出的風往往都是有一定溫度的熱風。

1對發射設備排出的熱風集中控制的構想

現今發射臺站都裝備多部多套廣電節目的發射設備,由于機房空間一定,發射機由少增多,使整個機房由過去的少部發射機產生較少的熱量和噪音變為現在的多部發射機產生更多的熱量和噪音。使得機房的溫度逐漸升高,特別是機房工作人員在夏季工作時感覺更為悶熱。盡管天窗上安裝有排風設備,但仍未帶來較為明顯的效果。

空調是由電能通過壓縮機產生一定的熱風和冷氣來達到調節室內溫度的目的。廣播發射設備就像是一個較大的制熱的中央空調,它所產生的熱能是完全可以利用的。如果把多部發射設備頂部的風口都通過管道連接在一起,集中到一個風道,再分別通向所需要的各部,那么同時可以降低機房的噪音和溫度。

2通風管道的詳細結構

通風管道由主管道和分管道組成,主管道由多部發射機上的通風口連接起來。由于各組發射設備的運行不一,有全天工作的,也有在規定時間內工作的,各個發射機的排風口通向主管道的位置都裝有自動排風擋板。在發射機處于工作狀態時,排風擋板會隨風力排出而自動開啟,同時排風擋板安裝有開閉指示,在發射機停止工作時排風擋板會自動閉合,以不致排風主管道的風回流到停止工作的發射機中。為了使主管道通風更加通暢,在主管道上部可安裝多個軸流風機,以加大風量的排出??紤]到軸流風機安裝到主管道內部,而主管道內部的溫度過高會對其造成高溫損壞,故將軸流風機安裝到主管道外部。采用斜式裝置,既可保護軸流風機,又可達到排風通暢。另外,在主管道上增加一個排除灰塵的排風口,這個排風口平時關閉。考慮到主管道處的風是由多部排風機排出的風組成的,而發射機在運行時也不免將空氣中的灰塵吸入機箱內,從而產生一定的塵土,當在對發射機進行定時檢修時,可將分管道擋板全部關閉,開啟主管道通向室外的排除灰塵土的排風口擋板,將塵土排到室外,檢修完畢須關閉此排風口的擋板。

通風主管道用鋼角架固定在各部發射機頂部,風口連接處用帆布筒和固定圈連接;分管道用鋼角架吊裝于屋頂或掛靠在墻壁上。

為了使排風管道更加通暢,使風量不致浪費,排風管道的設置應比分管道粗,一般在600mm*600mm的方形直筒,這樣可大量聚集風能。分管道設置可略小于主管道,各部發射機通向主管道的風口連接處采用流線型風口連接,以減少風流阻力,可使風流都朝著一個方向流動。

為確保通風管道的正常使用,日常不需要繁瑣的維護,只是在發射設備的定期檢修和維護期間進行必要的維護和檢修即可。維護的主要程序有,檢查各軸流風機是否正常工作、各排風擋板是否開閉正常、排出通風管道內的雜物(主要是清除管道內的塵土)。

此外,為使通風管道的外形達到整潔美觀,通風管道的制作是由多個白鋼鐵皮卷壓和鉚制的方形筒組成,同時在管道外部噴涂同發射設備機箱顏色相近的油漆,防止腐蝕生銹。

3 排風系統通風管道裝置的再利用

首先,由于夏季氣溫高,機器產生的熱量也高,而每個發射臺站都建在高山頂上,高山上又常年濕氣較高,居住環境比較潮濕,有的臺站夏季也不得不開通供熱系統以及使用電器設備除濕。浪費了許多人力、物力、財力。如果將通風管道產生的熱量通過風道通向各個房間是可以解決這一問題的?,F在事業建設在不斷的發展,各地都積極改善臺站面貌,由過去分散的平房或窯洞組成的生活區到現在改建成整體集中的樓房結構的生活區。這種整體結構一般包括有食堂、會議室和職工活動室的底層部分,職工住宅的中層部分,發射機房的頂層部分。這種結構在管理上顯得更快捷、方便、集中。如果將發射設備的熱能通過排風設備送到各部,將大大減少由氣候條件帶來的潮濕,改善了人們的生活工作環境,更加避免了夏季開啟供熱系統的繁瑣,冬季時還可與供熱系統同時進行供熱,達到更好的供暖效果。

