DE10136098A1 - Suction device for a tunnel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung (1) für einen Tunnel (2), insbesondere einen Autotunnel, mit wenigstens einer Wirbelhaube (3) sowie einen Tunnel (2) mit einer Absaugvorrichtung (1) der vorgenannten Art. Um in einfacher Weise und kostengünstig eine sichere Absaugung vornehmen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Wirbelhaube (3) als zumindest im wesentlichen quer zur Längsrichtung (L) des Tunnels (2) anzuordnendes Portal ausgebildet ist.The invention relates to a suction device (1) for a tunnel (2), in particular a car tunnel, with at least one swirl hood (3) and a tunnel (2) with a suction device (1) of the aforementioned type To be able to perform suction, the invention provides that the swirl hood (3) is designed as a portal to be arranged at least substantially transversely to the longitudinal direction (L) of the tunnel (2).
Description
Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für einen Tunnel, insbesondere einen Autotunnel, mit wenigstens einer Wirbelhaube. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Tunnel, insbesondere einen Autotunnel, mit einer Absaugvorrichtung der vorgenannten Art. The invention relates to a suction device for a tunnel, in particular a car tunnel, with at least one swirl hood. Furthermore concerns the present invention a tunnel, in particular a car tunnel, with a Suction device of the aforementioned type.
Absaugvorrichtungen der vorgenannten Art dienen dazu, Personen- und Sachschäden in Tunnelanlagen im Brandfall möglichst zu vermeiden. Brände in Tunneln führen hauptsächlich aufgrund des Rauchs zu Personenschäden bzw. zum Tod durch Ersticken oder Vergiftung. Sachschäden an den Tunnelanlagen und den eingeschlossenen Fahrzeugen liegen in den entstehenden Temperaturen im Fall des Brandes begründet. Absaugvorrichtungen der in Rede stehenden Art haben im Brandfall verschiedene Aufgaben. Zunächst soll den im Tunnel befindlichen Personen die Gelegenheit zur Flucht gegeben werden. In diesem Zusammenhang ist die Entrauchung, also die Absaugung des Rauchs, entscheidend, so daß die Fluchtwege für einen definierten Zeitraum frei von toxischen Gasen und Eintrübung sind. Eine weitere Aufgabe ist die Sicherstellung des Zugang zum Brandherd. Hierdurch kann die Feuerwehr den Brand bekämpfen und hilflose Personen aus der Gefahrenzone evakuieren. Die dritte Aufgabe besteht in der Minimierung der Brandschäden am Objekt bzw. den Fahrzeugen. Suction devices of the aforementioned type are used for personal and Avoid damage to property in tunnel systems in the event of a fire, if possible. Fires in Tunnels lead to personal injury or damage mainly due to the smoke Death from suffocation or poisoning. Property damage to the tunnel systems and the included vehicles are in the temperatures that arise in the Justified in case of fire. Suction devices of the type in question have different tasks in the event of a fire. First in the tunnel existing people are given the opportunity to flee. In this The relationship between smoke extraction, i.e. the extraction of smoke, is crucial, so that the escape routes are free of toxic gases for a defined period of time and cloudiness are. Another task is to ensure access to the source of the fire. This allows the fire department to fight the fire and Evacuate helpless people from the danger zone. The third task is minimizing fire damage to the property or the vehicles.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der europäischen Offenlegungsschrift 1 081 331 bekannt. Bei dieser bekannten Absaugvorrichtung ist im oberen Teil des Tunnels eine Zwischendecke eingezogen, über der sich ein von seitlichen Wandungen mit entsprechenden Abluftkanalöffnungen begrenzter Abluftkanal befindet. In der Zwischendecke befinden sich seitlich Absaugöffnungen, die wiederum mit unterhalb der Zwischendecke angeordneten Wirbelhauben entweder über Leitbleche oder Rohre in Verbindung stehen. Die gesamte Vorrichtung mit Abluftkanal, Zwischendecke und Wirbelhauben erstreckt sich in Längsrichtung des Tunnels über die gesamte Länge des Tunnels. A device of the type mentioned is, for example, from the European patent application 1 081 331 known. In this known The suction device has a false ceiling in the upper part of the tunnel which one of side walls with corresponding Exhaust duct openings limited exhaust duct is located. There are in the false ceiling suction openings on the sides, which in turn are located below the false ceiling arranged vortex hoods either via baffles or pipes in connection stand. The entire device with exhaust duct, false ceiling and The swivel hood extends in the longitudinal direction of the tunnel over the entire length of the Tunnel.
Die bekannte Absaugvorrichtung hat zunächst den Nachteil, daß sie einen erheblichen Tunnelquerschnitt erfordert, was mit erheblichen Kosten bei der Tunnelherstellung verbunden ist. Darüber hinaus ist die bekannte Absaugvorrichtung auch vergleichsweise aufwendig aufgebaut und besteht aus einer Vielzahl von Bauteilen. Darüber hinaus erfordert gerade die nachträgliche Montage der bekannten Absaugvorrichtung eine erhebliche Montagezeit, wobei in der Regel der Tunnel während dieser Zeit komplett gesperrt werden muß. Schließlich ist die bekannte Absaugvorrichtung gerade bei langen Tunneln mit erheblichen Kosten verbunden, da die Länge dieser Vorrichtung zumindest im wesentlichen der Länge des Tunnels entspricht. The known suction device has the disadvantage that it has one considerable tunnel cross-section required, which at considerable cost Tunneling is connected. In addition, the known suction device also comparatively complex and consists of a variety of Components. In addition, the subsequent installation of the known suction device a significant assembly time, usually the Tunnel must be completely closed during this time. After all, that is known suction device, especially in long tunnels, with considerable costs connected, since the length of this device is at least substantially the Corresponds to the length of the tunnel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Absaugvorrichtung sowie einen Tunnel der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei eine einfache und effektive Absaugung möglich sein soll und die Kosten der Absaugvorrichtung möglichst gering sein sollen. Gleichzeitig soll es in einfacher Weise möglich sein, in kurzer Montagezeit die Absaugvorrichtung sowohl in Neubauten als auch in bestehende Tunnelanlagen einbauen zu können. The object of the present invention is therefore a suction device as well to provide a tunnel of the type mentioned, one simple and effective suction should be possible and the cost of Suction device should be as low as possible. At the same time, it's supposed to be easier Be possible in a short assembly time, the suction device both in To be able to install new buildings as well as in existing tunnel systems.
Die vorgenannte Aufgabe ist bei einer Absaugvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Wirbelhaube als zumindest im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Tunnels anzuordnendes Portal ausgebildet ist. Bei dem eingangs genannten Tunnel ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Wirbelhaube zumindest im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Tunnels angeordnet ist. Obwohl es grundsätzlich ausreicht, ein vergleichsweise kurzes Wirbelhaubenstück im Tunnel vorzusehen, über das die Abgase abgesaugt werden, bietet es sich zur Erzielung einer zumindest im wesentlichen vollständigen Absaugung an, daß sich die Wirbelhaube zumindest im wesentlichen über den gesamten Umfang des Tunnels erstreckt, so daß sich ein sogenanntes Wirbelhaubenportal ergibt, wobei sogar am Boden eine Absaugung vorgenommen werden kann, jedoch nicht notwendigerweise vorgenommen werden muß. The aforementioned task is the beginning of a suction device mentioned type according to the invention essentially solved in that the swirl hood than at least substantially transverse to the longitudinal direction of the tunnel portal to be arranged is trained. In the tunnel mentioned above provided according to the invention that the vertebral hood at least substantially transversely is arranged to the longitudinal direction of the tunnel. Although basically it is sufficient to provide a comparatively short swirl hood piece in the tunnel, Via which the exhaust gases are sucked off, it is possible to achieve one at least essentially complete suction that the vertebral hood extends at least essentially over the entire circumference of the tunnel, so that there is a so-called vertebral hood portal, one even on the ground Suction can be done, but not necessarily must be made.
