RU137869U1 - DEVICE OF UNIVERSAL PROTECTION OF OPEN OPENINGS OF TWO-WAY TUNNELS OF METRO - Google Patents
DEVICE OF UNIVERSAL PROTECTION OF OPEN OPENINGS OF TWO-WAY TUNNELS OF METRO Download PDFInfo
- Publication number
- RU137869U1 RU137869U1 RU2013130842/12U RU2013130842U RU137869U1 RU 137869 U1 RU137869 U1 RU 137869U1 RU 2013130842/12 U RU2013130842/12 U RU 2013130842/12U RU 2013130842 U RU2013130842 U RU 2013130842U RU 137869 U1 RU137869 U1 RU 137869U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tunnel
- air
- protection
- warm
- cold
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ventilation (AREA)
Abstract
1. Система устройств универсальной защиты открытых двухтоннельных проемов метрополитена, включающая систему устройств для формирования завес с главным вентилятором, отличающаяся тем, что система включает щелевые элементы каналов-воздуховодов для формирования плоских струй воздуха, радиальный вентилятор в корпусе, встроенный в конструкцию завесы и забирающий воздух для формирования принудительной струи первой ступени защиты непосредственно перед собой из тоннеля, размещенные над тоннелем венткамеру и форкамеру, соединенную по раздельными каналам-воздуховодам с щелевыми элементами второй и третьей ступенями защиты, вентканалы для формирования принудительных потоков теплого воздуха,сквозные отверстия в перегородке между «теплым» и «холодным» тоннелями для перепуска воздуха из одного тоннеля в другой при возникновении поршневого технологического эффекта и смешивания теплого с частью холодного воздуха при движении поездов у проема.2. Система устройств по п.1, отличающаяся тем, что щелевые элементы выполнены высотой h, м, равной высоте открытого проема, и шириной b=0,2 м; форкамера соединена раздельными каналами-воздуховодами с щелевыми элементами, каналы-воздуховоды круглого сечения диаметром от Дн=920 мм до Дн=1420 мм, которые впоследствии заливаются бетоном; радиальный вентилятор, встроенный в конструкцию завесы, забирающий воздух, для формирования принудительной струи, непосредственно перед собой из тоннеля, производительностью L=210000 м/ч, мощностью электродвигателя N=11 кВт, сквозные отверстия выполнены прямоугольного сечения d в количестве 8 шт., каждое шириной b=0,4 м и высотой hравной высоте тоннеля, с уг�1. A system of universal protection devices for open two-tunnel underground openings, including a system of devices for forming curtains with a main fan, characterized in that the system includes slotted elements of ducts for forming flat jets of air, a radial fan in the housing integrated in the design of the curtain and taking air for the formation of a forced jet of the first stage of protection directly in front of the tunnel, placed above the tunnel by a ventilation chamber and a prechamber, connected by section air ducts with slotted elements of the second and third stages of protection, ventilation ducts for the formation of forced flows of warm air, through holes in the partition between the “warm” and “cold” tunnels to bypass air from one tunnel to another when a piston technological effect occurs and warm mixes with part of the cold air when the trains are moving near the opening. 2. The device system according to claim 1, characterized in that the slotted elements are made of height h, m, equal to the height of the open opening, and a width of b = 0.2 m; the prechamber is connected by separate duct channels with slotted elements, circular ducts of circular cross section with a diameter from Dn = 920 mm to Dn = 1420 mm, which are subsequently poured with concrete; radial fan, built into the curtain design, taking air to form a forced jet directly in front of the tunnel, with a capacity of L = 210,000 m / h, electric motor power of N = 11 kW, through holes are made of rectangular cross section d in the amount of 8 pcs., each width b = 0.4 m and height h equal to the height of the tunnel, with angle
Description
1. Область техники1. The technical field
Полезная модель относится к вентиляционным системам, обеспечивающим 5 ограждение от доступа холодного воздуха путем применения комбинированных воздушных завес с одновременным перераспределением воздушных потоков для выравнивания температурных полей.The utility model relates to ventilation systems that provide 5 fencing from the access of cold air through the use of combined air curtains with the simultaneous redistribution of air flows to equalize temperature fields.
2. Предшествующий уровень техники2. The prior art
Известено устройство, с элементами, формирующими встречные воздушные потоки с созданием воздушной завесы перед проемом (Пат RU 2349843, МПК F24F 9/00, 2006).A device is known, with the elements forming the oncoming air flows with the creation of an air curtain in front of the opening (Pat RU 2349843, IPC F24F 9/00, 2006).
Известно устройство с выпускными элементами, оптимизирующее параметры тепловой завесы с учетом угла выпуска воздуха по высоте проема в зависимости от температуры наружного воздуха и степени перекрытия проема транспортным средством (Пат. RU 2338963, МПК F24F 9/00, 2006).A device with exhaust elements is known that optimizes the parameters of the thermal curtain, taking into account the angle of air outlet along the opening height depending on the outdoor temperature and the degree of overlap of the opening by the vehicle (Pat. RU 2338963, IPC
Недостаток известных устройств заключается в том, что при их применении для тоннельного проема в метрополитене нарушается воздухообменный баланс.A disadvantage of the known devices is that when they are used for a tunnel opening in the subway, the air exchange balance is disturbed.
