Спосіб вентиляції метрополітену

 

Технічне рішення відноситься до вентиляції транспортних тунелів і може бути використано в системах тунельної вентиляції метрополітенів.

Відомий спосіб вентиляції метрополітену (SU №1588874, кл. E21F 1/00, опубл. у БІ №32, 30.08.1990 р.), що включає спрямований рух по тунелях потоків повітря, що створюється за рахунок поршневого ефекту від руху поїзда в тунелі, при цьому зовнішнє повітря всмоктується через вентиляційну шахту, а відпрацьоване повітря видаляється з тунелю при відправленні поїзда від станції. При цьому обов'язковою умовою є перекриття перерізу тунелю пристроєм у вигляді затвора.

Недоліком зазначеного технічного рішення є те, що для реалізації цього способу вентиляції необхідний затвор, який не повинен перешкоджати руху поїздів і безвідмовно, в автоматичному режимі, забезпечувати відкриття і закриття перерізу тунелю. При відмові механізму відкривання затвора може наступити аварійна ситуація. Все це підвищує вартість експлуатації метрополітену і знижує безпеку перевезень.

Найбільш близьким за технічною сутністю і сукупності суттєвих ознак є спосіб вентиляції метрополітену (Поляків А. Х. «Проектування вентиляці повітря і витяжку відпрацьованого повітря через вентиляційну шахту, розділений перегородкою уздовж осі на два канали, кожний з яких обладнаний вентиляційною камерою. При цьому обидві вентиляційні камери розташовані з одного боку станції, одна з них працює на приплив, подаючи повітря на станцію, а друга - на витяжку з того тунелю, по якому поїзд приходить на станцію. Канал в інший тунель в цей час перекрито.

Недоліком даного способу є те, що вентиляція тунелів дуже нерівномірна, оскільки один з тунелів, в який подають повітря, провітрюється гірше, ніж той, з якого витягують повітря. Нагріте в околицях станції повітря, внаслідок гальмування поїздів, не видаляється на станції. Нагріте повітря втягується в тунель і видаляється через канал на перегоні. Внаслідок цього нагріваються підземні споруди метрополітену і погіршуються умови мікроклімату. При відсутності руху поїздів в одному з тунелів утворюється застійна зона, т. к. з нього повітря не видаляють. Отже, цей спосіб вентиляції метрополітену неефективний. Для підтримання нормативних вимог щодо мікроклімату необхідно збільшувати кількість подаваного повітря в тунелі і на станції, а це вимагає збільшення витрат на вентиляцію. Крім того, длтанций і тунелів потрібні вентилятори великої продуктивності. Наприклад, при горінні поїзда на станції витрата повітря через вентиляційну камеру повинен бути не менше 83÷108 м3/с. При пожежі поїзда та зупинці його в тунелі потрібно створити в тунелі нормативну швидкості повітря не менше 2,2 м/с, відповідно, у вентиляційній камері витрата становитиме понад 230 м3/с. Такі витрати повітря неможливо створити тунельними вентиляторами. Для таких витрат необхідні шахтні вентилятори потужністю кілька сотень кіловат. Але для штатного провітрювання метрополітенів потрібні витрати менше 30 м3/з і вентилятори потужністю 45÷75 кВт. Отже, потужні вентилятори великих габаритів кілька десятків років будуть працювати з малою продуктивністю і низьким ККД. Крім того, для них буде потрібно великий обсяг дорогого підземного будівництва для обладнання вентиляційної камери, що економічно недоцільно. Таким чином, розглянутий спосіб вентиляції метрополітенів не забезпечує рівномірний провітрювання тунелів і безпечну евакуацію пасажирів при пожежі поїзда, тобто неефективний.

Технічним завданням пропонованого способу є підвищення ефективності роботи тунельної вентиляції: штатн�аварійних режимах - за рахунок збільшення швидкості повітряного потоку на шляхах евакуації пасажирів із зони задимлення.