其次,各個發射臺站都備有柴油發電機組,而它往往都安裝在機房附近,在冬季氣溫驟低的時候,柴油機房溫度過低油機啟動困難。如果將通風通道送至柴油發電機房,可使機房溫度提高,一旦遭遇外電斷停,柴油發電機可以快速啟動,給安全播出提供有利的保障。機房值班室在冬季往往使用電暖氣取暖,將通風管道的一部分通向值班室,可將溫度提高,雖然會產生一定的噪音,但可自行調節,以建立一個舒適的值班環境。

4結論

電子技術的飛速發展,帶來了廣播電視發射設備的不斷更新,全固態大功率發射機是當今發射設備的主流,加強對發射設備的技術管理,增強創新意識,開拓發展空間,為高山發射臺站營造一個良好的生活空間。

參考文獻

[1]楊衛,賈祥福.廣播電視發射技術研究[J].中國廣播電視概述,2008,7:132-133.

通風設備范文4

關鍵詞: 高速列車; 設備艙; 通風散熱; 通風口; 格柵; 空氣動力學

中圖分類號: U270.384; U271.91 文獻標志碼: B

Numerical simulation on ventilation heat dissipation for

high speed train equipment compartment

HU Wenjin1, KONG Fanbing2, ZHANG Jiye1, HAN Lu2, LIU Bin2

(1.State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China;

2.Product Research and Development Center, Tangshan Railway Vehicle Co., Ltd., Tangshan 063035, Hebei, China)

Abstract: To research the effect of different location and type of grill vents on ventilation heat dissipation performance of equipment compartment, the aerodynamics model of a high speed train with underbody equipment compartment, bogies and so on is built. Based on 3D unsteady uncompressible N-S equation and turbulent model of k-ε two equations, FLUENT is used to numerically simulate the ventilation heat dissipation of equipment compartment of the high speed train running in 350 km/h. The results show that, the ventilation heat dissipation performance of equipment compartment can be effectively enhanced by rational arrangement of vent location; the ventilation heat dissipation performance of equipment compartment with vertical grill vents is better than that of equipment compartment with horizontal grill vents; the devices with high heat should be installed beside the “A” end which is nearby the outlet vents, and the other devices should be installed beside the “B” end which is nearby the inlet vents.

Key words: high speed train; equipment compartment; ventilation heat dissipation; vent; grill; aerodynamics

收稿日期: 2013-01-09 修回日期: 2013-02-21

基金項目: 國家自然科學基金(50823004);“十一五”國家科技支撐計劃(2009 BAG 12A01-C08)

作者簡介: 胡文錦(1987—),男,四川彭州人,碩士研究生,研究方向為高速列車流固耦合動力學,(E-mail)

0 引 言

隨著我國高速列車的迅速發展和不斷提速,高速列車的安全運行對其設備的性能和可靠性要求越來越高[1],特別是車底設備艙內的牽引變流器、牽引變壓器等設備制約著列車的提速和安全.

高速列車車底設備艙的空間相對封閉且狹小,而牽引變流器等設備的發熱量較大,容易導致設備艙內溫度較高.研究[2]表明:高溫是電子設備損壞的主要原因;溫度過高,容易導致設備的性能和穩定性降低.因此,非常有必要開展對高速列車設備艙通風散熱性能的研究.

目前,針對汽車設備艙散熱的研究較多,主要包括發動機艙散熱的CFD研究和熱管理系統仿真研究[3-6].在高速列車空氣動力學研究方面,主要集中于高速列車空氣阻力、橫風安全以及隧道通過性能等方面[7-8],針對高速列車設備艙通風散熱的研究較少.文獻[9-11]研究高速列車牽引電機溫度和冷卻風機風量測量方法;文獻[12-13]研究列車牽引變流器的通風散熱.上述研究主要針對單一設備的溫度和散熱性能.

本文采用CFD數值模擬的方式,結合設備艙內流動特性,分析設備艙整體的通風散熱性能,并對采用不同類型通風口格柵以及不同通風口位置的設備艙通風散熱性能進行對比.