Известно также, принятое заявителем в качестве наиболее близкого технического решения, устройство универсальной воздушная завесы, выполненное из нескольких ступеней (уровней) защиты с главным вентилятором. Известное устройство реализует способ формирования принудительной воздушной завесы с несколькими ступенями защиты (Пат. RU №2202077, МПК F24F 9/00, 2001).It is also known, adopted by the applicant as the closest technical solution, a universal air curtain device made of several protection levels with a main fan. The known device implements a method of forming a forced air curtain with several levels of protection (Pat. RU No. 2202077, IPC
Недостаток известного технического решения в том, что не может быть обеспечена эффективная защита от замораживания и обледенения за счет подогрева, на достаточном расстоянии от входа в проем, стенок тоннеля в условиях эксплуатационного оборота транспортных средств встречного направления в метрополитене. В частности это происходит из-за отсутствия активного воздухооборота между тоннелями без выхода и засасывания воздуха в тоннель в процессе работы завесы.The disadvantage of the known technical solution is that it cannot be provided with effective protection against freezing and icing due to heating, at a sufficient distance from the entrance to the opening, of the walls of the tunnel in the context of the operational turnover of oncoming vehicles in the subway. In particular, this is due to the lack of active air circulation between the tunnels without exiting and sucking air into the tunnel during the operation of the curtain.
3. Раскрытие полезной модели3. Disclosure of utility model
3.1. Результат решения технической задачи3.1. The result of solving a technical problem
Техническая задача - блокировать доступ холодного наружного воздуха для обеспечения защиты от замораживания и обледенения стенок двухпутного тоннеля и технологического оборудования вблизи открытых порталов метрополитена, путем многоуровневой воздушной завесы и организованного внутреннего воздухообмена между встречными тоннелями.The technical task is to block the access of cold outside air to provide protection against freezing and icing of the walls of a double-track tunnel and technological equipment near open metro portals, by means of a multi-level air curtain and organized internal air exchange between oncoming tunnels.
Технический результат - обеспечение в открытых порталах метрополитена необходимых климатических условий эксплуатации технологического оборудования и конструкций тоннелей метрополитена для их надежной работы и работоспособного состояния при отрицательных температурах наружного воздуха. Решение технической задачи и технический результат достигаются за счетThe technical result is the provision in the open metro portals of the necessary climatic conditions for the operation of technological equipment and the designs of the subway tunnels for their reliable operation and operable state at negative outside temperatures. The solution of the technical problem and the technical result are achieved due to
специальной организации устройством воздушных потоков четырехуровневой универсальной воздушной завесой, обеспечивающей предотвращение проникновения большей части холодного наружного воздуха и подогрев части проникшего «холодного» воздуха путем смешения с «теплым» воздухом за счет перетекания воздуха из одного 10 пространства («теплого» тоннеля) в другое («холодного» тоннеля) при открытом проеме.special organization of the airflow device with a four-level universal air curtain, which ensures the prevention of the penetration of most of the cold outside air and the heating of part of the penetrated "cold" air by mixing with "warm" air due to air flowing from one 10 space ("warm" tunnel) to another ( “Cold” tunnel) with an open opening.
3.2. Краткое описание чертежей3.2. Brief Description of the Drawings
На фиг. 1 представлен вид в плане тоннеля метрополитена с устройством комплекса защиты открытого портала; на фиг. 2 - вид в плане - венткамера и вентканалы над тоннелем; на фиг. 3 - продольный разрез 1-1 на фиг. 1; на фиг. 4 - поперечный разрез 15 2-2 на фиг. 1; на фиг. 5 - схема совмещения потоков в тоннелях реализованная системой устройств,In FIG. 1 is a plan view of a subway tunnel with an open portal protection complex device; in FIG. 2 - plan view - ventilation chambers and ventilation ducts above the tunnel; in FIG. 3 is a longitudinal section 1-1 in FIG. one; in FIG. 4 is a
где 1 - «холодный» въездной тоннель; 2 - ось пути «холодного» (первого) тоннеля; 3 - «теплый» выездной тоннель; 4 - ось пути «теплого» (второго) тоннеля; 5 - щель, формирующая принудительную плоскую струю холодного воздуха; 6 - щель, формирующая принудительную плоскую струю теплого воздуха; 7 - забор холодного воздуха первой ступени защиты радиальным вентилятором в корпусе (радиальный вентилятор в корпусе на схеме не показан); 8 - плоская струя холодного воздуха; 9 -направление плоской струи теплого воздуха; 10 - направление настилающейся струи; 11 - специальные сквозные отверстия в перегородке между «холодным» (1) и «теплым» (3) тоннелями для естественного перепуска воздуха из одного тоннеля в другой; 12 - направление перетекающей струи; 13 - опуск из венткамеры; 14 - направление движения поезда; 15 - раздельные вентканалы; 16 - форкамера; 17 - главный вентилятор принудительного нагнетания теплого воздуха; 18 - направление потока воздуха от главного вентилятора принудительного нагнетания теплого воздуха; 19 - поток наружного холодного воздуха; 20 - отверстие для забора воздуха из тоннеля; 21 - верхняя щель завесы; 22 - возводимая стена, разделяющая «теплый» и «холодный» тоннели; α0 (αp) - угол направления холодной (теплой) плоской струи, град.; β - угол направления настилающейся струи, град; γ - угол струи перепуска, град.; Lp - расстояние формирования плоской струи второй ступени от места формирования плоской струи первой ступени, м; Ln - расстояние формирования настилающейся струи от места формирования плоской струи первой ступени защиты, м; Lк - расстояние места перепуска воздуха четвертой ступени защиты от места формирования плоской струи первой ступени, м; l - расстояние места забора теплого воздуха от места формирования плоской струи первой ступени, м; Wi - интенсивность воздушных потоков соответствующей ступени защиты (i=1, 2, 3, 4), м/с.where 1 is the “cold” entry