Задача вирішується тим, що в способі вентиляції метрополітену, що включає подачу зовнішнього повітря на станцію через вентиляційну камеру і видалення відпрацьованого повітря через тунелі, збійки та іншу вентиляційну камеру, згідно з технічним рішенням при русі поїздів по лінії зовнішнє повітря подають на станцію через вентиляційну камеру, встановлену з одного торця станції, одночасно через канали, якими ця вентиляційна камера з'єднана зі станцією і з тунелем, по якому поїзд йде зі станції, а видаляють відпрацьоване повітря зі станції через вентиляційну камеру, встановлену з іншого торця станції, одночасно через канали, якими ця вентиляційна камера з'єднана зі станцією і з тунелем, по якому поїзд приходить на станцію. При відсутності руху поїздів на лінії зовнішнє повітря подають на станцію через будь-яку із зазначених вентиляційних камер станції, відключивши іншу, а відпрацьоване повітря видаляють через вентиляційні камери сусідніх станцій, підключені на видалення. У разі пожежі поїзда на станції перекривають канали, якими обидві вентиляна станцію, перемикають на режим витяжки, видаляючи задимлене повітря зі станції одночасно через канали, якими з'єднані обидві вентиляційні камери зі станцією, а зовнішнє повітря подають на станцію через пішохідні шляхи. У разі пожежі поїзда в тунелі між сусідніми станціями, на тій з них, на яку рухаються эвакуирующиеся пасажири, включають на приплив вентиляційну камеру, найближчу до аварійного поїзда, і подають зовнішнє повітря через неї і канал, яким ця вентиляційна камера з'єднана з тунелем з аварійним поїздом, а на інший з сусідніх станцій включають на витяжку вентиляційну камеру, найближчу до аварійного поїзда, і видаляють задимлене повітря з тунелю з аварійним поїздом через канал, яким ця вентиляційна камера пов'язана з тунелем з аварійним поїздом, при цьому закривають клапани в сбойках ділянки лінії з аварійним поїздом і шибери, встановлені біля порталів, якими тунель з аварійним поїздом з'єднаний з сусідніми станціями.

Таке технічне рішення дозволить створити близькі за величиною витрати у тунелях при русі поїздів, тим самим забезпечити рівномірне видалення надлишків тепла з тунелів. Основна кількість тепла виділяється при торможен�нергию. Тому свіже повітря подають на станцію, там він асимілює тепло та його видаляють зі станції. Це дозволяє ефективно підтримувати параметри мікроклімату на станції і знизити витрату повітря на вентиляцію. У нічний час, коли в метрополітені не ходять поїзди, повітря подають через будь-яку вентиляційну камеру станції, відключивши іншу, а видаляють через вентиляційні камери сусідніх станцій, підключені на видалення. Таким чином забезпечують симетричне провітрювання підземних споруд метрополітену і рівномірні параметри мікроклімату в тунелях і на станціях. При пожежі поїзда на станції обидві вентиляційні камери видаляють задимлене повітря зі станції. На станцію подають повітря по пішохідних шляхах і по тунелях. Таким чином забезпечують незадимление тунелів і подачу зовнішнього повітря на пішохідні шляхи - шляхи евакуації пасажирів. У разі пожежі поїзда в тунелі між сусідніми станціями, зовнішнє повітря подають через одну вентиляційну камеру тільки в тунель з аварійним поїздом. Через іншу вентиляційну камеру видаляють повітря тільки з тунелю з аварійним поїздом. Це дозволяє створити нормативну швидкість повітря на шляху евакуації пасажирів з тунелю. Отже�русі поїздів, рівномірний провітрювання тунелів і станцій при відсутності поїздів і створення необхідної швидкості зовнішнього повітря на шляхах евакуації пасажирів при пожежі потяги, є ефективним.

Сутність технічного рішення пояснюється прикладом реалізації способу вентиляції метрополітену та кресленнями (фіг. 1-4). На фіг. 1 показана схема реалізації способу, коли по лінії рухаються поїзди. На фіг. 2 показана реалізація способу в нічні години, коли відсутній рух поїздів на лінії, на фіг. 3 - при пожежі поїзда на станції, на фіг. 4 - при пожежі поїзда в тунелі.