Der entscheidende Unterschied der Erfindung zum Stand der Technik besteht darin, daß die Wirbelhaube mit ihrer Längserstreckung nicht in Längsrichtung des Tunnels oder koaxial dazu ausgerichtet ist, sondern im rechten Winkel dazu. Auf diese Weise ist es möglich, die für einen Tunnel erforderliche Gesamtlänge an Wirbelhauben und entsprechendem Zubehör erheblich zu verringern. So ist es bei der Erfindung beispielsweise lediglich erforderlich, quer zur Längsrichtung des Tunnels angeordnete Wirbelhauben beispielsweise im Abstand von 50 bis 100 m vorzusehen, was die Kosten für die Absaugvorrichtung erheblich verringert. Darüber hinaus ist es möglich, Brandabschnitte zwischen einzelnen voneinander beabstandeten Wirbelhauben der Absaugvorrichtung zu definieren. Hierauf wird nachfolgend noch näher eingegangen. The decisive difference between the invention and the prior art is in that the swirl hood with its longitudinal extent not in the longitudinal direction of the Tunnels or coaxially aligned, but at right angles to it. On in this way it is possible to specify the total length required for a tunnel To significantly reduce the swirl hoods and corresponding accessories. That's the way it is only necessary in the invention, for example, transversely to the longitudinal direction vertebral hoods arranged in the tunnel, for example at a distance of 50 to 100 m should be provided, which significantly increases the cost of the suction device reduced. In addition, it is possible to separate fire sections between each to define spaced apart vertebrae of the suction device. hereupon will be discussed in more detail below.
Obwohl es grundsätzlich möglich ist, die Wirbelhaube identisch an die Form des Tunnels anzupassen, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Wirbelhaube polygonartig ausgebildet ist. Hierzu weist die Wirbelhaube eine Mehrzahl von Wirbelhaubensegmente auf, die entweder gerade oder aber winklig ausgebildet sind. Derartig ausgebildete Wirbelhaubensegmente lassen sich ohne weiteres zu einer dem Umfang des Tunnels entsprechenden Wirbelhaube zusammensetzen. Although it is basically possible, the vertebral hood is identical to the shape of the Adapting tunnels is a preferred embodiment of the invention provided that the swirl hood is polygonal. The Vertebral hood has a plurality of vertebral hood segments that are either straight or are angled. Swivel hood segments designed in this way can be easily adapted to the size of the tunnel Assemble the swirl hood.
Damit sich in jedem Wirbelhaubensegment bzw. jedem geraden Wirbelhaubenabschnitt gut ein entsprechender Wirbel ausbilden kann, sind jedem derartigen Segment bzw. jedem geraden Abschnitt wenigstens zwei Absaugrohre zugeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß in den winkligen Bereichen der Wirbelhaube jeweils Durchgangsrohre vorgesehen sind, die dann dem jeweiligen Winkel der winkligen Bereiche angepaßt sind. Wenn die Durchgangsrohre dabei einstückig mit den Absaugrohren ausgebildet sind, ergeben sich aufgrund der Durchgangsrohre quasi stirnseitige Stützstellen für den Wirbel. So that it fits in every swivel hood segment or every straight one Vertebral hood section can form a corresponding vertebra well, each such Segment or each straight section at least two suction pipes assigned. In a preferred embodiment it is provided that in the angled areas of the swirl hood are each provided with through tubes, which are then adapted to the respective angle of the angled areas. If the through pipes are formed in one piece with the suction pipes, are due to the through tubes quasi frontal support points for the vortex.
Damit die Wirbelhaube den Tunnelquerschnitt nicht oder allenfalls geringfügig einengt, ist im Tunnel quer zur Längsrichtung des Tunnels eine Portalnische zur Aufnahme der Wirbelhaube eingelassen und zwar vorzugsweise so weit, daß die Wirbelhaube darin zumindest im wesentlichen aufgenommen werden kann. Durch die Realisierung entsprechender Portalnischen kann die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung gut in Tunneln mit eng begrenzten Querschnitten eingesetzt werden. So that the swirl hood does not, or at most only slightly, the tunnel cross-section narrows, there is a portal niche in the tunnel transverse to the longitudinal direction of the tunnel Admission of the swirl hood let in, preferably so far that the Vertebral hood can at least essentially be accommodated in it. By realizing appropriate portal niches, the invention Suction device well used in tunnels with narrow cross sections become.
Zur Abführung der Abgase der Wirbelhaube dient in jedem Falle ein Sammelkanal, der mit dem Kanal der Wirbelhaube verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere für innerstädtische Tunnelanlage geeignet und bevorzugt ist, ist der Kanal der Wirbelhaube mit einem quer zur Längsrichtung des Tunnels verlaufenden Sammelkanal verbunden, wobei der Sammelkanal vorzugsweise nach oben durch die Tunneldecke geführt ist. Wo eine derartige Luftführung nicht möglich ist, insbesondere bei Gebirgstunneln, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kanal der Wirbelhaube mit einem längs zur Längsrichtung des Tunnels verlaufenden Sammelkanal verbunden ist, wobei dieser Sammelkanal dann innerhalb des Tunnelquerschnitts vorzugsweise im Bereich der Tunneldecke angeordnet ist. In diesem Falle sollte die obere Begrenzung des Sammelkanals der Form des Tunnels an der Montagestelle angepaßt sein, um den zur Verfügung stehenden Tunnelquerschnitt bestmöglich ausnutzen zu können. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß der Sammelkanal unter der Fahrbahndecke verläuft. Dies bietet sich gerade bei runden bis kreisrunden Tunneln an, da hierbei der Raum unterhalb der Fahrbahndecke häufig ungenutzt ist. In any case, a serves to remove the exhaust gases from the swirl hood Collection channel, which is connected to the channel of the swirl hood. In a preferred one Embodiment that is particularly suitable for inner-city tunnel systems and is preferred, the channel of the vertebral hood is with a transverse to Longitudinal direction of the tunnel connected collecting channel, the Collection channel is preferably led upwards through the tunnel ceiling. Where one such air flow is not possible, especially in mountain tunnels According to the invention provided that the channel of the swirl hood with a longitudinal to Longitudinal direction of the tunnel extending collecting duct is connected, wherein this collecting duct then preferably within the tunnel cross-section Area of the tunnel ceiling is arranged. In this case, the top Limitation of the collecting channel of the shape of the tunnel at the assembly point be adapted to the available tunnel cross-section as best as possible to be able to exploit. Basically, it is also possible that the collecting channel runs under the pavement. This is particularly useful for rounds up circular tunnels, since the space below the pavement is often is unused.
Um einen Brand im Brandfall sicher eindämmen zu können, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens zwei über einen vorgegebenen Abstand im Längsrichtung des Tunnel angeordnete Wirbelhauben auf, wie dies zuvor bereits ausgeführt worden ist. In order to be able to contain a fire safely in the event of a fire, the Device according to the invention at least two over a predetermined distance vertebrae arranged in the longitudinal direction of the tunnel, as before has already been carried out.
Zur automatischen Aktivierung von zwei Wirbelhauben beidseits eines Brandherdes dient vorzugsweise eine Steuereinrichtung, gegebenenfalls auch in Form eines Leitstandes, die derart ausgebildet ist, daß im Brandfall lediglich die beiden Wirbelhauben beidseits des Brandherdes aktiviert werden, während die Absaugung über weitere Wirbelhauben des Tunnels unterbrochen oder deren Absaugleistung zumindest vermindert wird. Um einen Brand sicher erkennen zu können, ist darüber hinaus eine insbesondere mit der Steuereinrichtung gekoppelte Branderkennungseinrichtung vorgesehen. Diese ist je nach Meßmethode mit geeigneten Sensoren versehen, die in bestimmten Abständen im Tunnel angeordnet sind. Bevorzugt sind zur Branderkennung die Temperaturmessung, die Messung von Wärmestrahlung und/oder Liniensysteme auf der Basis der Lasermeßtechnik. For the automatic activation of two swirl hoods on either side The source of the fire is preferably a control device, possibly also in the form a control center, which is designed so that only the two in the event of a fire Swirl caps on both sides of the fire are activated during the Suction interrupted via other whirl hoods in the tunnel or theirs Suction power is at least reduced. In order to be able to reliably detect a fire, is also a particular one coupled to the control device Fire detection device provided. Depending on the measurement method, this is included provided suitable sensors, which are arranged at certain intervals in the tunnel are. Temperature measurement, measurement, are preferred for fire detection of thermal radiation and / or line systems based on the Lasermeßtechnik.
Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung kann aber nicht nur zur Absaugung von Abgasen eingesetzt werden, sondern kann auch zur Zuluftzuführung dienen. Wird eine Wirbelhaube im Abluft-Betrieb eingesetzt, erfolgt eine Belüftung des Tunnels dadurch, daß von außen Frischluft nachströmt. Im Zuluftbetrieb wird über die Wirbelhaube Frischluft zugeführt, die die im Tunnel befindliche Luft herausdrückt. Diese Art der Belüftung eignet sich bevorzugt für kleinere Tunnel. Bei größeren Tunneln, bei denen durch die zuvor beschriebenen Verfahren eine hinreichende Belüftung nicht mehr sichergestellt werden kann, bietet es sich an, die Wirbelhauben alternierend zur Zulufizuführung und Abluftabführung einzusetzen. Auf diese Weise ist es möglich, eine alternierende Be- und Entlüftung vorzunehmen. Es wechseln sich dann Zuluft- und Abluftportale über die Länge des Tunnels ab. Der Abstand zwischen den einzelnen Portalen kann dabei gleich sein. Um eine gleichzeitige Be- und Entlüftung zu ermöglichen, sind in diesem Falle dann voneinander getrennte Sammelkanäle vorgesehen, wovon der eine Sammelkanal mit den einzelnen Abluftportalen und der andere Sammelkanal mit den einzelnen Zuluftportalen verbunden ist. The suction device according to the invention can not only be used for suction exhaust gases are used, but can also be used to supply air. If a swirl hood is used in the exhaust air mode, the Tunnels in that fresh air flows in from the outside. In the supply air mode Fresh air is supplied via the swirl hood, which is the air in the tunnel pushes. This type of ventilation is particularly suitable for smaller tunnels. For larger tunnels, in which one of the methods described above adequate ventilation can no longer be ensured, it is advisable the swirl hoods alternate with supply air and exhaust air discharge use. In this way it is possible to alternate ventilation make. The supply air and extract air portals then change over the length of the tunnel. The distance between the individual portals can be the same his. In order to enable simultaneous ventilation, this includes If separate collecting channels are then provided, one of which Collection duct with the individual exhaust air portals and the other collection duct with is connected to the individual supply air portals.
Um eine weitere Sicherheit im Entrauchungsfall zur Verfügung zu stellen, kann die Kombination von Wirbelhauben jeweils mit einer Sprinklereinrichtung vorgesehen sein. Durch die Sprinklereinrichtung können im Bereich der Portale Fluidschleier ausgebildet werden. Die in den Portalen vorgesehenen Fluidschleier erhöhen die Sicherheit gegenüber einem Übertritt von Rauchgasen in einem benachbarten nicht verrauchten Tunnelabschnitt. In order to provide further safety in the event of smoke extraction, can the combination of swirl hoods with a sprinkler system be provided. Through the sprinkler system in the area of the portals Fluid curtains are formed. The provided in the portals Fluid curtains increase the security against the passage of smoke gases in one neighboring unused tunnel section.
Im übrigen versteht es sich natürlich auch, daß Sprinklereinrichtungen zwischen zwei Portalen an der Tunneldecke montiert sein können. In addition, it goes without saying that sprinkler devices between two portals can be mounted on the tunnel ceiling.
Das Fluid, bei dem es sich vorzugsweise um Wasser bzw. Brauchwasser handelt, wird über entsprechende Sprinklerdüsen derart verteilt, daß sich ein Fluidschleier ergibt, der im wesentlichen den freien Querschnitt des jeweiligen Wirbelhaubenportals einnimmt. Die Sprinklerdüsen können dabei fest an den Wirbelhauben installiert sein, so daß mit den Wirbelhauben eine vorgefertigte Baueinheit mit Sprinklereinrichtung zur Verfügung gestellt wird. Grundsätzlich ist es aber natürlich auch möglich, die Sprinklereinrichtung nachträglich beispielsweise im Bereich der Portalnischen vorzusehen. Da die Portalnischen entsprechend viel Platz bieten, ist es auch möglich, in diesem Bereich einen Fluidspeicher vorzusehen. Natürlich ist es auch möglich, eine entsprechende Zuleitung für die Fluidversorgung vorzusehen. The fluid, which is preferably water or process water, is distributed over appropriate sprinkler nozzles in such a way that a fluid curtain results, which essentially the free cross section of the respective Vertebral portal. The sprinkler nozzles can be firmly attached to the swirl hoods be installed so that with the pegs a prefabricated unit with Sprinkler system is provided. Basically it is of course also possible, the sprinkler system later, for example in Provide area of portal niches. Since the portal niches accordingly much To offer space, it is also possible to use a fluid reservoir in this area provided. Of course, it is also possible to have a corresponding supply line for the Provide fluid supply.
Besonders günstig ist es im übrigen, das Fluid, was zur Ausbildung des Fluidschleiers verwendet wird, am Boden aufzufangen, ggf. aufzubereiten und erneut den Sprinklerdüsen zuzuleiten. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere dann an, wenn auch im Bodenbereich ein Wirbelhaubenabschnitt vorgesehen ist, der dann nicht nur zur Absaugung im Entrauchungsfall dient, sondern auch zum Auffangen des Fluids. It is also particularly favorable, the fluid, which leads to the formation of the Fluid curtain is used to collect on the ground, if necessary, and to be fed to the sprinkler nozzles again. This configuration is available especially when there is a swivel hood section in the floor area is provided, which then not only serves for extraction in the case of smoke extraction, but also to collect the fluid.
Darüber hinaus versteht es sich natürlich, daß eine entsprechende Steuereinrichtung zur Steuerung der Sprinklereinrichtung vorgesehen ist. In addition, it goes without saying that a corresponding Control device for controlling the sprinkler device is provided.
Von ganz besonderem Vorteil ist es, wenigstens eine Eindüseinrichtung zum Eindüsen eines Fluids in wenigstens eine Wirbelhaube, vorzugsweise in beide Wirbelhauben vorzusehen. Durch die Eindüsung einer Flüssigkeit in die Wirbelhaube bzw. den in der Wirbelhaube ausgebildeten Wirbel ergeben sich eine Reihe von erheblichen Vorteilen. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Wirbelströmung im Gehäuse ergibt sich eine starke Durchmischung des eingedüsten Fluids und dadurch auch sehr schnell eine homogene Tropfenverteilung im abgesaugten Gas. Die Variation des Tropfenspektrums, die Neigung der Einspritzung und die Anzahl der Düsen in Kombination mit der örtlichen Positionierung der Düsen ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen, worauf nachfolgend noch näher eingegangen wird. It is particularly advantageous to use at least one injection device Injecting a fluid into at least one swirl hood, preferably both Provide whirl hoods. By injecting a liquid into the Vortex hood or the vortex formed in the vortex hood results in a Number of significant advantages. Due to the high speed of the Eddy flow in the housing results in a strong mixing of the injected Fluids and therefore very quickly a homogeneous drop distribution in the extracted gas. The variation of the drop spectrum, the inclination of the Injection and the number of nozzles in combination with the local positioning of the nozzles enables a variety of applications, which follows is discussed in more detail.
Die Eindüsung eines Fluids in die Wirbelhaube hat gerade in Verbindung mit Absauganlagen für Tunnel eine erhebliche Bedeutung. Denn auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß vergleichsweise kleine Vorrichtungen mit sehr großer Absaugleistung und langer Standzeit zur Verfügung gestellt werden können, wobei gleichzeitig einerseits die Anlagen- und Bau- als auch die Betriebskosten verringert sind. Diese verringerten Kosten bei erhöhter Leistung ergeben sich dadurch, daß durch die Eindüsung des Fluids, wobei es sich üblicherweise um Wasser handelt, sehr hohe Temperaturen des Abgasstroms auf kürzestem Weg drastisch reduziert werden können. Das bei der Entstehung eines Brandes in einem Tunnel sehr heiße Rauchgas kann unmittelbar abgekühlt werden. Auf diese Weise wird die anschließende Kanalführung inklusive der Entrauchungsventilatoren mit wesentlich geringeren Temperaturen belastet, was sich zunächst einmal in geringen Anlagekosten niederschlägt. Außerdem wird der Erfassungsvolumenstrom bei vorgegebener Gebläseleistung deutlich durch die Reduzierung des Gasvolumens mit Abkühlung erhöht. Dementsprechend kann die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung auch sehr viel kleiner ausgeführt werden, was, wie zuvor ausgeführt, gerade bei Tunneln mit kleinen Querschnitten wichtig ist. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, daß die Absaugleistung bis auf den Faktor 4 bei gleicher Effizienz gegenüber vergleichbaren Anlagen reduziert werden kann. Im Vergleich mit bekannten Lüftern können aufgrund des niedrigeren Leistungsbedarfs der Absaugeinrichtung die Betriebskosten daher erheblich verringert werden. Die Eindüsung des Fluids bzw. von Wasser bietet sich im übrigen besonders dann an, wenn der Sammelkanal, wie zuvor beschrieben, unterhalb der Fahrbahn angeordnet ist. Auf diese Weise können Schäden an der Bausubstanz im Entrauchungsfall eingeschränkt oder gar gänzlich vermieden werden. The injection of a fluid into the swirl hood has just in connection with Extraction systems for tunnels are of considerable importance. Because this way can be ensured that comparatively small devices with very great suction power and long service life can, with the one hand the plant and construction as well as the Operating costs are reduced. This reduced costs with increased performance result from the fact that through the injection of the fluid, whereby it is usually water, very high temperatures of the exhaust gas flow shortest route can be drastically reduced. That when a Fire in a tunnel very hot flue gas can be cooled immediately become. In this way, the subsequent ducting including the Smoke extract fans with much lower temperatures, what is initially reflected in low investment costs. Besides, will the detection volume flow for a given blower output clearly through the reduction in gas volume with cooling increases. Accordingly the suction device according to the invention can also be made much smaller what, as explained above, especially in tunnels with small Cross sections is important. In connection with the present invention it has been established been that the suction power down to a factor of 4 with the same efficiency can be reduced compared to comparable systems. In comparison with known fans can due to the lower power requirements of the Suction device the operating costs can therefore be significantly reduced. The injection of the fluid or water is particularly useful when the Collection channel, as described above, is arranged below the road. In this way, damage to the building structure in the event of smoke extraction restricted or even avoided altogether.