1 數學模型

當列車在無橫風環境下以350 km/h速度運行時,風速為97.22 m/s,對應馬赫數小于0.3.列車附近的流場可近似處理為三維黏性非定常不可壓縮流場,湍流模型采用標準k-ε兩方程模型,其控制方程的輸運方程形式[9]為(ρφ)t+div(ρ(u-ut)φ)=div(Γ grad φ)+S(1)式中:t為時間;ρ為空氣密度;u=(u,v,w)為流場速度矢量;ut=(ut,0,0)為列車運動速度矢量;φ為流場通量;S為源項;Γ為擴散系數.

能量守恒方程包含熱交換流動系統必須滿足的基本定律,表述為微元體中能量的增加率等于進入微元體的凈熱流量加上體力與面力對微元體所做的功.由此,可以得到以溫度T為變量的能量守恒方程,其矢量形式[3]為(ρT)t+div(ρUT)=divλcpgradT+ST(2)式中:cp為比定壓熱容;U為內能;T為溫度;λ為流體導熱系數;ST為黏性耗散項,即流體的內熱源和由于黏性作用流體機械能轉換為熱能的部分.

2 計算模型、區域和網格

2.1 計算模型

為分析高速列車車底設備艙進、出風以及艙內空氣流動情況,計算模型采用頭車+中間車+尾車的三車編組形式,全長76.4 m,考慮轉向架等底部結構、頭車設備艙和車間連接處,忽略受電弓等車頂結構.高速列車模型見圖1,設備艙模型見圖2.

圖 1 高速列車模型

Fig.1 Model of high speed train

圖 2 設備艙模型

Fig.2 Model of equipment compartment

為研究格柵類型對設備艙進、出風以及艙內空氣流動的影響,建立橫向和豎向2種通風口格柵模型,見圖3.

圖 3 格柵模型

Fig.3 Models of grill

考慮A和B 2種通風口位置分布情況:分布A見圖2;分布B為將分布A中的通風口1向頭車一位端轉向架區域平移0.9 m,將通風口2和3向頭車二位端轉向架區域平移1.8 m.總計橫格柵A,豎格柵A,橫格柵B和豎格柵B等4種設備艙模型.

2.2 計算區域和網格

高速列車的流場計算區域和邊界條件見圖4.計算區域的長、寬和高分別為426.4 m,60 m和50 m,其中,頭車鼻尖距離入口150 m,尾車鼻尖距離出口200 m.由于高速列車轉向架區域結構和設備艙結構比較復雜,網格劃分采用非結構化網格,同時對設備艙局部網格進行加密,并使車體和設備表面第一層網格達到2~3 mm,網格數量約5 300萬個.列車及其設備艙表面的計算網格見圖5.

圖 4 流場計算區域和邊界條件

Fig.4 Computation domain of flow field and

boundary condition

(a)列車頭部網格

(b)設備艙內部網格

圖 5 計算網格

Fig.5 Mesh for computation

2.3 計算模型驗證

目前,國內外對高速列車運行時設備艙通風散熱性能研究較少,而實車試驗又非常困難,尚無相關的實車試驗數據.為對所采用的計算模型進行驗證,將本文的計算模型應用于高速列車交會研究,并與某高速列車交會試驗數據進行比較,驗證本文計算模型的正確性.

在相同工況下,本文所建立模型某測點數值仿真會車壓力波曲線與某線路實車會車試驗壓力波動曲線結果對比見圖6,可知,數值計算結果與實車試驗結果在高速列車交會壓力峰值和變化趨勢上基本一致.因此,本文所建立的高速列車計算模型以及計算方法可行.

(a)試驗數據

(b)數值計算結果

圖 6 試驗數據與數值計算結果對比

Fig.6 Comparison of experimental data and

numerical calculation result

3 計算結果分析

由于模型中的格柵并非左右對稱,故應考慮上行和下行2種計算工況.當計算采用上行工況時,設備艙位于頭車;當采用下行工況時,設備艙位于尾車.不考慮環境風對列車的影響,環境溫度為27 ℃.為分析不同模型對設備艙內通風散熱性能的影響,計算模型中發熱設備的熱流密度為1 000 W/m2.