tunnel; 2 - axis of the path of the "cold" (first) tunnel; 3 - “warm” exit tunnel; 4 - axis of the path of the "warm" (second) tunnel; 5 - a gap forming a forced flat stream of cold air; 6 - a gap forming a forced flat stream of warm air; 7 - intake of cold air of the first stage of protection by a radial fan in the housing (a radial fan in the housing is not shown in the diagram); 8 - a flat stream of cold air; 9 - direction of a flat stream of warm air; 10 - direction of the laying jet; 11 - special through holes in the partition between the “cold” (1) and “warm” (3) tunnels for the natural passage of air from one tunnel to another; 12 - direction of the flowing stream; 13 - lowering from the ventilation chamber; 14 - direction of train movement; 15 - separate ventilation ducts; 16 - prechamber; 17 - the main fan of forced injection of warm air; 18 - direction of air flow from the main fan of forced injection of warm air; 19 - a stream of external cold air; 20 - hole for air intake from the tunnel; 21 - the upper slit of the curtain; 22 - a wall being constructed separating the “warm” and “cold” tunnels; α 0 (α p ) is the angle of the direction of the cold (warm) plane jet, deg .; β is the angle of the direction of the spreading stream, deg; γ is the angle of the bypass jet, deg .; Lp is the distance of formation of a plane jet of the second stage from the place of formation of a plane jet of the first stage, m; Ln is the distance of the formation of the laying jet from the place of formation of the flat jet of the first stage of protection, m; Lк is the distance of the place of air bypass of the fourth stage of protection from the place of formation of a flat jet of the first stage, m; l is the distance of the place of intake of warm air from the place of formation of the flat jet of the first stage, m; Wi is the airflow intensity of the corresponding protection level (i = 1, 2, 3, 4), m / s.
3.3. Отличительные признаки3.3. Features
В отличие от известного технического решения, устройство универсальной защиты открытых проемов двухпутных тоннелей метрополитена включает щелевые элементы каналов-воздуховодов (5,6) въездного (2) и выездного (3) тоннелей для формирования плоских струй воздуха (8, 9), на выходе из тоннеля, с боковой двухсторонней подачей плоской струи холодного (8) и теплого (9) воздуха, щелевые элементы (5) холодного воздуха выполнены под углом α0°; с возможностью формирования струи интенсивностью W1 м/с, щелевые элементы (5) въезного тоннеля выполнены с возможностью формирования наружнего факела тепловой защиты; щелевые элементы выездного тоннеля (3) выполнены с возможностью формирования внутреннего факела тепловой защиты; радиальный вентилятор в корпусе (на схеме не показан), встроенный в конструкцию завесы и забирающий воздух для формирования принудительной струи первой ступени защиты непосредственно перед собой из тоннеля; размещенные над тоннелем венткамеру и форкамеру (16), соединенную по раздельными каналам-воздуховодам (15) с щелевыми элементами второй и третьей ступенями защиты, вентканалы для формирования принудительных потоков теплого воздуха,In contrast to the well-known technical solution, the universal protection device for open openings of double-track underground tunnels includes slotted elements of ducts (5.6) of the inlet (2) and exit (3) tunnels to form flat air jets (8, 9), at the exit from the tunnel, with a lateral two-way supply of a flat jet of cold (8) and warm (9) air, slotted elements (5) of cold air are made at an angle α 0 °; with the possibility of forming a jet of intensity W1 m / s, the slotted elements (5) of the entry tunnel are configured to form an external flame shield; slotted elements of the exit tunnel (3) are configured to form an internal thermal protection torch; a radial fan in the housing (not shown in the diagram), built into the curtain structure and taking air to form a forced jet of the first stage of protection directly in front of itself from the tunnel; ventilation ducts and a pre-chamber (16) located above the tunnel, connected through separate ducts and ducts (15) with slotted elements of the second and third stages of protection, ventilation ducts for the formation of forced flows of warm air,
Щелевые элементы (6) второй ступени защиты размещены на расстоянии Lp, м от щелевого элемента принудительной плоской струи холодного воздуха (5) въездного тоннеля, выполнены с возможностью трехсторонней подачи плоской струи теплого воздуха под углом αp°, интенсивностью W2 м/с;The slotted elements (6) of the second stage of protection are located at a distance Lp, m from the slotted element of the forced flat stream of cold air (5) of the entrance tunnel, made with the possibility of three-way supply of a flat stream of warm air at an angle α p °, intensity W2 m / s;
Щелевой элемент (10) настилающей струи третьей ступень защиты выполнен с возможностью формирования настилающей струи с интенсивностью настилающей струи W3 м/с, под углом β°; размещен на расстоянии Ln, м от щелевого элемента принудительной плоской струи холодного воздуха (5), сквозные отверстия (11) четвертой ступени в перегородке (22) между въездным и выездным тоннелями, для перепуска воздуха из одного тоннеля в другой при возникновении поршневого технологического эффекта и смешивания теплого с частью холодного воздуха при движении поездов у размещены на расстоянии Lk, м от плоской холодной струи, выполняют с возможностью естественного перепуска воздуха интенсивностью W4=f(Vср) с углом разворота струи γ°, через отверстия (11) в стене (22), разделяющей двухпутный тоннель.The slotted element (10) of the spreading jet of the third stage of protection is configured to form the spreading jet with the intensity of the spreading jet W3 m / s, at an angle β °; placed at a distance Ln, m from the slot element of the forced plane stream of cold air (5), through holes (11) of the fourth stage in the partition (22) between the entrance and exit tunnels, for bypassing air from one tunnel to another when a piston technological effect occurs and mixing warm with part of the cold air when the trains are moving y are located at a distance Lk, m from the flat cold jet, they are capable of naturally passing air with an intensity of W4 = f (Vav) with the angle of rotation of the jet γ °, through the hole rstiya (11) in the wall (22) dividing the double-track tunnel.