Je nach Art und Anwendungszweck ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung in unterschiedlicher Weise auszugestalten. So ist es grundsätzlich möglich, daß die Eindüseinrichtung lediglich eine einzige Düse aufweist, über die das Fluid dem Gehäuse zugeführt wird. Da Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art aber in der Regel Gehäuse haben können, die mit einer Vielzahl von Strömungssenken eine erhebliche Länge erreichen, ist konstruktiv vorgesehen, daß die Eindüseinrichtung eine Mehrzahl von Düsen aufweist, so daß verfahrensgemäß das Fluid an einer Mehrzahl von Stellen eingedüst wird. Dabei kann vorgesehen sein, daß über die Länge des Gehäuses verteilt eine Mehrzahl von Düsen angeordnet sind, wobei auch an bestimmten Stellen über den Querschnitt des Gehäuses verteilt mehrere Düsen angeordnet sein können. Je nach Anwendungszweck muß es dabei nicht so sein, daß benachbarte Düsen auf einer gleichen Gehäuselängsachse liegen. Auch eine spiralige oder aber eine Zickzackanordnung ist möglich. Letztlich hängt die Anzahl und die Anordnung der Düsen im Gehäuse von den jeweiligen Einsatzerfordernissen ab. Dabei gilt als Grundsatz, daß um so mehr Düsen bzw. Eindüsstellen erforderlich sind, je höher die Temperatur des Abgasstromes und/oder die Umgebungstemperatur ist. Depending on the type and purpose, it is possible to use the invention To design the device in different ways. So it is basically possible that the injection device has only a single nozzle through which the Fluid is supplied to the housing. Since devices of the generic type but can usually have housings that come with a variety of Flow sinks reach a considerable length is provided for in the design, that the injection device has a plurality of nozzles, so that according to the method, the fluid is injected at a plurality of locations. there can be provided that distributed over the length of the housing a plurality of nozzles are arranged, also at certain points over the Cross section of the housing distributed several nozzles can be arranged. ever depending on the application, it need not be that adjacent nozzles same longitudinal axis of the housing. Also a spiral or one Zigzag arrangement is possible. Ultimately, the number and arrangement depends of the nozzles in the housing depend on the respective application requirements. The following applies as a principle that the more nozzles or injection points are required, each the temperature of the exhaust gas stream and / or the ambient temperature is higher.
Um eine möglichst lange Kontaktdauer in Kombination mit der homogensten Vermischung des Fluids mit dem Abgasstrom zu erzielen, bietet es sich in jedem Falle an, wenigstens eine Düse im mittigen Bereich zwischen zwei benachbarten Absaugöffnungen vorzusehen. Je nach Anwendungsfall kann aber auch die Positionierung der Düsen an anderer Stelle, eventuell sogar an den Stirnseiten des Gehäuses und/oder an der jeweiligen Absaugstelle selbst, von Vorteil sein. To ensure the longest possible contact in combination with the most homogeneous It is possible to mix the fluid with the exhaust gas flow in everyone If necessary, at least one nozzle in the central area between two neighboring ones Provide suction openings. Depending on the application, the Position the nozzles elsewhere, possibly even on the front of the Housing and / or at the respective suction point itself, may be advantageous.
Eine weitere Möglichkeit, Einfluß auf die Tropfenverteilung zu nehmen, besteht in der Gestaltung des Tropfenstrahls. Längste Verweilzeiten der einzelnen Tropfen im Bereich des Gehäuses sind bei einem stark aufweitenden Sprühkegel zu erwarten. In diesem Zusammenhang sollten die Düsen derart ausgebildet sein, daß sich ein Sprühkegel von wenigstens 30 Grad, vorzugsweise von mehr als 60 Grad ergibt. Another possibility to influence the drop distribution is in the design of the drop beam. Longest dwell times of the individual Drops in the area of the housing are too large with a widely expanding spray cone expect. In this context, the nozzles should be designed such that there is a spray cone of at least 30 degrees, preferably more than 60 Degrees results.
Eine weitere Möglichkeit, die Verteilung der Tropfen und die Eindringtiefe des Tropfenstrahls in den Wirbel zu beeinflussen, besteht in der Orientierung der Eindüsung in Bezug zur Hauptströmungsrichtung an der Düse. So ist es je nach Anwendungsfall möglich, daß in und/oder entgegen oder aber auch quer zur Richtung der Wirbelströmung eingedüst wird. Durch jede dieser drei Möglichkeiten werden die eingesprühten Tropfen in bestimmter Richtung beeinflußt. Konstruktiv ist dementsprechend die Düsenachse der jeweiligen Düse in oder entgegen oder aber quer zur Richtung der Wirbelströmung ausgerichtet. Another way to measure the distribution of the drops and the depth of penetration To influence the droplet beam in the vertebrae is the orientation of the Injection in relation to the main flow direction at the nozzle. So it depends Possible use that in and / or counter to or even across Direction is injected. Through each of these three Possibilities the sprayed drops are influenced in a certain direction. Accordingly, the nozzle axis of the respective nozzle is constructed in or aligned opposite or transverse to the direction of the vortex flow.
Da, wie zuvor ausgeführt worden ist, das eingedüste Fluid im wesentlichen dazu dienen soll, das Abgas und/oder das Gehäuse der Vorrichtung zu kühlen, sollte die Eindüsung grundsätzlich derart erfolgen, daß keine Fluidtropfen über die Zuströmöffnung austreten. Dementsprechend sind die Düsen auszurichten. Since, as previously stated, the injected fluid essentially does so should serve to cool the exhaust gas and / or the housing of the device should the injection basically take place in such a way that no fluid drops over the Exit the inflow opening. The nozzles must be aligned accordingly.
Je nach Einsatzzweck und Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bietet es sich an, das Tropfenspektrum des eingedüsten Fluids zu beeinflussen. Soll das Fluid im wesentlichen zur Gaskühlung eingesetzt werden, so daß sich ein guter Wärmeübergang vom Gas auf das Fluid ergibt, sollte das Tropfenspektrum einen überwiegenden Anteil an kleinen bis kleinsten Fluidtropfen aufweisen. Hierzu sind entsprechend kleine Düsenöffnungen und ein entsprechend hoher Vordruck des Fluids erforderlich, so daß sich quasi ein Sprühnebel ergibt. Die sehr feinen Flüssigkeitstropfen werden aufgrund ihres geringen Gewichtes von der Wirbelströmung mitgerissen und in dem Wirbel bis zur Absaugstelle nahezu vollständig mitgeführt. Die Vielzahl der kleinen Tropfen resultiert in einer sehr großen Fluidoberfläche und bewirkt damit den guten Wärmeübergang des Gases zum Fluid. Die Flüssigkeitstropfen liegen hier in einem Größenbereich von einigen nm bis einigen µm. Depending on the intended use and application of the device according to the invention it is advisable to influence the drop spectrum of the injected fluid. Should the fluid can be used essentially for gas cooling, so that a good heat transfer from the gas to the fluid should result in the drop spectrum have a predominant proportion of small to smallest fluid drops. For this purpose, there are correspondingly small nozzle openings and a correspondingly high one Pre-pressure of the fluid required, so that there is virtually a spray. The very fine drops of liquid are due to their light weight of entrained in the vortex flow and almost in the vortex up to the suction point completely carried. The multitude of small drops results in a very large fluid surface and thus causes the good heat transfer of the gas to the fluid. The liquid drops are here in a size range of a few nm to a few µm.