3.1 設備艙區域壓力分布

當列車上行或下行時,設備艙表面和內部均為負壓,且壓力由一位端向二位端逐漸升高,一位端處通風口1外側負壓絕對值大于設備艙內負壓絕對值,通風口1為出風口;二位端處通風口2和3外側負壓絕對值小于設備艙內負壓絕對值,通風口2和3為進風口.當列車以上行運行時,設備艙外表面壓力最低為-1 200 Pa;當列車以下行運行時,設備艙外壓力最低為-400 Pa.列車上行、下行時距軌面高度y=0.328 m處截面的壓力云圖見圖7.

(a)上行

(b)下行

圖 7 設備艙截面壓力云圖(y=0.328 m), Pa

Fig.7 Pressure contours of equipment compartment

cross section(y=0.328 m), Pa

由圖7可知,當通風口位置固定時,格柵類型對設備艙內壓力、設備艙外壓力和分布的影響較小.當列車上行時,將通風口位置由A調整到B后,設備艙內負壓絕對值的最大值增加60 Pa左右;出風口格柵1的外側負壓絕對值增加100 Pa左右,進風口格柵2和3的外側負壓絕對值降低50 Pa左右.當列車下行時,將通風口位置由A調整到B后,設備艙內負壓絕對值的最大值增加20 Pa左右;出風口格柵1的外側負壓絕對值增加25 Pa左右,進風口2和3的外側負壓絕對值有所降低.因此,調整格柵位置對上行時設備艙內壓力以及進、出風口內外壓力影響較大;格柵類型對設備艙內壓力影響相對較小.設備艙內壓力見表1.

表 1 設備艙內壓力

Tab.1 Inner pressure of equipment compartment Pa

3.2 設備艙區域流場分析

通過仿真列車運行時設備艙內流場流動,研究不同格柵類型、格柵位置對設備艙內部流動以及設備艙通風的影響.

列車上行時采用橫格柵通風口的設備艙內流場見圖8.在上行工況中,空氣通過設備艙后部通風口進入,空氣剛通過格柵進入設備艙后,流動速度較快,大部分以原流動方向沿裙板向后繞設備艙流動,另一部分則流向設備,同時在設備之間形成漩渦.將通風口位置從A調整到B后,由通風口進入設備艙的空氣流速更快,設備之間形成的漩渦有所減少.

圖 8 列車上行時采用橫格柵出口的設備艙內流場, m/s

Fig.8 Flow field in equipment compartment with horizontal

grill vent when train is in up direction, m/s

列車上行時采用豎格柵出口的設備艙內流場見圖9.相對于橫格柵出口,空氣通過進風口后,大部分流動方向發生改變,并直接流向設備或出風口;在調整格柵位置后,進風口空氣速度加快,減少設備之間形成的漩渦.

圖 9 列車上行時采用豎格柵出口的設備艙內流場,m/s

Fig.9 Flow field in equipment compartment with vertical

grill vent when train is in up direction, m/s

列車下行時采用橫格柵通風口的設備艙內流場見圖10.空氣通過設備艙后部進風口進入,與上行工況進風基本一致.由于下行時列車設備艙內外壓差減小,進入設備艙后空氣速度相對上行工況較慢,在設備之間形成較多較大的旋渦,同時設備艙內形成明顯回流.將通風口位置從A調整到B后,通過進風口進入設備艙的空氣流速雖然加快,但并未明顯改變流場結構.

圖 10 列車下行時采用橫格柵的設備艙內流場, m/s

Fig.10 Flow field in equipment compartment with horizontal

grill vent when train is in down direction, m/s

列車下行時采用豎格柵通風口的設備艙內流場見圖11.設備之間產生較多較大的旋渦,但其并未產生明顯回流;將通風口位置從A調整到B后,設備艙內流動沒有明顯改變.