где Vср - средняя скорость движущегося поезда.where Vav is the average speed of a moving train.
В частном случае щелевые элементы первой принудительную ступени защиты устанавливают непосредственно перед собой на выходе из тоннеля, с локальным забором воздуха, с возможностью формирования струи интенсивностью W1=(6-18) м/с, под углом α0=(20-40)°;In the particular case, the slotted elements of the first forced protection stage are installed directly in front of themselves at the exit of the tunnel, with local air intake, with the possibility of forming a jet of intensity W1 = (6-18) m / s, at an angle α 0 = (20-40) ° ;
Щелевые элементы вторую принудительную ступень защиты формируют устанавливают с возможностью формирования струи с боков и сверху на расстоянии Lp=(5-15) м, интенсивностью W2=(6-18) м/с, под углом αp=(20-40)°;The slotted elements form the second forced protection stage with the possibility of forming a jet from the sides and from above at a distance Lp = (5-15) m, intensity W2 = (6-18) m / s, at an angle α p = (20-40) ° ;
Щелевые элементы третьей ступень защиты формируют с возможностью формирования настилающей струи на расстоянии Ln=(10-30) м, с интенсивностью W3=(6-18) м/с, под углом β=(0-10)°;The slotted elements of the third stage of protection are formed with the possibility of forming a laying jet at a distance Ln = (10-30) m, with an intensity of W3 = (6-18) m / s, at an angle β = (0-10) °;
Сквозные отверстия четвертой ступень защиты формируют на расстоянии Lk=(20-40) м, «поршневым» естественным перепуском воздуха интенсивностью W4=(2-24) м/с с углом разворота струи γ=(90-135)°, через отверстия (11) в стене (22), разделяющей двухпутный тоннель на «теплый тоннель» и «холодный тоннель» на расстоянии l=(150-200) м.Through holes, the fourth stage of protection is formed at a distance Lk = (20-40) m, by “piston” natural air bypass with an intensity of W4 = (2-24) m / s with a jet rotation angle γ = (90-135) °, through the holes ( 11) in the wall (22) dividing the double-track tunnel into a “warm tunnel” and a “cold tunnel” at a distance l = (150-200) m.
3.4. Вариант осуществления полезной модели3.4. Utility Model Embodiment
Решение задачи достигается за счет того, что создается комплексная защита открытого двухтоннельного проема путем создания двух завес шиберирующего типа (1-я 20 завеса - холодная и 2-я завеса - теплая, соответственно 1-я и 2-я ступени защиты), и одной завесы, формирующей настилающуюся струю теплого воздуха (3-я ступень защиты), при этом проходит подогрев части проникшего холодного воздуха путем смешения с теплым воздухом за счет перетекания воздуха из одного пространства («теплого» тоннеля) в другое («холодного» тоннеля) (4-я ступень защиты). Совместная работа всех ступеней защиты обеспечивает защиту от продольного, поперечного и циклонного несанкционированного проникновения наружного холодного воздуха в тоннель, не присущую каждому из принятых ступеней в отдельности, в частности защита от замораживания конструкций.The solution to the problem is achieved due to the fact that a comprehensive protection of the open two-tunnel opening is created by creating two curtain-type air curtains (1st curtain 20 - cold and 2nd curtain - warm, respectively, 1st and 2nd protection levels), and one the curtains forming a laid stream of warm air (3rd stage of protection), while part of the penetrated cold air is heated by mixing with warm air due to the flow of air from one space (“warm” tunnel) to another (“cold” tunnel) ( 4th level of protection). The joint work of all stages of protection provides protection against longitudinal, transverse and cyclone unauthorized penetration of external cold air into the tunnel, which is not inherent in each of the adopted stages separately, in particular, protection against freezing of structures.