Станція 1 (фіг. 1) має пішохідні шляхи 2 на поверхню. У торцях станції 1 встановлені вентиляційні камери 3 з вентиляторами 4 і вентиляційними кіосками 5, пов'язані з атмосферою. Є канали 6, якими вентиляційна камера 3 з'єднана з двома тунелями 7 і станцією 1. У каналах 6 встановлені клапани 8. У сбойках 9 також встановлені клапани 8. У порталів, в місці примикання тунелів 7 до станції 1, встановлені шибери 10. Стрілками показано напрямок руху повітря. На фіг. 1 показаний поїзд 11, на фіг. 3 і 4 показаний аварійний поїзд 12.

Спосіб реалізують наступним чином.

У денний час, коли по тунелях 7 рухаються поїзди 11,�обернену камеру 3, встановлену з одного торця станції 1, одночасно подають через канал 6, яким вентиляційна камера 3 з'єднана зі станцією 1, і через канал 6, яким вентиляційна камера 3 з'єднана з тунелем 7, за яким поїзд 11 йде зі станції 1, а видаляють відпрацьоване повітря зі станції 1 через вентиляційну камеру 3, встановлену з іншого торця станції 1, також з'єднану зі станцією 1 каналом 6, і з тунелю 7, за яким поїзд 11 приходить на станцію 1, канал 6, яким з'єднана вентиляційна камера 3 із цим тунелем 7. Основна кількість тепла виділяється в околиці станції 1 при гальмуванні поїздів 11. Тому подача свіжого повітря на станцію 1 і видалення зі станції 1 відпрацьованого повітря, ассимилировавшего тепло, дозволяє видалити більшу частину тепловиділень безпосередньо зі станції 1. Внаслідок дії поршневого поїзда 11, минає зі станції 1, частина теплого повітря буде втягуватися в тунель 7, за яким йде поїзд 11. Подача свіжого повітря одночасно і в тунель 7, і в зону розрідження, що утворюється за хвостовим вагоном потягу 11, дозволяє ефективно провітрювати і охолоджувати тунель 7. Видалення повітря з тунелю 7, за яким внаслідок дії поршневого�про його потрапляння на станцію 1. Видалення повітря проводять через канал 6, яким вентиляційна камера 3 з'єднана з тунелем 7, за яким поїзд 11 приходить на станцію 1. А той нагріте повітря, який внаслідок дії поршневого поїзда 11 потрапив на станцію 1, видаляють з неї через вентиляційну камеру 3 і канал 6, яким вентиляційна камера 3 з'єднана зі станцією.

У нічний час, коли поїздів у тунелях немає (фіг. 2), всі клапани 8 в каналах 6 і сбойках 9 відкривають. Будь-яку із зазначених вентиляційних камер 3 на станції 1 вимикають, а іншу - включають на приплив і подають зовнішнє повітря через канали 6 на станцію 1 і в тунелі 7. Відпрацьоване повітря видаляється в атмосферу через вентиляційні камери 3 сусідніх станцій 1, які підключають на витяжку. Таким чином забезпечують рівномірний повітрообмін у всіх тунелях 7 і на станціях 1.

У разі пожежі поїзда 12 на станції 1 (фіг. 3) закривають клапани 8, зв'язують вентиляційні камери 3 задимленої станції 1 з тунелями 7, відкривають клапани 8, зв'язують обидві вентиляційні камери 3 зі станцією 1, і включають обидві вентиляційні камери 3 на витяжку, тобто видаляють задимлене повітря в атмосферу. Зовнішнє повітря подають через пішохідні шляхи 2, таким чином на шляхах эвакуаци�ляють через вентиляційні камери 3, тим самим забезпечують незадимление тунелів 7.

Технічне рішення є однією з реалізацій закономірностей, встановлених в ході досліджень поршневого дії поїздів у тунелях метрополітенів і теплообменов в підземних виробках метрополітену. В результаті дії поршневого поїздів виникає ефект циркуляційного контуру на перегоні між станціями 1. Із збільшенням частоти руху поїздів збільшується об'єм повітря, залучений в циркуляцію. Розірвати такий циркуляційний контур можливо використанням 8 клапанів, встановлених в сбойках 9, тим самим керувати витратою повітря через станції 1 і ефективно видаляти теплонадлишки з метрополітену.

