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车站排热风量对地铁隧道气温的影响分析①

更新时间:2009-03-28

随着经济的快速发展,我国地铁通车里程也在快速增长,同时也推动了我国在地铁设计技术领域的巨大进步。然而,目前地铁环控系统设计中仍有一些模式存在争议,排热风道是否有必要设置便是其中之一。目前国内集成闭式和屏蔽门式两大隧道通风模式均设置有排热风道。有人认为排热风道无必要设置[1-2],其对车站隧道降温效果有限,且会消耗大量电能,还对车站房间布置有较大影响,应该取消。也有人认为,排热风道是排除车站隧道车辆散热和事故烟气的重要通道,是必须设置的地铁车站设施,需设置排热风道[3-4]。两种观点争论的焦点,就是排热风机通过排热风道降温如何及是否需要通过排热风道才可以完成车站隧道事故排烟。尽管国内开展了一些研究,但排热风机降温效果及对隧道温度影响方面的研究尚很少见[5-7],故借助实际测试和SES模拟两种手段来研究排热风机对隧道的降温效果。

从家里出来,横穿过薇湖西路,就到了全家福鱼面馆。面馆的招牌设计者大约很得鸟体字的精髓,他把全家福三个字写得像三群小鱼在游,但是又能使人一眼就辨认出来,不用去苦思冥想地猜测。敦礼有些怀恋黄颡鱼的鲜美,便抬起手腕看了看表,时间不早了,十一点钟一定要到达。他看了看招牌,顺着朱家山路慢慢往前走。

1 温度测试

1.1 测试地点选取

选取苏州地铁2号线一期(屏蔽门制式,2013年12月28日开通试运营)平泷路东站车站隧道,测试隧道气温。

1.2 测试设备选取

在测试隧道内设置3个测点,每个测点设置一台测试设备,在隧道内放置一定时间,获取隧道内各测点连续的温湿度数据。

温湿度测试,选用仪器参数如表1所示。

1.3 测试位置

根据相关研究[8],沿车站隧道纵向,气温最高点位于端头和中部位置,在隧道截面上,气温最高点位于隧道顶部,因此在上述位置布设测温点,将测试设备捆扎在下行线隧道右侧侧壁上方,安装高度约为3.5m(见图1)。

1.4 测试安排

为验证排热风机对隧道气温的影响,测试中加入排热风机因素,具体测试安排为:测试日期从2016年7月28日至2016年7月30日;7月29日排热风机,13:00~15:00,频率50Hz开启,全线开启,15:00~16:00,频率30Hz开启,全线开启,其他时段不开启。

按照山洪灾害防治县级非工程措施建设思路,项目建设任务主要包括8个方面:山洪灾害普查;划定危险区;编制基层防御预案;确定临界雨量、水位等预警指标;建设雨水情监测站点;配备预警设施;建设县级监测预警平台;建立群测群防体系,落实基层责任制,开展宣传培训演练。

2 SES模拟相关参数设置

2.1 温度、气压参数选取

具体情况见表2。

2.2 行车组织与车辆

(1)系统设计运输能力,不小于30对/h。

3.2.2 室外气温为40℃

在室外气温为40℃时,当平泷路东站和平河路站排热风机风量分别以0、20、30、40、50m3/s运行,其他车站以50m3/s运行,隧道气温变化如图4、图5所示。

5.创新发展“枫桥经验”,必须把握助推发展这一目标。发展是我们党执政兴国的第一要务,现阶段所有问题都要靠发展来解决。发展是目的,稳定是前提。“没有稳定的社会环境,什么都干不成”。“枫桥经验”是化解矛盾的典范。通过化解矛盾,促进社会和谐,维护社会稳定,从而推动经济发展。当前的社会矛盾,主要表现为不同群体或群体之间因利益诉求不同所产生的人民内部矛盾。这些矛盾必须依靠调和或化解来解决,在化解矛盾中保稳定、促和谐。新时期“枫桥经验”不仅是化解矛盾、维护稳定的经验,更是助推经济发展的经验。