圖 11 列車下行時采用豎格柵的設備艙內流場, m/s

Fig.11 Flow field of equipment compartment with vertical

grill vent when train is in down direction, m/s

通過對比分析可知,當列車上行時,采用豎格柵通風口時,設備艙前部設備周圍空氣流動更充分,更有利于設備通風散熱;將通風口位置從A調整到B后,空氣流動速度加快,設備艙內的通風效果得到改善.當列車下行時,采用橫、豎格柵均會在設備艙內形成較多旋渦,其中,采用橫格柵會形成明顯回流;將通風口位置從A調整到B后,設備艙內流動影響較小.

3.3 設備艙溫度分布與散熱分析

通過分析不同格柵類型、格柵位置對設備艙內流動和通風的影響,采用豎格柵B的設備艙具有較好的空氣流動和通風性能.本文通過研究設備艙內的通風散熱性能,并以設備艙內截面(y=0.328 m)為例,說明設備艙內的溫度分布.

列車上行時設備艙y=0.328 m截面溫度分布見圖12(a).在各工況中,溫度分布趨勢比較一致.空氣溫度較高部分主要集中在發熱設備前方,并向出風口流動;設備艙靠近二位端處幾乎不受發熱設備影響.設備艙內空氣最高溫度為65 ℃左右,相對環境溫度(27 ℃)升高38 ℃左右.可知,將通風口位置從A調整到B后,能明顯改善設備艙內的散熱性能,且豎格柵通風口的散熱性能優于橫格柵通風口.列車下行時設備艙y=0.328 m截面溫度分布見圖12(b).當采用橫格柵通風口時,設備艙內空氣整體溫度較高;將通風口位置從A調整到B后,設備艙內溫度有所降低.當采用豎向格柵時,設備艙靠近一位端空氣溫度較高,二位端受前方發熱設備影響較小,空氣溫度較低;將通風口位置從A調整到B后,設備艙后部空氣溫度幾乎不受前方設備發熱影響,而前方溫度也有一定程度的降低.

(a)上行時

(b)下行時

圖 12 設備艙截面溫度分布, ℃

Fig.12 Temperature distribution of equipment compartment

cross section, ℃

通過對比分析可知,當列車上行、下行時,采用豎格柵的設備艙,通風散熱性能優于橫格柵情況.將通風口位置從A調整到B后,列車上行時設備艙通風散熱性能有較為明顯的改善;列車下行時設備艙通風散熱性能也有一定程度的改善,特別在采用豎格柵時,對降低設備艙后部空氣溫度效果較為明顯.設備艙內二位端受發熱設備影響最小,靠近出風口處受到影響最大,將發熱設備置于進、出風口之間并靠近出風口,能有效地進行通風散熱,同時減小對其他設備的影響.

因此,采用豎向格柵的設備艙具有更好的通風散熱性能;將出風口向一位端移動,進風口向二位端移動,能有效提升設備艙的通風散熱性能.

4 結 論

(1)設備艙通風口采用豎格柵比采用橫格柵具備更好的通風散熱性能.

(2)合理設置設備艙通風口位置,能夠增大進、出風口壓差,有效改善設備艙內流動、提升設備艙通風散熱性能.

(3)發熱量較大的設備應置于設備艙一位端靠近出風口處;對溫度敏感、不發熱的設備,應置于設備艙二位端靠近進風口處.參考文獻:

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通風設備范文5

關鍵詞:同步碎石封層 技術控制 精度養護質量 研究

中圖分類號:U41 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)02(c)-0064-03

截至2015年年底,江蘇公路通車總里程15.9萬km,高速公路4 539 km,公路密度154.88 km/百平方公里,公路建設處于全國領先地位。公路通車里程的逐年增加,已使江蘇公路建設高峰與公路養護高峰進入了重合期,養護任務日益繁重,公路養護管理工作步入“養護轉型、管理升級、改革加速、服務提高”的新階段。根據江蘇公路環境、氣候、地質條件、交通流量、路面結構和病害類型,研究合適的養護施工工藝流程和先進的養護設備,以此降低公路B護成本,提高養護質量,快速、有效、安全地保障公路暢通,實現高效和經濟效益最大化,是充分發揮和提高公路綜合社會效益的重要保證,同時也為江蘇公路養護水平領先全國提供技術支撐。