Основной элемент шиберирующих воздушных завес - плоская струя подогретого (9) или неподогретого воздуха (8), перекрывающая (шиберирующая) открытый проем. Воздухораспределитель воздушных завес выполняется в виде воздуховода равномерной раздачи воздуха (13), при постоянном статическом давлении. В 1-й ступени защиты воздушная завеса с боковой двухсторонней раздачей и воздухораспределитель устанавливается вертикально. Во 2-й ступени защиты воздушная завеса раздает воздух сбоку и сверху. Воздухораздающая щель направляет воздух не параллельно плоскости ворот, а под углом αp навстречу врывающемуся наружному воздуху.The main element of the gate air curtains is a flat jet of heated (9) or unheated air (8), which covers the (open) open door. The air distributor of air curtains is made in the form of a duct for uniform distribution of air (13), at constant static pressure. In the 1st stage of protection, an air curtain with a lateral two-way distribution and an air distributor are installed vertically. In the 2nd stage of protection, the air curtain distributes air from the side and top. The air-dispensing slit directs the air not parallel to the plane of the gate, but at an angle α p towards the bursting outside air.
Если струя направлена вдоль плоскости, а кромка насадки соприкасается с плоскостью, то струя будет настилаться на плоскость. Такие струи называются полуограниченными. Дальнобойность полуограниченной струи больше, чем свободной, поскольку размывание струи в этом случае происходит не по всему внешнему контуру, а только в той его части, которая взаимодействует с окружающим воздухом. Тормозящее действие плоскости, по которой течет струя, оказывается незначительным по сравнению с тормозящим действием окружающего воздуха. Пограничный слой со стороны плоскости имеет незначительную толщину, с внешней же стороны он быстро разрастается и оказывается примерно таким же, как у свободной струи. Это свойство используется в 3 ступени защиты, в которой струя теплого воздуха (10) настилаясь на стенки тоннеля (1) прогревает их, тем самым исключая возможность обледенения стенок тоннеля вблизи портала.If the jet is directed along the plane, and the nozzle edge is in contact with the plane, then the jet will lie on the plane. Such jets are called semi-limited. The range of the semi-limited jet is greater than the free one, since the erosion of the jet in this case does not occur along the entire external contour, but only in that part of it that interacts with the surrounding air. The inhibitory effect of the plane along which the stream flows is insignificant compared to the inhibitory effect of the surrounding air. The boundary layer on the plane side has an insignificant thickness, while on the outside it rapidly grows and turns out to be approximately the same as that of a free stream. This property is used in 3 stages of protection, in which a stream of warm air (10) laying on the walls of the tunnel (1) warms them up, thereby eliminating the possibility of icing up the walls of the tunnel near the portal.
В 4-й ступени защиты используется поршневой эффект, создаваемый движущимся по тоннелю поездом. При выезде из тоннеля поезд «толкает» перед собой поток теплого воздуха, который оказывает давление на стенки тоннеля. В связи с этим предусматриваются специальные отверстия (11) в стенке (22), разделяющей въездной и выездной тоннели, через которые теплый воздух под напором выезжающего поезда будет перетекать в «холодный» тоннель (1). Теплый воздух смешивается с воздухом, проникшим с въезжающим поездом, и тем самым блокирует проникновение холода дальше по тоннелю.The 4th stage of protection uses the piston effect created by the train moving through the tunnel. When leaving the tunnel, the train “pushes” a stream of warm air in front of itself, which puts pressure on the walls of the tunnel. In this regard, special openings (11) are provided in the wall (22) separating the entry and exit tunnels through which warm air flows under the pressure of the leaving train into the “cold” tunnel (1). Warm air mixes with the air that entered the incoming train, and thereby blocks the penetration of cold further down the tunnel.
При отсутствии воздействий поезда на воздушные потоки или движения поезда с малыми скоростями, шиберирующая (W1, W2), настилающая W3) и минимальная естественная защита перетеканием воздуха (W4) без поршневого эффекта достаточно обеспечивают блокировку холодного воздуха.In the absence of the effects of the train on air currents or the movement of the train at low speeds, the gate (W1, W2), the floor W3) and the minimal natural protection by air flow (W4) without the piston effect sufficiently block cold air.
Система универсальной защиты открытых двухтоннельных проемов метрополитена является постоянно действующей.The system of universal protection of open two-tunnel underground openings is constantly operating.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 показаны основные воздушные потоки реализации способа универсальной защиты открытых двухтоннельных проемов метрополитена, и система его реализации.In FIG. 1 and FIG. 2 shows the main air flows of the implementation of the universal protection method of open two-tunnel underground openings, and the system for its implementation.
Система функционирует в двухпутном тоннеле с перегородкой или сплошной стенкой между путями на расстоянии l, м, разделяющей тоннель на два. Один из тоннелей (“холодный”) работает на въезд (путь I), а второй (“теплый”) - на выезд (путь II).The system operates in a double-track tunnel with a partition or a solid wall between the tracks at a distance l, m, dividing the tunnel into two. One of the tunnels (“cold”) runs on the entrance (path I), and the second (“warm”) works on the exit (path II).