При пожежі поїзда 12 в тунелі 7 (фіг. 4) між двома сусідніми станціями 1 на тій з них, на яку евакуюються пасажири, включають на приплив вентиляційну камеру 3, найближчу до аварійного поїзда 12, на інший, найближчій до аварійного поїзда 12, вентиляційну камеру 3 вмикають на витяжку, при цьому закривають клапани 8, якими ці вентиляційні камери 3 з'єднані зі станціями 1 і з тунелем 7, в якому немає аварійного поїзда 12. Закривають також клапани 8 в сбойках 9 і шибери 10 на порталах задимленого тунелю 7.

Так�з цього тунелю 7, що дозволяє забезпечити нормативну швидкість повітря на шляхах евакуації пасажирів і незадимление сусідніх станцій 1 та інших тунелів 7.

Спосіб вентиляції метрополітену, що включає подачу зовнішнього повітря на станцію через вентиляційну камеру і видалення відпрацьованого повітря через тунелі, збійки та іншу вентиляційну камеру, відрізняється тим, що при русі поїздів по лінії зовнішнє повітря подають на станцію через вентиляційну камеру, встановлену з одного торця станції, одночасно через канали, якими ця вентиляційна камера з'єднана зі станцією і з тунелем, по якому поїзд йде зі станції, а видаляють відпрацьоване повітря зі станції через вентиляційну камеру, встановлену з іншого торця станції, одночасно через канали, якими ця вентиляційна камера з'єднана зі станцією і з тунелем, по якому поїзд приходить на станцію, причому при відсутності руху поїздів на лінії зовнішнє повітря подають на станцію через будь-яку із зазначених вентиляційних камер станції, відключивши іншу, а відпрацьоване повітря видаляють через вентиляційні камери сусідніх станцій, підключені на видалення, при цьому, у разі пожежі поїзда на станції, перекривають канал�одают зовнішнє повітря на станцію, перемикають на режим витяжки, видаляючи задимлене повітря зі станції одночасно через канали, якими з'єднані обидві вентиляційні камери зі станцією, а зовнішнє повітря подають на станцію через пішохідні шляхи, а в разі пожежі поїзда в тунелі між сусідніми станціями, на тій з них, на яку рухаються эвакуирующиеся пасажири, включають на приплив вентиляційну камеру, найближчу до аварійного поїзда, і подають зовнішнє повітря через неї і канал, яким ця вентиляційна камера з'єднана з тунелем з аварійним поїздом, а на інший з сусідніх станцій включають на витяжку вентиляційну камеру, найближчу до аварійного поїзда, і видаляють задимлене повітря з тунелю з аварійним поїздом через канал, яким ця вентиляційна камера пов'язана з тунелем з аварійним поїздом, при цьому закривають клапани в сбойках ділянки лінії з аварійним поїздом і шибери, встановлені біля порталів, якими тунель з аварійним поїздом з'єднаний з сусідніми станціями.



 

Схожі патенти:

Спосіб управління роботою головної вентиляторної установки при провітрюванні шахт

Технічний результат полягає у створенні високоефективного способу керування роботою головної вентиляторної установки (ГВР), що працює на підземних гірничодобувних підприємствах, з використанням результатів статистичних оцінок значущості впливу параметрів повітря в вентиляторном і діффузорним каналах ГВР на процес провітрювання шахт. Спосіб управління роботою головної вентиляторної установки при провітрюванні шахт включає надходження даних з датчиків тиску і витрати повітря на микроконтроллерний блок (МКБ), їх обробку і подачу керуючих сигналів на задає пристрій ГВР. Новим є те, що датчики розміщують у вентиляторном і діффузорним каналах ГВР і за даними, що надходять в МКБ з датчиків, здійснюють їх обробку шляхом вимірювання продуктивності (Qв) ГВР і статичного тиску (hст), развиваемого ГВР, перевірки значущості даних, що надходять з зазначених датчиків і визначення відсутності або наявності загальношахтної природної тяги (hе), а також ступеня її впливу на процес провітрювання шахти методом статистичної оцінки ступеня значущості впливу зазначених параметрів на режим роботи ГВР. Потім за результатами цих оцінок формують управляюпользование методу статистичних оцінок дозволяє істотно підвищити ефективність управління роботою ГВР і виключити зайві енерговитрати.