同步碎石封層技術是用專用設備將碎石及粘結材料(改性瀝青、改性乳化瀝青、橡膠瀝青等)同步鋪灑在路面上,通過自然行車碾壓或膠輪碾壓形成單層瀝青碎石粘結層。同步碎石封層能有效縮短粘結劑噴灑與集料撒布之間的間隔時間,增加集料顆粒與粘結劑的裹覆面積,更易保證集料顆粒與粘結劑之間穩定的比例關系,與類似的養護技術相比其作業效率較高,非常適合于用作公路的粘結層和應力吸收層,同時具有較強的防水性、非常適合江蘇雨季長、降水多的氣候特點,可以顯著提高路面使用壽命、提升公路服務水平。

1 目前同步碎石封層設備的不足之處

目前同步碎石封層車的主要類型有舉升料斗式、固定料斗式、三位一體同步碎石封層車、連續型同步碎石封層車、特殊作業同步碎石封層車等。對于同步碎石封層設備而言,其主要任務是撒布瀝青和碎石,同步碎石封層車的主要性能參數就是瀝青和碎石的撒布精度,保證兩者的撒布精度是對于提高同步碎石封層作業質量有著至關重要的意義。目前在同步碎石封層設備中關于瀝青與碎石撒布施工方面還存在以下幾點不足之處。

(1)大多數同步碎石封層設備采用負載敏感泵來控制瀝青灑布,通過不斷測量車速調節瀝青撒布量,但無法有效控制因車速變化造成的碎石撒布不均問題。

(2)碎石流量的控制一般采用調節布料輥轉速的方法,但當布料輥轉速達到100 r/min左右的時,布料輥轉速變化對碎石流量的影響非常小,因此,布料輥轉速較高時碎石撒布量很難控制。

(3)同步碎石封層車施工環境惡劣,瀝青、碎石飛散,能見度低,噪聲大 ,瀝青灑布溫度相對較高,這些因素都會影響傳感器的正常使用,對傳感器的檢測精度產生一定影響,導致瀝青和碎石撒布量控制不精確。

2 同步碎石封層設備的改進研究

結合公路粘結層實際施工情況,依托江蘇省高速公路養護施工現場,對同步碎石封層設備進行改進研究,分析影響瀝青和碎石撒布精度方面的相關因素,并提出優化控制方案。在現有瀝青和碎石撒布量控制方法的基礎上,優化舉升料斗翻轉控制、發動機轉速控制以及噴灑桿高度等控制內容,以達到更好施工效果。此外,在同步封層施工過程中,擬增加碎石預裹覆、結合料中添加纖維等工序,以提高公路粘結層施工質量。具體改進優化內容包括以下3個方面。

(1)舉升料斗翻轉控制:隨著施工的進行,碎石的料位逐漸下降,需要及時調整舉升料斗角度,以保持料門口碎石有恒定壓力。該項目擬通過對比多種料位傳感器的工作特性,主要包括重錘式料位傳感器、超聲波式料位傳感器、電容式料位傳感器等,選擇最佳傳感器組合方案,以便更好控制舉升料斗。

(2)發動機轉速控制:當同步碎石封層車作業速度相對較低時,可以通過調節瀝青泵轉速和布料輥轉速來消除車速對瀝青和碎石撒布量產生的影響,當同步碎石封層車作業速度相對較高時,瀝青和碎石撒布量則難以控制,因此,當車速較為穩定時,瀝青和碎石撒布量則相對精確。該項目擬采用通過控制發動機轉速使得車速達到穩定,采用雷達測速技術精確檢測同步碎石封層車作業速度,以消除車輛滑轉率(地面條件和載重量)和動力半徑(輪胎氣壓、氣溫、輪胎磨損程度)變化等因素造成的車速測量不準的缺陷,然后通過閉環控制油門執行器來控制發動機轉速,最終實現車速的穩定控制。發動機轉速控制框圖如圖1所示。

(3)噴灑桿高度控制:噴灑桿高度對瀝青撒布量影響較大,一般采用超聲波、激光或紅外測距等傳感器來檢測并控制噴灑桿高度,但施工過程中同步碎石封層車的作業環境比較差,這些傳感器對外界環境的變化比較敏感,因此控制效果不佳。該項目擬通過檢測輪胎半徑以及鋼板彈簧的變形量來檢測車輛底盤高度,然后調節噴灑桿起升油缸,通過液壓系統控制調節噴灑桿高度,提高瀝青撒布精度。(如圖2)