Первая ступень защиты выполнена принудительной с боковой двухсторонней подачей холодного воздуха в виде плоской шиберирующей струи неподогретого воздуха (8). Вторая ступень защиты выполнена принудительной с трехсторонней подачей теплого воздуха плоской шиберирующей струей (9). Третья ступень защиты выполнена принудительной с подачей теплого воздуха настилающейся струей (10) вдоль стенок «холодного» тоннеля (1). Четвертая ступень защиты выполнена естественной с поршневым технологическим перепуском воздуха из одного тоннеля в другой через специальные отверстия (11) в стене (22), разделяющей двухпутный тоннель на «теплый тоннель» и «холодный тоннель», для обеспечения смешения теплого воздуха с частью прорвавшегося (при въезде поезда) холодного воздуха и блокирования распространения холода внутрь тоннеля.The first stage of protection is compulsory with a lateral two-way supply of cold air in the form of a flat shiberny stream of unheated air (8). The second stage of protection is compulsory with a three-way supply of warm air with a flat shiberny jet (9). The third stage of protection is compulsory with the supply of warm air by a spreading stream (10) along the walls of the “cold” tunnel (1). The fourth stage of protection is natural with piston technological air bypass from one tunnel to another through special openings (11) in the wall (22), dividing the double-track tunnel into a “warm tunnel” and a “cold tunnel”, to ensure mixing of warm air with part of the burst ( at the entrance of the train) cold air and blocking the spread of cold inside the tunnel.
Одним из вариантов выполнения способа состоит в том, что плоскую струю первой ступени (8) формируют непосредственно перед собой на выходе из тоннеля, с локальным забором воздуха (7), с интенсивностью W1=6-18 м/с, при этом плоские струи первой и второй ступени формируют под углом α0(p)=20-40°, а плоскую струю второй ступени формируют с боков и сверху на расстоянии Lр=5-15 м от плоской холодной струи, с интенсивностью потока воздуха W2=6-18 м/с, настилающуюся струю формируют на расстоянии Ln=10-30 м от плоской холодной струи, под углом β=0-10° с интенсивностью потока воздуха W3=6-18 м/с, а четвертую ступень защиты формируют на расстоянии Lк=20-40 м от плоской холодной струи, с углом разворота струи воздуха, проходящего через отверстия (11) в стене (22), длиной l=150-200 м, под действием поршневого эффекта, γ=90-110 градусов.One of the variants of the method consists in the fact that a flat jet of the first stage (8) is formed directly in front of itself at the exit of the tunnel, with a local air intake (7), with an intensity of W1 = 6-18 m / s, while the plane jets of the first and the second stage is formed at an angle α 0 (p) = 20-40 °, and a flat jet of the second stage is formed from the sides and from above at a distance Lр = 5-15 m from the flat cold stream, with an air flow rate of W2 = 6-18 m / s, the spreading jet is formed at a distance Ln = 10-30 m from a flat cold jet, at an angle β = 0-10 ° with flow intensity and air W3 = 6-18 m / s, and the fourth stage of protection is formed at a distance Lк = 20-40 m from a flat cold stream, with an angle of rotation of a stream of air passing through holes (11) in the wall (22), length l = 150-200 m, under the action of the piston effect, γ = 90-110 degrees.
Среднестатистическими оптимальными значениями для зимнего периода климатических условий средней полосы России являются следующие показатели:The average optimal values for the winter period of climatic conditions of central Russia are the following indicators:
W1=12 м/с; α0=30°; αp=30°; Lр=10 м; W2=8 м/с; Ln=20 м; W3=8 м/с; Lк=30 м; W4=12 м/с при Vп=50 км/ч; l=200 м.W1 = 12 m / s; α 0 = 30 °; α p = 30 °; Lр = 10 m; W2 = 8 m / s; Ln = 20 m; W3 = 8 m / s; Lк = 30 m; W4 = 12 m / s at Vп = 50 km / h; l = 200 m.
При приведенных показателях устанавливается стабильная температура в пристенной области тоннеля не ниже +5°C.With the given indicators, a stable temperature is established in the near-wall region of the tunnel not lower than + 5 ° C.
Изменение соотношений между показателями как в сторону снижения, так и в сторону увеличения абсолютных значений показателей снижает температуру в пристенной области ниже минимально допустимой, вплоть до отрицательных значений и замораживания, особенно для периода снижения внешних температур существенно ниже средней для рассматриваемого климатического района.A change in the ratios between the indicators both in the direction of decreasing and in the direction of increasing the absolute values of the indicators reduces the temperature in the near-wall region below the minimum acceptable, down to negative values and freezing, especially for the period of decrease in external temperatures, significantly lower than the average for the climate region under consideration.
Система (устройство) защиты портала в холодный период года имеет четыре ступени защиты. Первая - основана на боковой двухсторонней подаче воздуха. Забор воздуха происходит за счет работы радиального вентилятора, встроенного в конструкцию завесы, непосредственно перед собой из тоннеля. Корпусом конструкции является воздуховод равномерной раздачи с щелью, формирующей плоскую струю (Фиг. 1). Плоская струя является воздушным шибером, заслоняющим открытый проем от проникновения холодного наружного воздуха (19).The portal protection system (device) in the cold season has four levels of protection. The first is based on a lateral two-way air supply. The air intake is due to the operation of the radial fan built into the curtain structure, directly in front of itself from the tunnel. The casing of the structure is a uniform distribution duct with a slit forming a flat stream (Fig. 1). The flat jet is an air gate blocking the open opening from the penetration of cold outside air (19).