(3)采用B型电动车辆,初、近、远期列车均为5辆编组。

4.根据修复或更正后的《易经》64卦排序,重新改写孔子等编写的《卦序传》(待另文发表)。改写后的《新卦序传》,必将是:①符合64卦“两两非覆即反”阴阳对称规律;②符合64卦卦序的数理逻辑对称平衡规律;③符合64卦序相应每卦数量的数理逻辑对称平衡规律。总之,改写后的《新卦序传》,每一卦序的先后顺序,将体现“阴阳就是数量,数量就是阴阳”的系统对称平衡规律。

“秦晨蕊,你不要担心没有新鲜的瓜果蔬菜吃,你妈不能种了,我还能种给你们吃。”父亲花白的头发在阳光下格外显眼。

资产与经营方面,目前城投集团的资产经营主要集中在房屋拍卖、房屋出租、广告经营、房产开发等几个方面,虽有一定成效,但层面不够宽,挖掘不够深,走得不够远.加强盈利能力,转变发展模式,创造新的赢利点,投入更多的精力在资产经营管理上,积极占有城市资源,探索适合自己的商业模式.

 

表1 测试设备参数表

  

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表2 SES模拟温度、压力选取表

  

干球:40湿球:34.2

  

图1 测点布置简图

(5)定员载客量:拖车(包括座席人员)≥226人/辆,动车(包括座席人员)≥245人/辆。

(6)列车重量:空车状态:拖车(Tc)(空车)小于31t/辆,动车(Mp)(空车)小于35t/辆,一列空车重量约167t/列。

2.3 模拟工况

依据苏州地铁2号线一期线路、建筑等资料,建立16个地下站SES模型。为研究个别车站隧道排风量对隧道温度的影响,分别选取平河路站和平泷路东站一个站和平河路站、平泷路东站两个站进行模拟。研究一个车站排热风量对隧道温度影响时,平河路站和平泷路东站排热风量分别取0、20、30、40、50m3/s,其他车站排热风量取50m3/s,分室外气温31.3℃和40℃两种情况分别进行模拟。研究两个车站排热风量对隧道温度影响时,平河路站、平泷路东站排热风量分别同时取0、20、30、40、50m3/s,其他车站排热风量取50m3/s,分室外气温31.3℃和40℃两种情况分别进行模拟,利用SES软件,分析全线车站隧道气温分布规律,获得个别车站排风量变化时对全线各车站温度的影响。

煤炭在我国社会经济发展中一直占有非常重要的地位,在一次能源结构中的比列达到70%左右。从国内来看,未来相当长的时期内,煤炭作为主体能源的地位不会改变。加强煤炭建设项目的投资控制,可以确保资金得到有效运用,达到最佳的投资效益。

  

图2 室外气温31.3℃时平泷路东站隧道气温

3 排热风量对隧道气温影响

3.1 一个车站排热风量对隧道气温影响

3.1.1 室外气温为31.3℃

整理模拟数据,当平泷路东站和平河路站排热风量分别取0、20、30、40、50m3/s,其他车站排热风量取50m3/s,隧道气温变化如图2、图3所示。

3.1.2 室外气温为40℃

由图2、图3可知,当平泷路东站和平河路站排热风机风量分别以0、20、30、40、50m3/s运行,其他车站以50m3/s运行时,排热风量变化车站及其前后区间以及后一车站(车行方向)及其前后区间隧道气温有变化,其他车站及区间隧道气温无变化,平泷路东站及其前后区间隧道气温变化幅度分别为0.2℃之内及0.1℃之内,平河路站及其前后区间隧道气温变化幅度分别为0.3℃之内及0.15℃之内,并且随排热风机风量越大,受影响隧道气温越低。由此可知,在室外气温取夏季通风室外计算温度31.3℃时,单个车站隧道排热风量对车站本身隧道及前后区间隧道气温有影响,单个车站隧道排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越低,在受影响大小方面,车站隧道受影响较区间隧道大。