Soll das Fluid überwiegend zur Fliehkraftabscheidung, also zur Bindung von Partikeln aus dem Abgasstrom mit anschließender Abscheidung, und gleichzeitig zur Gehäusekühlung verwendet werden, so sollte das Tropfenspektrum einen überwiegenden Anteil an größeren Fluidtropfen aufweisen, so daß der Großteil der eingedüsten Flüssigkeit an die Innenseite der Gehäusewand geschleudert, dort gesammelt und abgeführt werden kann. Auf diese Weise wird das Gehäuse gekühlt, wobei größere, nach außen geschleuderte Partikel in der Wirbelströmung von der Flüssigkeit aufgenommen, gebunden und abgeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegen die Tropfengrößen in einem Größenbereich oberhalb von 1 µm. Should the fluid mainly be used for centrifugal force separation, i.e. for binding Particles from the exhaust gas stream with subsequent separation, and at the same time used for cooling the housing, the drop spectrum should be one have predominant proportion of larger fluid drops, so that the majority the injected liquid is thrown against the inside of the housing wall, can be collected and removed there. This way the housing cooled, with larger, flung particles in the Eddy flow is absorbed, bound and removed by the liquid. at In this embodiment, the drop sizes are in a size range above 1 µm.
Durch Kombination der beiden vorgenannten Alternativen kann einerseits ein guter Wärmeübergang des Abgases und andererseits eine Fliehkraftabscheidung größerer Partikel sowie eine Gehäusekühlung erzielt werden. Hierbei wird ein Flüssigkeitsspektrum eingesetzt, das neben einem großen Anteil an kleinen Tropfen auch einem großen Anteil an größeren Tropfen enthält. Dieses Tropfenspektrum kann entweder durch zwei unterschiedliche Düsen erzielt werden, wobei gezielt sehr feine Tropfen einerseits und größere Tropfen andererseits zugegeben werden. Es kann aber auch mit einer einzigen Düse realisiert werden, die ein entsprechendes Tropfenspektrum erzeugt. Letztlich werden die großen Tropfen an die gegenüberliegende Gehäusewand geschleudert, während die kleinen Tropfen der Wirbelströmung folgen. By combining the two aforementioned alternatives, one can good heat transfer of the exhaust gas and on the other hand centrifugal separation larger particles and a case cooling can be achieved. Here is a Liquid spectrum used, in addition to a large proportion of small Drops also contain a large proportion of larger drops. This Drop spectrum can either be achieved through two different nozzles, with very fine drops on the one hand and larger drops on the other be added. But it can also be realized with a single nozzle, which generates a corresponding drop spectrum. Ultimately, the big ones Drops hurled at the opposite wall of the housing while the follow small drops of the vortex flow.
Da sich selbst bei Eindüsung des Fluids mit einem Tropfenspektrum mit sehr kleinen Tropfen nicht vermeiden läßt, daß sich jedenfalls ein geringer Teil der Tropfen an der Gehäusewandung abscheidet, bietet es sich an, am Gehäuse wenigstens eine in Längsrichtung des Gehäuses verlaufende Sammel- und Ablaufrinne vorzusehen. Diese Rinne kann einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, diese Rinne nachträglich beispielsweise über ein entsprechendes Blech anzusetzen. Since even with the injection of the fluid with a drop spectrum with very small drops can not be avoided that a small part of the Deposits drops on the housing wall, it lends itself to the housing at least one collecting and extending in the longitudinal direction of the housing Drainage channel to be provided. This channel can be formed in one piece with the housing his. Basically, it is also possible to retrofit this gutter for example, using a suitable sheet.
Zur Verbesserung der Dispersion des Fluids beim Eindüsen bietet es sich an, dem Fluid ein Dispersionsgas, jedenfalls unmittelbar vor dem Eindüsen, zuzugeben. Konstruktiv ist hierzu eine Steuer- oder Regeleinrichtung vorgesehen. Diese Steuer- oder Regeleinrichtung steuert aber nicht nur die Zugabe des Dispersionsgases, sondern sie dient auch dazu, das Fluid und/oder das Dispersionsgas bedarfsweise zuzugeben. So ist es also möglich, über die Steuer- oder Regeleinrichtung nur das Fluid, nur das Dispersionsgas oder ein mit Dispersionsgas gemischtes Fluid in das Gehäuse einzudüsen. Die Eindüsung erfolgt dabei bedarfsgesteuert. To improve the dispersion of the fluid during injection, it is advisable to a dispersion gas for the fluid, at least immediately before the injection, admit. A control or regulating device is provided for this purpose. This Control or regulating device not only controls the addition of Dispersion gas, but it also serves the fluid and / or the dispersion gas admit if necessary. So it is possible to use the tax or Control device only the fluid, only the dispersion gas or one with dispersion gas inject mixed fluid into the housing. The injection takes place on demand.
Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß als Düsen Zweistoffdüsen verwendet werden, über die sowohl das Dispersionsgas als auch das Fluid eingedüst wird. Bei Verwendung von Zweistoffdüsen und durch einen kontinuierlichen Durchfluß des Dispersionsgases kann eine Verschmutzung der Düsenöffnung und damit ein Verschluß der Öffnung auch bei abgeschalteter Einspritzung des Fluids verhindert werden. It is particularly advantageous in this connection that as nozzles Two-substance nozzles are used, through which both the dispersion gas and the Fluid is injected. When using two-substance nozzles and through one continuous flow of the dispersion gas can contaminate the Nozzle opening and thus a closure of the opening even when it is switched off Injection of the fluid can be prevented.
Die Zuführung des Fluids bzw. des Dispersionsgases erfolgt über entsprechende Zuleitungen, die grundsätzlich in das Gehäuse integriert werden können. Das Gehäuse der Wirbelhauben weist, wie dies im Stand der Technik üblich ist, in Längsrichtung eine Mehrzahl von miteinander verbindbaren Gehäuseabschnitten auf. Erfindungsgemäß weisen die einzelnen Gehäuseabschnitte dann Zuleitungsabschnitte auf, die endseitig mit abdichtenden Anschlüssen versehen sind, so daß die einzelnen Zuleitungsabschnitte abgedichtet miteinander verbunden werden können. Es versteht sich natürlich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, entsprechende Zuleitungen nachträglich an das Gehäuse anzusetzen. The fluid or the dispersion gas is supplied via appropriate Supply lines that can basically be integrated into the housing. The Housing of the swirl hoods, as is customary in the prior art, in Longitudinal direction a plurality of interconnectable housing sections on. According to the invention, the individual housing sections then have Supply line sections, which are provided at the ends with sealing connections, so that the individual supply sections are sealed together can. It goes without saying that it is also possible in principle Appropriate supply lines must be attached to the housing.
Wie zuvor ausgeführt worden ist, erfolgt die Eindüsung bedarfsgesteuert. Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß zur Einstellung gewünschter Tropfenverteilungen, Abgastemperaturen und/oder Haubentemperaturen die Menge und/oder der Vordruck des Fluids gesteuert oder geregelt wird. Konstruktiv ist hierzu eine entsprechende Steuer- oder Regeleinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise mit den Düsen gekoppelt ist, so daß bestimmte Düsendurchmesser einstellbar sind. Des weiteren ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß jede Düse oder aber Gruppen von Düsen über die Steuer- und Regeleinrichtung ansteuerbar sind. Auch die Menge an eingedüstem Fluid und/oder Gas ist steuer- bzw. regelbar. As has been explained above, the injection takes place in a controlled manner. Of It is a particular advantage in this context that the setting desired drop distributions, exhaust gas temperatures and / or Hood temperatures the amount and / or the form of the fluid is controlled or regulated. A corresponding control or regulating device is constructive for this provided, which is preferably coupled to the nozzles, so that certain Nozzle diameters are adjustable. Furthermore, one is preferred Design provided that each nozzle or groups of nozzles over the Control and regulating device can be controlled. Even the amount of injected Fluid and / or gas can be controlled or regulated.