3 同步碎石封層設備的試驗與測試

在同步封層設備改進調試完成之后,該項目搭建同步碎石封層設備試驗平臺,檢驗改進的同步碎石封層設備系統軟硬件匹配是否合理,通過檢測同步封層設備瀝青和碎石的撒布精度,測試控制系統的精度、實時性,從而為同步碎石封層設備以及施工工藝流程的進一步完善提供實驗依據。同步碎石封層作業試驗與測試流程圖如圖3所示。

4 完善同步碎石封層公路粘結層質量評價體系

目前國內對同步碎石封層公路粘結層的作業質量并沒有系統的評價體系,主要以瀝青噴灑量不均勻度、碎石撒布量不均勻度、平均碎石脫粒率、碎石露出高度、成片性病害等單一指標作為主要評價依據。在實際應用中由于評價指標單一,存在諸多缺陷,不能真實地反應同步碎石封層的作業質量。該項目擬采用基于置信概率的方法綜合評價同步碎石封層的作業質量,綜合考慮瀝青橫向灑布量偏差、瀝青縱向灑布量偏差等因素,合理開展公路粘結層作業質量評價,完善同步碎石封層公路粘結層質量評價體系,為檢測同步碎石封層的作業質量提供理論依據和可操作的檢測步驟。

5 結語

針對江蘇雨季長、降水多的氣候特點,開展同步碎石封層設備關鍵技術研究,通過改進同步碎石封層設備、完善公路粘結層質量評價等方面研究,并經過工程實踐檢驗,有效降低養護成本,提高公路養護質量。

(1)工藝方面。同步碎石封層技術與類似的稀漿封層、乳化瀝青粘層、熱瀝青粘層等養護技術相比,是更為有效的公路養護技術,更適合于公路粘結層施工。

(2)質量方面。瀝青路面經過同步碎石封層處理后,具有良好的防滲水、層間粘結和延緩反射裂縫的性能,能有效保證公路粘結層的施工質量。

(3)經濟效益方面。同步鋪灑粘結材料和集料,實現噴灑到路面上的高溫粘結料在不降溫的條件下與碎石即時結合,從而確保粘結料和集料之間的牢固結合,從而大幅度提高路面整體使用壽命,降低周期養護成本。

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通風設備范文6

關鍵詞:設備及管理用房;通風空調系統

1 地鐵通風、空調系統的組成

地鐵通風空調系統有隧道通風系統和車站通風空調系統兩部分組成。隧道通風系統由區間隧道通風系統和站內隧道通風系統組成;車站通風空調系統由公共區通風空調系統(簡稱大系統)、設備管理用房通風空調系統(簡稱小系統)、空調水系統(簡稱水系統)和人防通風系統四部分組成。文章只介紹設備管理用房部分通風空調系統及水系統。

2 設計參數的確定

2.1 室外設計參數

地下車站設備及管理用房的室外空氣計算溫度應符合下列規定:

(1)夏季通風室外計算溫度,應采用歷年最熱月14時的月平均溫度的平均值;

(2)冬季通風室外計算溫度,應采用累年最冷月平均溫度;

(3)夏季空調室外計算干球溫度,應采用歷年平均不保證50h的干球溫度;

