隧道節能型風機應用技術研究
研究報告
中鐵十二局集團電氣化工程****
2023年12月30日
目錄一、工作總結 2
1、專案概況 2
2、研究程序與主要工作 2
3、合同指標完成情況 2
4、專案創新點和取得的突破 3
5、專案經費使用情況 3
6、專案人員組成及分工 3
7、研發儀器裝置表 4
8、專案取得的成效 4
二、技術總結 6
1、專案立項背景及必要性 6
2、專案研究的技術路線和方法 6
3、研究內容和取得的成果 6
4、推廣應用前景 7
一、工作總結
1、專案概況
大開發的戰略使得我國目前新建設的高速公路急劇增加，由於福建地區是山嶺重丘地區，因此新近規劃的公路隧道，無論從數量還是長度上，都呈現逐年上公升的趨勢。目前已建成和在建的很多高速公路都有許多共同點，即隧道、隧道群較多，並且有很多特長隧道。一般800m以上的隧道設定遠期通風設施，1.
0km以上的隧道設定近期通風設施。為了符合國家「建設節約型社會」的要求，有必要對隧道通風的節能措施進行實踐和研究，爭取探索出既經濟又可靠的方式，來解決越來越尖銳的建設與運營中的矛盾。因而寧武專案部以「隧道節能型風機應用」為課題進行研發。
本課題研究領域：新能源及節能技術――高效節能技術。
2、研究程序與主要工作
該專案立項後，成立了課題研究組，制定了詳細的研製計畫，共分為五個階段：
2023年4月1日至2023年4月20日
設計方案制定：通過對以往高速公路隧道通風系統經驗的總結，結合本工程的實際情況，會同福建省高速總指揮部、省高速公路管理公司、省交通規劃設計畫、省交通科學研究所的專家制定了可行性方案。
2023年4月21日至2023年5月10日
設計階段：經過現場調查、測算，反覆論證，制定了詳細的施工安裝圖。
2023年5月20日至2023年7月30日
生產階段：生產階段我們採取委託加工方式，我們根據設計要求對產品進行驗收，同時出具單颱風機的出廠檢測報告。
2023年8月5日至2023年9月30日
安裝除錯階段：通過制定施工組織設計和作業指導書，保證裝置安裝的每個環節的誤差都能控制在允許範圍，達到裝置穩定執行。
2023年8月1日至2023年11月10日
總結階段：通過對通風量、噪音等指標的統計和分析，形成本專案研究報告。
3、合同指標完成情況
嚴格按照合同要求進行課題研究，完成合同約定的各項指標。
4、專案創新點和取得的突破
⑴弧形設計，出風口偏離隧道摩擦區域（頂部與牆壁），消音器向下 / 側向傾斜。氣流直達隧道相關區域而不會接觸到隧道壁，頂部及隧道內其它相關裝置，提高通風效能。
⑵安裝位置非常靠近隧道頂部而不會帶來額外的損耗，這樣的安裝也能增強風機自身的機械穩定性。
5、專案經費使用情況
單位：元
6、專案人員組成及分工
7、研發儀器裝置表
8、專案取得的成效
⑴節能型風機應用以來有效地提高了隧道的通風量，隧道內環境噪音得到改善。
⑵寧武高速通車運營後隧道內通風系統總功率比其它路段降低了一半，而通風量卻增長了一倍，從而降低了高速公路運營維護成本，獲得了良好的社會效益和經濟效益。
綜合各方面，該技術立足於高速公路機電領域，針對性強，且技術實用性較強，應用前景十分廣闊。
二、技術總結
1、專案立項背景及必要性
目前我國高速公路隧道通風系統，主要採用射流風機，根據運營經驗，這種應用因用電量和噪音都比較大，故運營成本高，對周圍的環境破壞大。
近年來，隨著我國高速公路通車里程的逐年增長，怎樣降低高速公路運營維護的成本，成為當前高速公路運營的一大難題，因此如何處理好隧道通風系統的通風量和用電量兩者間的矛盾，將直接影響高速公路運營維護的成本和安全。
通過文獻報道和市場調研未發現國內相同於本專案研究所涉及的內容，因此本專案研究有著及其重要的社會效益與經濟效益。
2、專案研究的技術路線和方法
⑴、專案核心內容：隧道通風量、用電量、噪音三者的矛盾關係，達到節能降噪的目的。
⑵、技術特徵：通過改善隧道內流場和風速分布，將風機推力集中在隧道中間來減少在主要摩擦區域的損耗，同時使隧道中風量分布更加均勻。
⑶、技術方法和難點：通過安裝在隧道內的風速感測器，反覆對風機通風量測試並不斷完善，完成專案的更新設計與生產工藝驗證，實現相應設計目的，進一步優化設計與開發。
⑷、專案研究的技術路線和實現途徑：通過現場安裝試驗。
⑸、技術成果的先進性：隧道節能風機解決了隧道通風量、用電量、雜訊之間的矛盾關係，達到了通風量更高、用電量更低、噪音更小的目的。
3、研究內容和取得的成果
⑴、研究內容：與常規射流風機相比，達到能耗更低、通風量更高、噪音更小。
⑵、關鍵技術：根據空氣動力學，利用射流效應的原理，將風機的通風口設計成弧形偏離隧道摩擦區域。
⑶、試驗資料與結論：該技術運用於寧武高速公路隧道通風系統中，經過兩個月試執行後，通過測試通風量比傳統風機有很大的提高，經過測算22kw節能風機可以達到30kw傳統風機的通風量，大大降低隧道內安裝風機的總功率，達到節能的效果。
⑷、取得的突破性進展和創新點：風機消音器向下方車道處小角度傾斜，從而使通風口的氣流與隧道拱頂和隧道壁的摩擦降，風機執行時產生的噪音也明顯降低，達到了節能降噪的效果。該課題總結形成了研究報告，經驗收，達集團內領先水平。
4、推廣應用前景
隧道運營節能的方法和措施，在寧武高速公路部分隧道已有不同程度的應用和研究。隨著高速公路的建設逐步深入山嶺地區，隧道運營節能將越來越受到社會公眾及相關管理部門的重視，更需要及時、認真地研究和解決相關技術和管理問題，使節能效果真正在實際運營中得以顯現。因此在國內在建的高速公路通風系統中具有廣闊的市場發展空間。
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