Zur Messung der relevanten Werte im Zusammenhang mit der Steuerung bzw. Regelung sind entsprechende Sensoren vorgesehen, die zur Extinktions-, Feuchte- und/oder Temperaturmessung dienen. To measure the relevant values in connection with the control or Appropriate sensors are provided, which are used for absorbance, Humidity and / or temperature measurement are used.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt Exemplary embodiments of the invention are described below. there shows
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Tunnels mit einer erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung, Fig. 1 is a front view of a tunnel with a suction device according to the invention,
Fig. 2 eine Schnittansicht der Absaugvorrichtung aus Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II aus Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view of the suction device of FIG. 1 taken along section line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eine anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung, Fig. 3 is a FIG. 1 corresponding view of another embodiment of a suction device according to the invention,
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittansicht der Absaugvorrichtung aus Fig. 3, Fig. 4 is a FIG. 2 corresponding sectional view of the suction device of FIG. 3,
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung und Fig. 5 is a schematic view of another embodiment of a suction device according to the invention and
Fig. 6 bis 8 schematische Querschnittsansichten weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung FIGS. 6 to 8 are schematic cross-sectional views of further embodiments of the suction device according to the invention
In den Figuren ist jeweils eine Absaugvorrichtung 1 für einen Tunnel 2 dargestellt. Bei dem Tunnel 2 handelt es sich insbesondere um einen Autotunnel. Die Absaugvorrichtung 1 weist wenigstens eine Wirbelhaube 3 auf. Die Wirbelhaube 3 selbst weist ein äußeres Gehäuse 4 auf, in dem sich ein Wirbelzylinder 5 und ein Kanal 6 befinden. Des weiteren weist die Wirbelhaube 3 eine Vielzahl von Absaugrohren 7 auf. Die Absaugrohre 7 ragen bei der Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform vom Wirbelzylinder 4 unmittelbar in den Kanal 5. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wirbelzylinder polygonartig ausgebildet. Auch eine reine Zylinderform oder aber eine spiralige Ausbildung ist ohne weiteres möglich. In the figures, a suction device 1 for a tunnel 2 is shown. Tunnel 2 is, in particular, a car tunnel. The suction device 1 has at least one swirl hood 3 . The swirl hood 3 itself has an outer housing 4 in which a swirl cylinder 5 and a channel 6 are located. Furthermore, the swirl hood 3 has a large number of suction tubes 7 . In the embodiment shown in FIGS . 1 and 2, the suction pipes 7 protrude from the swirl cylinder 4 directly into the channel 5 . In the illustrated embodiment, the swirl cylinder is polygonal. A pure cylindrical shape or a spiral formation is also easily possible.
Wesentlich ist nun, daß die Wirbelhaube 3 als zumindest im wesentlichen quer zur Längsrichtung L des Tunnels 2 anzuordnendes Portal ausgebildet ist. Bei den in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen erstreckt sich die Wirbelhaube 3 dabei zumindest im wesentlichen über den gesamten Umfang des Tunnels 2 mit Ausnahme des Bodens 8. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß sich die Wirbelhaube 3 oder aber ein Bereich der Wirbelhaube 3 am Boden 8 des Tunnels 2 befindet. It is now essential that the swirl hood 3 is designed as a portal to be arranged at least substantially transversely to the longitudinal direction L of the tunnel 2 . In the embodiments shown in FIGS . 1 to 4, the swirl hood 3 extends at least substantially over the entire circumference of the tunnel 2 with the exception of the floor 8 . In principle, however, it is also possible for the swirl hood 3 or a region of the swirl hood 3 to be located at the bottom 8 of the tunnel 2 .
Die Wirbelhaube 3 setzt sich vorliegend aus einer Mehrzahl von Wirbelhaubensegmenten 9 zusammen, die stirnseitig jeweils miteinander verbunden sind. Die Wirbelhaube 3 hat eine polygonartige Ausbildung, wobei die Wirbelhaubensegmente 9 über ihre Länge eine gerade Ausrichtung oder aber auch eine winklige Form haben können, wie dies bei dem mittigen Wirbelhaubensegment 9 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Fall ist. In the present case, the vertebral hood 3 is composed of a plurality of vertebral hood segments 9 , which are each connected to one another at the end. The vertebral hood 3 has a polygonal design, the vertebral hood segments 9 being able to have a straight orientation or an angular shape over their length, as is the case with the central vertebral hood segment 9 in the embodiment according to FIG. 1.
Jedem Wirbelhaubensegment 9 sind wenigstens zwei Absaugrohre 6 und damit zwei sogenannte Stützstellen für den während des Betriebes entstehenden Wirbel zugeordnet. Es versteht sich, daß je nach Länge des jeweiligen Wirbelhaubensegments 9 auch eine Mehrzahl von Stützstellen bzw. Absaugrohren 7 vorgesehen sein können. Each vortex hood segment 9 is assigned at least two suction tubes 6 and thus two so-called support points for the vortex formed during operation. It goes without saying that, depending on the length of the respective vertebral hood segment 9 , a plurality of support points or suction tubes 7 can also be provided.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform sind in den winkligen Bereichen der Wirbelhaube 3 jeweils Durchgangsrohre 10 vorgesehen, die entsprechend der Ausrichtung der einzelnen Segmente 9 angepaßt sind. Bei benachbarten Durchgangsrohren 10 weisen also die einander zugewandten Öffnungen unmittelbar aufeinander zu. Vorliegend sind die Durchgangsrohre 10 einteilig mit den Absaugrohren 7 ausgebildet, so daß die Absaugrohre 7 eine T- Form haben. Hierdurch bildet sich zwischen benachbarten Durchgangsrohren 10 jeweils ein Wirbel aus. Bedarfsweise kann vorzugsweise im mittigen Bereich zwischen benachbarten Durchgangsrohren 10 ein weiteres Absaugrohr 7 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 3 abgedeutet ist. In the embodiment shown in FIGS . 3 and 4, through tubes 10 are provided in the angled regions of the swirl hood 3 , which are adapted according to the orientation of the individual segments 9 . In the case of adjacent through tubes 10 , the openings facing one another thus point directly towards one another. In the present case, the through pipes 10 are formed in one piece with the suction pipes 7 , so that the suction pipes 7 have a T-shape. As a result, a vortex is formed in each case between adjacent through tubes 10 . If necessary, a further suction pipe 7 can preferably be provided in the central area between adjacent through-pipes 10 , as is shown in FIG. 3.
Wie sich im übrigen aus den Fig. 2 und 4 ergibt, weist der Tunnel 2 für jede Wirbelhaube 3 eine Portalnische 11 auf. Die Fig. 1 und 3 verdeutlichen dabei, daß die Portalnische 11 eine solche Tiefe hat, daß die darin eingesetzte Wirbelhaube 3 den Tunnelquerschnitt allenfalls geringfügig einengt. As is apparent, moreover, from Figs. 2 and 4, the tunnel 2 for each swirl hood 3 is a portal niche 11. Figs. 1 and 3 illustrate the process that the portal recess 11 has a depth such that the swirl hood 3 inserted therein at most slightly narrows the tunnel cross-section.
Bei allen Ausführungsformen ist es im übrigen so, daß der Kanal 6 der Wirbelhaube 3 mit einem Sammelkanal 12 verbunden ist, über den die über die Wirbelhaube 3 abgesaugten Abgase abgeführt oder über den Frischluft über die Wirbelhaube 3 zugeführt wird. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Kanal 6 der Wirbelhaube 3 mit einem quer zur Längsrichtung L verlaufenden Sammelkanal 12 verbunden. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist der Sammelkanal 12 nach oben durch die Tunneldecke geführt. Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform befindet sich der Sammelkanal 12 innerhalb des Tunnelquerschnitts und zwar vorliegend im Bereich der Tunneldecke. In all embodiments, it is the case that the channel 6 of the swirl hood 3 is connected to a collecting channel 12 , via which the exhaust gases extracted via the swirl hood 3 are discharged or supplied via the fresh air via the swirl hood 3 . In the embodiment shown in FIGS . 1 and 2, the channel 6 of the swirl hood 3 is connected to a collecting channel 12 running transversely to the longitudinal direction L. As can be seen from FIG. 1, the collecting duct 12 is led upwards through the tunnel ceiling. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the collecting duct 12 is located within the tunnel cross-section, in the present case in the region of the tunnel ceiling.
Nicht dargestellt ist, daß die Absaugvorrichtung 1 wenigstens zwei über einen vorgegebenen Abstand in Längsrichtung L des Tunnels 2 angeordnete Wirbelhauben 3 der vorgenannten Art aufweist. Nicht dargestellt ist weiterhin, daß vorliegend eine Steuereinrichtung zur automatischen Aktivierung von zwei Wirbelhauben 3 beidseits eines Brandherdes vorgesehen ist. Diese Steuereinrichtung ist derart ausgebildet, daß im Brandfall lediglich die beiden Wirbelhauben 3 beidseits des Brandherdes aktiviert werden, während die Absaugung über die weiteren Wirbelhauben unterbrochen oder eingeschränkt wird. Zur automatischen Aktivierung der Steuereinrichtung dient eine Branderkennungseinrichtung, die mit geeigneten Sensoren zur Branderkennung versehen ist. It is not shown that the suction device 1 has at least two vortex hoods 3 of the aforementioned type arranged over a predetermined distance in the longitudinal direction L of the tunnel 2 . Furthermore, it is not shown that in the present case a control device is provided for the automatic activation of two swirl hoods 3 on both sides of a fire source. This control device is designed such that, in the event of a fire, only the two swirl hoods 3 are activated on both sides of the source of the fire, while the extraction via the further swirl hoods is interrupted or restricted. A fire detection device, which is provided with suitable sensors for fire detection, is used for the automatic activation of the control device.
Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung kann aber nicht nur im Brandfall zur Absaugung eingesetzt werden, sondern kann auch zur Belüftung dienen. Die gesamte Steuerung der Absaugvorrichtung kann über die vorgenannte Steuereinrichtung erfolgen. The suction device according to the invention can not only in the event of fire Suction can be used, but can also be used for ventilation. The Entire control of the suction device can be done via the aforementioned Control device take place.
Im Brandfall sind von außen aufgeprägte Strömungen, die in den Tunnel 2 einströmen, nicht erwünscht. Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Schutzrollos oder Tore an den Ein- und Ausfahrten und gegebenenfalls in definierten Abständen im Tunnel. Diese Verschlußstellen sind derart auszubilden, daß Luft zwar von außen nachströmen kann, daß jedoch keine von außen aufgeprägten Strömungen in signifikanter Höhe aufkommen können. Auch ist der Tunnelverschluß unter Einbringung der ohnehin verfügbaren Luftvolumenströme der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung denkbar. Solche Maßnahmen kommen insbesondere bei Tunnelanlagen mit starkem Gefälle in Betracht. In the event of a fire, external currents flowing into tunnel 2 are not desired. In this context, protective roller blinds or gates at the entrances and exits and possibly at defined intervals in the tunnel are advantageous. These closure points are to be designed in such a way that air can flow in from the outside, but that no significant external currents can occur. The tunnel closure is also conceivable by introducing the already available air volume flows of the suction device according to the invention. Such measures are particularly suitable for tunnels with a steep gradient.
In den Fig. 5 bis 8 sind andere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Erfassen und Absaugen von Luft oder anderen Gasen dargestellt. Die Absaugvorrichtung 1 weist ebenfalls eine Wirbelhaube 3 mit einem Gehäuse 22 auf, das während des Betriebes der Vorrichtung 1 eine sich innerhalb des Gehäuses 22 ausbildende Wirbelströmung zumindest teilweise umschließt. Das Gehäuse 22 weist eine langgestreckte Form auf, wobei das Gehäuse 22 zum Erfassen bzw. Absaugen eine in axialer Richtung verlaufende Zuströmöffnung 23 aufweist. Die Zuströmöffnung 23 ist vorliegend etwa abwärts gerichtet, während sie bei den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen seitlich bis nach oben gerichtet geöffnet ist. Das Gehäuse 22 selbst hat eine im wesentlichen zylindrische Form, wobei sich der Querschnitt an einer Seite verengt. Dort ist vorliegend eine Art Blende 24 vorgesehen. Statt dessen kann das Gehäuse auch spiralförmig oder in Art eines Schneckenganges ausgebildet sein. In das Gehäuse 22 münden eine Mehrzahl von Absaugöffnungen 25. Die Absaugöffnungen 25 werden vorliegend durch Absaugrohre 7 gebildet, die in das Gehäuse 22 hineinragen. Die einzelnen Absaugrohre 7 sind über den äußeren Kanal 6 und dem Sammelkanal 12 mit einer Absaugeinrichtung 28 verbunden. In Figs. 5 to 8, other embodiments of a device 1 according to the invention are presented for detecting and suction of air or other gases. The suction device 1 also has a swirl hood 3 with a housing 22 , which at least partially encloses a swirling flow which forms within the housing 22 during operation of the device 1 . The housing 22 has an elongated shape, the housing 22 having an inflow opening 23 running in the axial direction for gripping or suctioning. In the present case, the inflow opening 23 is directed approximately downwards, while in the embodiments shown in FIGS . 1 to 5 it is opened laterally upwards. The housing 22 itself has a substantially cylindrical shape, the cross section narrowing on one side. A type of aperture 24 is provided there. Instead, the housing can also be designed spirally or in the manner of a worm gear. A plurality of suction openings 25 open into the housing 22 . In the present case, the suction openings 25 are formed by suction pipes 7 which protrude into the housing 22 . The individual suction pipes 7 are connected to a suction device 28 via the outer channel 6 and the collecting channel 12 .
Wesentlich ist nun auch, daß der Vorrichtung 1 eine Eindüseinrichtung 29 zum Eindüsen eines Fluids in das Gehäuse 22 zugeordnet ist. Bei dem eingedüsten Fluid handelt es sich üblicherweise um Wasser. Es versteht sich, daß die Eindüseinrichtung 39 ohne weiteres auch bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 vorgesehen sein kann. It is now also essential that the device 1 is associated with an injection device 29 for injecting a fluid into the housing 22 . The injected fluid is usually water. It goes without saying that the injection device 39 can also be readily provided in the embodiments of FIGS. 1 to 4.
Obwohl es grundsätzlich möglich ist, daß die Eindüseinrichtung 29 lediglich eine einzige Düse 30 aufweist, sind in allen dargestellten Ausführungsbeispielen eine Mehrzahl von Düsen 30 vorgesehen. Aus Fig. 5 ergibt sich, daß über die Länge des Gehäuses 22 verteilt eine Mehrzahl von Düsen 30 vorgesehen sind. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist in der dargestellten Querschnittsebene lediglich eine Düse 30 vorgesehen, während bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform drei Düsen 30 in der Querschnittsebene angeordnet sind. Es versteht sich, daß sogar noch mehr als drei Düsen 30 in der Querschnittsebene vorgesehen sein können. Im übrigen ist es aber nicht grundsätzlich erforderlich, daß in Längsrichtung des Gehäuses 22 nebeneinander angeordnete Düsen 30 auf der gleichen Gehäuselängsachse liegen. Es ist auch möglich, daß die Düsen 30 über die Länge des Gehäuses 22 beispielsweise in einer Zickzack- Anordnung oder aber in einer spiraligen Anordnung angeordnet sind. Although it is fundamentally possible for the injection device 29 to have only a single nozzle 30 , a plurality of nozzles 30 are provided in all the exemplary embodiments shown. From Fig. 5 appears that distributed over the length of the housing 22 a plurality of nozzles 30 are provided. In the embodiment shown in FIG. 6, only one nozzle 30 is provided in the cross-sectional plane shown, while in the embodiment shown in FIG. 7 three nozzles 30 are arranged in the cross-sectional plane. It goes without saying that even more than three nozzles 30 can be provided in the cross-sectional plane. Otherwise, it is not fundamentally necessary for nozzles 30 arranged next to one another in the longitudinal direction of the housing 22 to lie on the same longitudinal axis of the housing. It is also possible that the nozzles 30 are arranged along the length of the housing 22, for example in a zigzag arrangement or in a spiral arrangement.
Bei den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen ist es jeweils so, daß die Düsen 30 mit ihrer Düsenachse quer zur Richtung der Wirbelströmung ausgerichtet sind. Die Düsen 30 sind also auf das Zentrum 31 des Wirbels gerichtet. Demgegenüber sind in Fig. 8 zwei andere Möglichkeiten dargestellt. Die obere der beiden dargestellten Düsen 30 ist mit ihrer Düsenachse in Richtung der Wirbelströmung, die durch die Pfeile 32 angedeutet ist, ausgerichtet, während die untere Düse 30 mit ihrer Düsenachse entgegen der Richtung 32 der Wirbelströmung ausgerichtet ist. In allen dargestellten Ausführungsformen ist es im übrigen so, daß eine Düse 30 mit einer solchen Düsenöffnung gewählt worden ist, daß sich ein stark aufweitender Sprühkegel 33 ergibt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen weiten sich die Sprühkegel 33 jeweils um mehr als 60 Grad auf. In the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, each of the nozzles 30 is aligned with its nozzle axis transverse to the direction of the vortex flow. The nozzles 30 are therefore directed towards the center 31 of the vortex. In contrast, two other possibilities are shown in FIG. 8. The upper of the two illustrated nozzles 30 is aligned with its nozzle axis in the direction of the vortex flow, which is indicated by the arrows 32 , while the lower nozzle 30 is oriented with its nozzle axis against the direction 32 of the vortex flow. In all of the illustrated embodiments, it is otherwise the case that a nozzle 30 with such a nozzle opening has been selected that a greatly expanding spray cone 33 results. In the illustrated exemplary embodiments, the spray cones 33 each widen by more than 60 degrees.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist es so, daß die einzelnen Düsen 30 genau in der Mitte zwischen zwei benachbarten Absaugöffnungen 25 bzw. Absaugrohren 7 angeordnet sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die einzelnen Düsen 30 an anderer Stelle am Gehäuse 22 anzuordnen, beispielsweise im Bereich der Stirnseiten 34, 35 des Gehäuses 22 oder aber im Bereich der Absaugrohre 7. In the embodiment shown in FIG. 5, it is the case that the individual nozzles 30 are arranged exactly in the middle between two adjacent suction openings 25 or suction pipes 7 . In principle, however, it is also possible to arrange the individual nozzles 30 elsewhere on the housing 22 , for example in the region of the end faces 34 , 35 of the housing 22 or in the region of the suction pipes 7 .