Над тоннелем располагается венткамера и вентканалы (Фиг. 2). За счет работы вентилятора (17) теплый воздух забирается на расстоянии l от портала из II пути и по вентканалу в строительном исполнении (над тоннелем) попадает в форкамеру (16). Из форкамеры воздух по раздельным вентканалам (15) подается непосредственно к каждой из щелей, которые осуществляют вторую и третью ступень защиты.A ventilation chamber and ventilation ducts are located above the tunnel (Fig. 2). Due to the operation of the fan (17), warm air is taken in at a distance l from the portal from path II and enters the prechamber through the ventilation duct in construction (above the tunnel) (16). From the prechamber, air is supplied through separate ventilation channels (15) directly to each of the slots, which provide the second and third stage of protection.
Вторая ступень защиты также основана на шиберирующем свойстве плоских струй (но уже теплого воздуха), истекающих из щели со скоростью W2. Воздуховыпускные щели расположены в строительных конструкциях с трех сторон (две сбоку и одна сверху) под углом αр (Фиг. 1).The second stage of protection is also based on the scattering property of flat jets (but already warm air) flowing out of the gap with a speed of W2. The air outlet slots are located in building structures on three sides (two on the side and one on top) at an angle α p (Fig. 1).
В третьей ступени защиты происходит обдув стенок тоннеля I пути теплым воздухом за счет создания на выходе из щели настилающейся струи.In the third stage of protection, the walls of the tunnel of the first path are blown with warm air due to the creation of a lay-out jet at the exit from the slot.
Под четвертой ступенью защиты предусматривается перетекание теплого воздуха из II пути (3) на I путь (1) через специальные отверстия в стене (11). Перетекание воздуха происходит за счет поршневого эффекта, создаваемого поездом, движущимся по II пути (3). Таким образом происходит смешивание теплого воздуха и части холодного воздуха, прорвавшегося с въезжающим поездом.Under the fourth stage of protection, warm air is transferred from path II (3) to path I (1) through special openings in the wall (11). The flow of air occurs due to the piston effect created by the train moving along the II track (3). Thus, the mixing of warm air and part of the cold air that erupted with the incoming train.
Система устройств реализует способ универсальной защиты открытых двухтоннельных проемов метрополитена, включающий формирование принудительной воздушной завесы с несколькими ступенями защиты, при этом защиту осуществляют четырьмя ступенями защиты с использованием дополнительного эффекта от их совместного действия и их комбинирования, первую ступень защиты формируют на выходе из тоннеля, выполняют с боковой двухсторонней подачей плоской струи холодного воздуха интенсивностью W1 м/с, под углом α0°, вторую ступень защиты формируют на расстоянии Lр, м от плоской холодной струи, выполняют с трехсторонней подачей плоской струи теплого воздуха, интенсивностью W2 м/с, под углом αр°, третью ступень защиты формируют на расстоянии Ln, м от плоской холодной струи, выполняют подачей теплого воздуха настилающейся теплой струей с интенсивностью W3 м/с, под углом β°, четвертую ступень защиты формируют на расстоянии Lk, м от плоской холодной струи, выполняют естественным перепуском воздуха интенсивностью W4=f(Vср) с углом разворота струи γ°, через отверстия в стене, разделяющей двухпутный тоннель на «теплый тоннель» и «холодный тоннель»,The device system implements a method of universal protection of open two-tunnel underground openings, including the formation of a forced air curtain with several protection levels, while protection is carried out by four protection levels using the additional effect of their combined action and their combination, the first protection level is formed at the exit of the tunnel, with lateral feed duplex flat jet of cold air W1 intensity m / s, at an angle α 0 °, the second stage is formed on the protection The distance Lp, m from the flat cold jets operate three-feed flat jet of warm air, the intensity W2 m / s, at an angle α p °, the third protection stage is formed at a distance Ln, m from the flat cold jets operate feeding warm air lay warm with a jet with an intensity of W3 m / s, at an angle β °, the fourth stage of protection is formed at a distance Lk, m from a flat cold jet, by natural air bypass of intensity W4 = f (Vav) with an angle of rotation of the jet γ ° through holes in the wall, dividing double track t tunnel to the “warm tunnel” and “cold tunnel”,
где Vср - средняя скорость движущегося поезда.where Vav is the average speed of a moving train.
В устройстве первую ступень защиты формируют принудительно непосредственно перед собой на выходе из тоннеля, с локальным забором воздуха, с интенсивностью W1=(6-18) м/с, под углом α0=(20-40)°; вторую ступень защиты формируют принудительно с боков и сверху тоннеля на расстоянии Lр=(5-15) м, интенсивностью W2=(6-18) м/с, под углом αр=(20-40)°; третью ступень защиты формируют принудительно на расстоянии Ln=(10-30) м, выполняют подачей настилающейся теплой струей вдоль стенок «холодного» тоннеля с интенсивностью W3=(6-18) м/с, под углом β=(0-10)°; четвертую ступень защиты формируют естественным перепуском воздуха на расстоянии Lk=(20-40) м, интенсивностью W4=(2-24) м/с, с углом разворота струи γ=(90-135)°, через отверстия в стене, разделяющей двухпутный тоннель на «теплый тоннель» и «холодный тоннель» на расстоянии l=(150-200) м.In the device, the first stage of protection is forcibly formed directly in front of itself at the exit of the tunnel, with local air intake, with intensity W1 = (6-18) m / s, at an angle α 0 = (20-40) °; the second stage of protection is forcibly formed from the sides and from the top of the tunnel at a distance Lр = (5-15) m, intensity W2 = (6-18) m / s, at an angle α p = (20-40) °; the third stage of protection is formed forcefully at a distance of Ln = (10-30) m, performed by applying a warming jet along the walls of the “cold” tunnel with an intensity of W3 = (6-18) m / s, at an angle β = (0-10) ° ; the fourth stage of protection is formed by natural air bypass at a distance Lk = (20-40) m, intensity W4 = (2-24) m / s, with a jet rotation angle γ = (90-135) °, through holes in the wall separating the double-track the tunnel to the “warm tunnel” and “cold tunnel” at a distance l = (150-200) m.