Спосіб підготовки і відпрацювання зближених пологих пластів

Винахід відноситься до гірської промисловості, до розробки зближених пологих пластів. Спосіб включає проходку виїмкових штреків по двох пластах, сбиваемих ухилами, провітрювання тупикових вибоїв вентиляційними установками місцевого провітрювання і подачу відбитої руди від проходки виймальних штреків по верхньому шару через рудоспускние свердловини на конвеєрну лінію, змонтовану на нижньому пласті. Виїмкові та конвеєрний штреки по нижньому пласту проходять прямим порядком до кордону виїмкового ділянки та їх провітрювання проводять за рахунок загальношахтної депресії за возвратноточной схемою з використанням найбільш віддаленої междуштрековой збійки. Потім здійснюють проходку спиралеобразного ухилу на верхній шар, після чого в зворотному порядку проходять виїмковий штрек по верхньому шару з його провітрюванням через свердловини, з встановленими на них вентиляторами. Після збійки виїмкового штреку з вентиляційними виробками верхнього пласта, провітрювання здійснюють за возвратноточной схемі з рухом повітря у прямому порядку виробками на нижньому пласті і з зворотним рухом повітря по виробках верхнього пласта. Винахід дозволяє збільшити ефективність Ѱ. 2 з.п. ф-ли, 5 іл.

Спосіб провітрювання виїмкового ділянки при зворотному порядку відпрацювання

Винахід відноситься до гірської промисловості і може бути використане для провітрювання виїмкових дільниць панелей, зокрема, калійних рудників. Технічний результат полягає в підвищенні ефективності провітрювання, що досягається за рахунок запобігання витоків повітря шляхом своєчасного монтажу-демонтажу вентиляційної перемички за робочими камерами в залежності від величин теплових депресій. Спосіб включає здійснення попереднього розрахунку мінімальної і максимальної теплових депресій hе min he max відповідно, виникають між виемочним штреком і вентиляційними сбойками, а також між виемочним і заглибленим конвеєрно-вентиляційними штреками як функцій від мінімальної he min=f(ΔHmin) і максимальної he max=f(ΔHmax) величин різниць висотних відміток між місцем відпрацювання робочих камер і місцем виходу повітря з виїмкового штреку в ухил ΔHmin і ΔHmax. При цьому величини ΔH розраховують з урахуванням довжини виїмкового ділянки, кількості парних відпрацьованих камер, довжини відпрацьованого ділянки за вентиляційними сбойками, ширини відпрацьованих камер, ширини цілика і кута падіння пласта. При цьому в процесі збільшення кількості відпрацьованих камер і при досягненні вів�вной hе max, перемичку встановлюють знову. 2 іл.

Спосіб і система універсальної захисту відкритих прорізів двоколійних тунелів метрополітену

У способі рішення задачі досягається за рахунок того, що створюється комплексна захист відкритого двоколійного отвору шляхом створення двох завіс шиберирующего типу (1 - холодна і 2 - тепла ступеня захисту) і однієї завіси, формує настилающуюся струмінь теплого повітря (3-я ступінь захисту), а також підігрів частини проник холодного повітря шляхом змішування з теплим повітрям за рахунок перетікання повітря через отвори в стіні, що розділяє двошляховий тунель на «теплий тунель» і «холодний тунель». Спільна робота всіх ступенів захисту забезпечує захист від поздовжнього, поперечного і циклонного несанкціонованого проникнення зовнішнього холодного повітря в тунель, в тому числі захист від заморожування конструкцій. Система призначена для реалізації способу, являє собою щілинні елементи каналів-повітроводів для формування плоских струменів повітря. Радіальний вентилятор в корпусі, вбудований в конструкцію завіси і забирає повітря для формування примусової струменя першого ступеня захисту безпосередньо перед собою з тунелю. Розміщені над тунелем венткамеру і форкамеру, з'єднану з роздільним каналів-повітроводів з щілинними елементами другої і третьої сте�ерстия в перегородці між «теплим» і «холодним» тунелями. 2 н. і 2 з.п. ф-ли, 4 іл.