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform sind am Gehäuse 22 zwei in Längsrichtung des Gehäuses 22 verlaufende Sammel- und Ablaufrinnen 36, 37 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rinnen 36, 37 einstückig mit den Gehäuse 22 ausgebildet. Der Sammel- und Ablaufrinne 36 ist eine Wölbung 38 vorgeordnet, so daß die Wirbelströmung, die im Bereich der Blende 24 an der Innenwandung des Gehäuses 22 entlangströmt, an der Rinne 36 nicht abreißt. Dementsprechend ist auch die Rinne 37 ausgebildet, die gegenüber der benachbarten Innenwandung des Gehäuses 22 vertieft angeordnet ist, und zwar auch mit der äußeren Randkante. In the embodiment shown in FIG. 8, two collecting and drainage channels 36 , 37 running in the longitudinal direction of the housing 22 are provided on the housing 22 . In the illustrated embodiment, the grooves 36 , 37 are formed in one piece with the housing 22 . The collecting and drainage channel 36 is preceded by a curvature 38 , so that the vortex flow, which flows along the inner wall of the housing 22 in the area of the diaphragm 24 , does not break off at the channel 36 . Correspondingly, the groove 37 is also formed, which is arranged in a recessed manner with respect to the adjacent inner wall of the housing 22 , and also with the outer edge.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist weiterhin eine Steuer- oder Regeleinrichtung 38 vorgesehen, durch die bedarfsweise Fluid oder aber auch ein Dispersionsgas zugeführt werden kann. Über die Einrichtung 38 ist es also möglich, entweder nur Fluid, nur Dispersionsgas oder aber mit Gas dispergiertes Fluid einzudüsen. Hierzu sind die Düsen 30 bevorzugt als Zweistoffdüsen ausgebildet. Diese Düsen 30 zeichnen sich dadurch aus, daß das Fluid und das Gas getrennt zugeführt und dann in der Düse vermischt werden. Anschließend tritt das mit Gas dispergierte Fluid über eine gemeinsame Düsenöffnung aus. In the embodiment shown in FIG. 5, a control or regulating device 38 is also provided, through which fluid or else a dispersion gas can be supplied if necessary. Via the device 38 it is therefore possible to inject either only fluid, only dispersion gas or else fluid dispersed with gas. For this purpose, the nozzles 30 are preferably designed as two-substance nozzles. These nozzles 30 are characterized in that the fluid and the gas are supplied separately and then mixed in the nozzle. The gas-dispersed fluid then exits through a common nozzle opening.
Zur Steuerung bzw. Regelung ist die Einrichtung 38 mit den Fördereinrichtungen 39 für das Fluid und 40 für das Dispersionsgas gekoppelt. Auf diese Weise läßt sich der Durchfluß und damit die eingedüste Menge an Fluid und/oder Dispersionsgas steuern bzw. regeln. For control or regulation, the device 38 is coupled to the delivery devices 39 for the fluid and 40 for the dispersion gas. In this way, the flow and thus the amount of fluid and / or dispersion gas injected can be controlled or regulated.
Weiterhin ist die Steuer- oder Regeleinrichtung 38 zur Steuerung oder Regelung der gewünschten Tropfenverteilungen, der Abgastemperaturen und/oder der Gehäusetemperaturen vorgesehen. Dies läßt sich zumindest im wesentlichen durch die Menge und/oder den Vordruck des Fluids und/oder die Öffnungsweite der Düsenöffnungen dann steuern. Als Meßverfahren eignen sich besonders die Extinktionsmessung, die Feuchtemessung oder die Temperaturmessung. Es können auch mehrere Meßverfahren gleichzeitig angewendet werden. Im übrigen versteht es sich, daß zur Durchführung der vorgenannten Messungen entsprechende Sensoren vorgesehen sind, die im einzelnen aber nicht dargestellt sind. Furthermore, the control or regulating device 38 is provided for controlling or regulating the desired drop distributions, the exhaust gas temperatures and / or the housing temperatures. This can then be controlled at least essentially by the quantity and / or the upstream pressure of the fluid and / or the opening width of the nozzle openings. Absorbance measurement, moisture measurement or temperature measurement are particularly suitable as measurement methods. Several measurement methods can also be used at the same time. Moreover, it goes without saying that appropriate sensors are provided for carrying out the aforementioned measurements, but these are not shown in detail.
Zur Steuerung bzw. Regelung der Tropfenverteilung ist die Steuer- oder Regeleinrichtung 38 im übrigen auch mit den Düsen 30 gekoppelt. Auf diese Weise können auch die Öffnungsquerschnitte der Düsen zur Erzielung bestimmter Sprühkegel verändert werden. Außerdem ist es vorliegend möglich, jede Düse für sich über die Steuer- oder Regeleinrichtung anzusteuern. Es können aber auch eine Mehrzahl von Gruppen von Düsen vorgesehen sein, wobei eine oder mehrere Gruppen von Düsen über die Steuer- oder Regeleinrichtung ansteuerbar sind. Im übrigen ist es aber auch möglich, entsprechende Durchflußregler den einzelnen Düsen oder Gruppen von Düsen zuzuordnen, um auf diese Weise bedarfsweise an jeder Stelle den jeweils erforderlichen Mengendurchfluß sicherzustellen. To control or regulate the drop distribution, the control or regulating device 38 is also coupled to the nozzles 30 . In this way, the opening cross sections of the nozzles can be changed to achieve certain spray cones. In addition, it is possible in the present case to control each nozzle individually via the control or regulating device. However, a plurality of groups of nozzles can also be provided, one or more groups of nozzles being controllable via the control or regulating device. Otherwise, it is also possible to assign appropriate flow controllers to the individual nozzles or groups of nozzles in order to ensure the required flow rate at each point in this way, if necessary.
Im übrigen versteht es sich, daß die Eindüseinrichtung 29 neben den Fördereinrichtungen 39, 40 für das Fluid bzw. das Dispersionsgas entsprechende Zuleitungen 41, 42 aufweist, über die das Fluid bzw. das Gas den Düsen 30 zugeführt wird. Die Zuleitungen 41, 42 können in das Gehäuse 22 integriert oder aber auch nachträglich angebaut sein. Moreover, it goes without saying that the injection device 29 has, in addition to the conveying devices 39 , 40 for the fluid or the dispersion gas, corresponding supply lines 41 , 42 , via which the fluid or the gas is fed to the nozzles 30 . The feed lines 41 , 42 can be integrated into the housing 22 or can also be retrofitted.
Vorrichtungen 1 der in Rede stehenden Art setzen sich aus einer Mehrzahl von aneinander zu reihenden Segmenten der vorgenannten Art zusammen. Bei Integration der Zuleitung(en) in das Gehäuse sind die einzelnen Gehäuseabschnitte dann mit Zuleitungsabschnitten versehen, die endseitig abdichtende Anschlüsse aufweisen, so daß bei Zusammensetzen der Gehäuseabschnitte die Zuleitungsabschnitte ebenfalls miteinander verbunden werden und anschließend dicht sind. Devices 1 of the type in question are composed of a plurality of segments of the aforementioned type to be strung together. When the supply line (s) are integrated into the housing, the individual housing sections are then provided with supply line sections which have sealing connections at the ends, so that when the housing sections are assembled, the supply line sections are likewise connected to one another and are subsequently sealed.
Bei Verwendung von Wasser zur Eindüsung muß im übrigen sichergestellt sein, daß die Wasserleitungen im Winter nicht zufrieren. Dies kann durch Wasserkreisläufe mit einem Erhitzer erreicht werden. Diese Kreisläufe müssen bei Frostgefahr in Betrieb genommen werden, was automatisch erfolgen kann. Alternativ sind Methoden wie Frostschutz in der stehenden Leitung oder heizleiterummantelte Rohrleitungen denkbar. When using water for injection, it must also be ensured that the water pipes do not freeze in winter. This can be done by Water cycles can be achieved with a heater. These cycles have to Frost risk can be put into operation, which can be done automatically. Alternatively, methods such as frost protection in the standing line or heating conductor covered piping conceivable.
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