平泷路东站前后对应区间和车站的节点分别对应节点17~节点21、节点26~节点29和节点22~节点25。平河路站前后对应区间和车站的节点分别对应节点26~节点29、节点36~节点40和节点30~节点35。

(2)营业时间为早6:00点至晚23:22。

由图6可知,当平泷路东站和平河路站排热风机风量分别同时以0、20、30、40、50m3/s运行,其他车站以50m3/s运行时,平泷路东站和平河路站及其前后区间隧道气温有变化,平泷路东站和平河路站隧道气温变化幅度分别为0.3℃和0.2℃之内,平泷路东站和平河路站前后区间气温变化幅度分别为0.1℃和0.05℃之内,其他车站及区间隧道气温无变化,并且排热风量越大,受影响隧道气温越低。由此可知,在室外气温取夏季通风室外计算温度31.3℃时,连续车站隧道排热风量对车站本身隧道及前后区间隧道气温有影响,排热风量越大,对隧道气温影响越大。

由图4、图5可知,当平泷路东站和平河路站排热风机风量分别以0、20、30、40、50m3/s运行,其他车站以50m3/s运行时,排热风量变化车站及其前后区间以及后一车站(车行方向)及其前后区间隧道气温有变化,其他车站及区间隧道气温无变化,平泷路东站及下一车站隧道气温变化幅度分别为1.0℃和0.6℃之内,车站前后区间及下一车站前后区间及气温变化幅度分别为0.7℃和0.4℃之内,平河路站及下一车站隧道气温变化幅度分别为0.6℃和0.5℃之内,车站前后区间及下一车站前后区间气温变化幅度分别为0.25℃和0.15℃之内,并且随排热风机风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越高。由此可知,在室外气温取40℃时,单个车站隧道排热风量对车站本身隧道及前后区间隧道以及下一个车站及其前后区间隧道气温有影响,单个车站隧道排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越高,在受影响大小方面,车站隧道较区间隧道大,风量变化车站受影响大于下一车站。

3.2 两个车站排热风量对隧道气温影响

3.2.1 室外气温为31.3℃

为了微电影的拍摄,农场专门成立了拍摄小组,我们几个一起去买服装、道具、画报等等。60年代拉绳的旧台灯、毛主席像章、各种红色画报等等都是我们从网上买来的。我们亲手布置拍摄内景:墙上糊满60年代的画报,屋内放了一张床,一张桌子,一把椅子,一盏旧台灯,一叠旧报纸,昏黄的灯光照在一张张发黄的旧画报上,别有一番味道。

(4)列车最高运行速度为80km/h。

  

图3 室外气温31.3℃时平河路站隧道气温

  

图4 室外气温为40℃时平泷路东站隧道气温

  

图5 室外气温为40℃时平河路站隧道气温

  

图6 室外气温为31.3℃时隧道气温

两个月没有料理的菜地长满杂草,一片狼狈,一些蔬菜早已死亡。其实,能再活多久,现在对英而言,并不那么重要了。一年半载也罢,三年五载也罢,自己终究是要回归大地。英在想,哪怕是下一秒离去,她都将坦然面对,安静而去。英每天看着太阳照常升起,自然落下。她又回归了乡村生活。

由图7可知,当平泷路东站和平河路站排热风机风量分别同时以0、20、30、40、50m3/s运行,其他车站以50m3/s运行时,平泷路东站和平河路站及其前后区间隧道和下一车站(车行方向)及对应前后区间隧道气温有变化,平泷路东站、平河路站和下一站隧道气温变化幅度分别为0.8℃、0.5℃和0.3℃之内,平泷路东站、平河路站前后区间和下一站前后区间隧道气温变化幅度分别为0.5℃、0.3℃和0.2℃之内,其他车站及区间隧道气温无变化,并且随排热风机风量越大,受影响隧道气温越高。由此可知,在室外气温取40℃时,连续车站隧道排热风量对车站本身隧道及前后区间隧道和下一站及对应前后区间隧道气温有影响,车站隧道排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越高,在受影响大小方面,车站隧道受影响较区间隧道大,变风量车站下行向车站受影响大于上行向车站。