Спосіб визначення параметрів гнучкого деформівного повітропроводу

Винахід відноситься до шахтної та рудникової вентиляції і може бути використано для підвищення достовірності визначення параметрів провітрювання підготовчих виробок вугільних шахт і рудників, зокрема аеродинамічних і механічних параметрів гнучкого деформівного повітропроводу. Технічний результат спрямований на підвищення достовірності визначення впливу деформованості гнучких вентиляційних повітропроводів на його аеродинаміку, прогнозування її в ході проведення підготовчої виробки. У виробленні встановлюють повітропровід з витоками повітря, не перевищують 5%. Виробляють продувку вентилятором і вимірюють витрату і тиск повітря. Вимірюють діаметри і довжину повітропроводу. Отримані дані застосовано в залежності питомої аеродинамічного опору і модуля пружності матеріалу повітропроводу. 1 з.п. ф-ли.

Шахтна установка для вентиляції і кондиціонування повітря

Винахід відноситься до гірської промисловості, а саме до шахтної вентиляції транспортних тунелів. Технічним результатом є розширення функціональних можливостей установки, підвищення її надійності та можливості швидкого монтажу і перестановки на нове місце експлуатації. Установка включає робочий і резервний вентилятори, кожен з яких має електродвигун, колектор і перехідник, поєднану вхідні коробку з поворотною кришкою, що перекриває вхід до робочого або резервного вентиляторів, і поворотну стулку, що перекриває виходи робочого або резервного вентилятора в повітроподавальний канал. Над блоком вентиляторів з вентиляторами, встановленими на викатних візках, розміщений в шумопоглощающем теплоізольованому контейнері блок підготовки повітря, в трьох уніфікованих повітрозабірниках якого встановлені системи шумопоглинання з поворотними лядами, що має систему кондиціонування, виконану у вигляді фреонового повітроохолоджувача і електричного калорифера, що дозволяють охолоджувати або нагрівати повітря в залежності від температури навколишнього середовища. Повітроподавальний канал блоку вентиляторів оснащений протипожежним клапаном на вході в ск

Вентилятор місцевого провітрювання шахт

Винахід відноситься до шахтної, рудникової вентиляції і вентиляторостроению, а саме до осьових вентиляторів місцевого провітрювання гірничих виробок шахт. Завданням винаходу є створення вентилятора місцевого провітрювання шахт, що має підвищені аеродинамічні характеристики (тиск, продуктивність і ККД) і забезпечує можливість реверсивного режиму роботи при зміні напрямку обертання робочих коліс, зниження массогабаритной характеристики вентилятора. Вентилятор включає два базові модулі 1-й і 2-го ступенів, сполучених між собою сполучною корпусних вставкою так, що кожен модуль містить корпус, електродвигун, робоче колесо, встановлене безпосередньо на валу електродвигуна. Робочі колеса 1-й і 2-й ступенів виконані за схемою зустрічного обертання, суцільнозварними з неповоротними здвоєними листовими лопатками S-подібної форми із змінною по радіусу робочого колеса геометрією, розрахованої методом дискретних вихорів», як працюють спільно без спрямляющего апарату із умови найменшої акустичної потужності (шуму) вентилятора, найбільших ККД, тиску і продуктивності. 10 іл.

Трубопровід для провітрювання тупикового вибою

Винахід відноситься до галузі гірничої справи і може бути використане при проходці гірничих виробок. Технічним результатом винаходу є підвищення надійності і зручності обслуговування трубопроводу. Трубопровід для провітрювання тупикового вибою містить забірник, труби всмоктуючого тракту та пристрої для скріплення їх стиків. Для підвищення надійності і спрощення обслуговування його забірник виконаний телескопічним з декількох секцій, зменшуються в діаметрі до всмоктуючих кінця. При цьому забірник встановлено на торці всмоктуючого тракту. Пристрої для скріплення стиків труб всмоктуючого тракту між собою і заборником виконані у вигляді розтрубних з'єднань і охоплюють їх стики швидкознімних стяжних хомутів з пружного матеріалу. 2 з.п. ф-ли, 4 іл.

Спосіб провітрювання систем гірничих виробок

Винахід відноситься до галузі гірничої справи і може бути використане при провітрюванні ортов або штреків на навантажувально-доставочних рудних горизонтах шахт
Up!