(4)夏季空調室外計算濕球溫度,應采用歷年平均不保證50h的濕球溫度。

2.2 室內設計參數

設備及管理用房區域內各設備專業房間、管理人員用房集中布置,設備房間室內參數按相關設備工藝對空氣環境要求確定,人員房間按滿足人員工作舒適性要求確定。

3 負荷組成

小系統通風空調系統負荷主要由以下幾部分組成:人體散熱、散濕負荷,圍護結構散熱、散濕負荷,照明負荷,新風負荷,設備發熱負荷。

(1)人體散熱、散濕負荷是由車站工作人員的活動造成的,各設備管理用房的計算人數應根據各房間的功能要求確定。

(2)小系統圍護結構散熱、散濕負荷包括維護結構的溫差傳熱、散濕和空調房間與非空調房間之間的溫差傳熱負荷。

(3)照明負荷為照明設備散熱量產生的負荷。

(4)新風負荷為提供設備及管理用房內人員新風所產生的負荷,新風量標準按30m3/(人?h)計。

(5)設備發熱負荷是小系統空調負荷的主要部分,包括變電所、通信機房等設備的發熱,具體發熱量按各設備參數確定。

4 設備管理用房通風空調、排煙系統設計

設備及管理用房通風空調系統(小系統)組成和劃分應根據車站具體情況確定,按工藝要求、使用功能和防排煙要求進行空調、通風和防排煙設計。正常運行時,車站設備管理用房通風空調系統應能為車站工作人員提供舒適的工作環境條件、為車站設備運行提供所需的工藝環境條件。當車站設備管理用房區域發生火災時事故時,車站設備管理用房防排煙系統滿足防排煙要求。具體劃分如下:

(1)公用通信設備室、通信電池室、通信設備室、信號設備室、公安消防設備室、綜合監控機房、AFC設備室、安全門設備室等房間使用時間相同、要求相近、發熱量較大,劃分為一個通風空調系統,采用一次回風雙風機空調系統,根據全年室外溫度變化,可采用小新風空調和通風模式。系統風量根據設計工況下的室內外空氣焓值計算確定??照{冷源為風冷冷水機組。

(2)根據供電需要車站變電所分為兩種:降壓變電所和混合變電所。降壓變電所設置機械通風系統?;旌献冸娝O備發熱量比較大,設置機械通風系統,通風系統管道較大,占用較大的空間,影響建筑專業房間布置及其它專業的管線布置,因此混合變電所設置直流空調系統。通風量均按設備發熱量及設計工況下的室內外計算溫度確定??照{冷源為風冷冷水機組。

(3)車站控制室、公安安全室、站長室、票務室、多功能室等車站管理人員用房,夏季需要空調,冬季需要供暖,同時還需要保證室內的空氣質量,為了保證多聯機冬季的制熱效果,多聯空調室外機設置在車站迂回風道內。多聯機負荷按人員數量、設備等條件確定。通風量按換氣次數確定。

(4)照明配電室、風機監控室、小系統通風機房、氣瓶間、備品庫等房間劃分為一個送排風系統。照明配電室、風機監控室等有發熱量的房間,通風量按發熱量及設計工況下的室內外計算溫度確定。小系統通風機房、氣瓶間、備品庫等房間通風量按換氣次數確定。

(5)衛生間、污水泵房等有異味的房間,為保證異味不擴散,設置獨立的機械排、自然進風系統,排風直接排至室外。

(6)防排煙系統設計:同一個防火分區內的設備及管理用房的總面積超過200m2,或面積超過50m2且經常有人停留的單個房間應設置機械排煙。長度超過20m的地下車站內走道需設機械排煙設施。設備及管理用房防煙分區的建筑面積不宜超過750m2。地下車站的設備及管理用房排煙量根據一個防煙分區的建筑面積按1m3/m2?min計算,排煙區域的補風量不應小于排煙量的50%。當排煙設備負擔兩個或兩個以上防煙分區時,其設備能力應根據最大防煙分區的建筑面積按2m3/m2?min計算的排煙量配置。排煙口距最不利排煙點不超過30m。

5 空調水系統

設備及管理用房空調系統冷源采用風冷式冷水機組,冷水機組結合車站室外風亭設置。冷量按車站負荷計算確定。冷凍水溫度為供水7℃,回水12℃。冷凍水采用一次泵系統,在空調機組的回水管上設置電動三通閥,以保證變冷量時冷水機組能定水量運行。冷凍水系統定壓采用全自動定壓補水裝置。

6 消聲與減振

產生噪聲和震動的通風、空調設備(風機、水泵、冷水機組、空調機組等)在設計過程中優先選用噪聲小,運轉平穩的設備。對產生噪聲和震動的設備考慮消聲和減震措施:風機前后設置消聲器,通風、空調設備與其基礎之間設置減震墊或減震器,吊裝風機設置上減振或者下減振器,設備與管道連接處采用軟接頭。

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