综合分析平泷路东站及平河路站排热风量变化对隧道气温影响,可知连续两个车站排热风量变化,只对车站本身隧道及前后区间隧道和下一站及对应前后区间隧道气温有影响,不对其他车站及区间隧道气温产生影响。在室外气温取极限气温40℃时,车站排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越高,排热风量在0~50m3/s范围内变化时,其对应车站隧道及前后区间温度变化幅度不超0.8℃和0.5℃。

3.3 隧道实测气温分析

为验证模拟数据,同时呈现真实的隧道气温变化,对苏州地铁2号线一期的平泷路东站车站隧道进行了测试,整理测试数据见图8。

图8列出3个测点在7月28~30日的温度数据。从图8可知,7月29日温度曲线与7月28日和7月30日明显不同。7月29日开启了排热风机,其他两天未开启排热风机,且三天测试时期,室外最高气温气温分别为39℃、39℃、37℃,车辆运营时刻相同,客流基本相同,可知7月29日不同温度曲线的出现主要是因为排热风机的开启。

7月29日隧道气温的差异可基本理解为排热风机的影响,在13:00~14:00、14:00~15:00、15:00~17:00三个时段,测点1、测点2、测点3温度峰值相对正常情况均分别平均降低0.5℃、1.75℃、1℃,温度谷值分别降低0.15℃、0.4℃、0.25℃,三个测点温度平均值在三个时段分别降低0.3℃、1.1℃、0.6℃,可知排热风机对三个测点处隧道平均气温分别有0.3℃、1.1℃、0.6℃的降温作用。与图2至图7模拟数据最大1℃的降温相比,模拟数据与实测数据基本吻合,可知模拟数据可靠,故知排热风机对隧道平均气温有最大1℃作用的降温作用。

4 结语

(1)综合分析单个车站和连续两个车站排热风量变化对隧道气温的影响,可以发现,随着室外气温的变化,其对隧道气温的影响也在变化。

  

图7 室外气温为40℃时隧道气温

  

图8 7月28~30日平泷路东站车站隧道气温

(2)当室外气温为夏季通风室外计算温度时,单个车站排热风量变化,只对该车站及其前后区间的隧道气温产生影响,其他车站及区间隧道气温不受影响,车站排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越低。排热风量在0~50m3/s范围内变化时,其对应车站隧道及前后区间温度变化幅度不超0.4℃和0.25℃。连续两个车站隧道排热风量变化时,风量变化车站隧道及前后区间和下一站及对应前后区间隧道气温受影响,排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越低。车站隧道气温受排热风量影响较区间隧道大。

(3)当室外气温为40℃时,单个车站排热风量变化,只对该车站和下一车站(车行方向)及其前后区间的隧道气温产生影响,不对其他车站及区间隧道气温产生影响,车站排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越高。排热风量在0~50m3/s范围内变化时,其对应车站隧道及前后区间温度变化幅度不超1℃和0.7℃。连续两个车站隧道排热风量变化时,只对该连续车站和下一车站(车行方向)及其前后区间的隧道气温产生影响,排热风量越大,其车站隧道及前后区间隧道气温越高。排热风量在0~50m3/s之间变化时,其对应车站隧道及前后区间温度变化幅度不超0.8℃和0.5℃。

(4)排热风机对隧道平均气温有最大为1℃的降温作用。

参考文献

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[8]杨波力,臧建彬,王晓东.地铁区间隧道实测数据分析与监测方案优化[A].上海市制冷学会2011年学术年会论文集[C].2011.

 
刘伟
《科技创新导报》 2018年第07期
《科技创新导报》2018年第07期文献

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