4. Промышленная применимость4. Industrial applicability
В системе, для формирования завес может быть использовано устройство с центральным осевым вентилятором (17) типа BOM-18P производительностью L1=210000 м3/ч, мощность электродвигателя N1=45 кВт. Для формирования струй воздуха, для первой и второй стеупени защиты, установлены щелевые элементы (5, 6) высотой h1, м равной высоте открытого проема и шириной b1=0,2 м. Для осуществления третьей ступени защиты, формирующую настилающуюся струю (10), установлены щели высотой h2, м равной высоте тоннеля и шириной b2=150 мм. Для доставки воздуха к местам формирования струй завесы второй и третьей ступеней защиты, используются каналы воздуховоды (15) круглого сечения, диаметром от Дн=920 мм до Дн=1420 мм, которые впоследствии заливаются бетоном. Вентилятор (17) и каналы воздуховоды (15) размещены над тоннелем в венткамере. Для реализации первой ступени защиты используется радиальный вентилятор, встроенный в конструкцию завесы, забирающий воздух, для формирования принудительной струи, непосредственно перед собой из тоннеля. Производительность L2=210000 м3/ч, мощность электродвигателя N1=11 кВт. Специальные сквозные отверстия (11) в перегородке (22) между «теплым» (3) и «холодным» (1) тоннелями для перепуска воздуха из одного тоннеля в другой, при возникновении поршневого технологического эффекта и смешивания теплого с частью холодного воздуха, в количестве 8 шт., каждое шириной b3=0,4 м и высотой h3 равной высоте тоннеля, длина возводимой перегородки (22) l=200 м.In the system, for the formation of curtains, a device with a central axial fan (17) of type BOM-18P with a capacity of L 1 = 210,000 m 3 / h and an electric motor power of N 1 = 45 kW can be used. For the formation of air jets, for the first and second degree of protection, slotted elements (5, 6) are installed with a height of h 1 , m equal to the height of the open opening and a width of b 1 = 0.2 m. For the third stage of protection, forming a layered stream (10 ), slots were installed with a height of h2, m equal to the height of the tunnel and a width of b2 = 150 mm. To deliver air to the places of formation of the jets of the curtain of the second and third stages of protection, air ducts (15) of circular cross section are used, with diameters from Dn = 920 mm to Dn = 1420 mm, which are subsequently poured with concrete. The fan (17) and ducts (15) are located above the tunnel in the ventilation chamber. To implement the first stage of protection, a radial fan is used, which is integrated in the design of the curtain and takes air to form a forced jet directly in front of itself from the tunnel. Productivity L 2 = 210,000 m 3 / h, electric motor power N 1 = 11 kW. Special through holes (11) in the partition (22) between the “warm” (3) and “cold” (1) tunnels for passing air from one tunnel to another, in the event of a piston technological effect and mixing warm with part of the cold air, in the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130842/12U RU137869U1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | DEVICE OF UNIVERSAL PROTECTION OF OPEN OPENINGS OF TWO-WAY TUNNELS OF METRO |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130842/12U RU137869U1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | DEVICE OF UNIVERSAL PROTECTION OF OPEN OPENINGS OF TWO-WAY TUNNELS OF METRO |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU137869U1 true RU137869U1 (en) | 2014-02-27 |
Family
ID=50152496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013130842/12U RU137869U1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | DEVICE OF UNIVERSAL PROTECTION OF OPEN OPENINGS OF TWO-WAY TUNNELS OF METRO |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU137869U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115822640A (en) * | 2022-11-04 | 2023-03-21 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Frozen soil tunnel entrance to a cave protection system |
-
2013
- 2013-07-05 RU RU2013130842/12U patent/RU137869U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115822640A (en) * | 2022-11-04 | 2023-03-21 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Frozen soil tunnel entrance to a cave protection system |
CN115822640B (en) * | 2022-11-04 | 2023-11-28 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Frozen soil tunnel portal protection system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107938705B (en) | Be provided with vent and mouthful node structure's of fleing double-deck utility tunnel | |
CN101463731B (en) | High-speed thermal circulation air curtain construction method for tunnel portal | |
RU2462595C1 (en) | Method of underground ventilation | |
CN104314600B (en) | Article three, the construction ventilation method of Parallel Tunnel | |
CN105805835A (en) | Air conditioner and indoor unit thereof | |
JP6060186B2 (en) | Chilled beam with multiple modes | |
CN105067220B (en) | A kind of mine ventilation network system experimental device and method | |
RU137869U1 (en) | DEVICE OF UNIVERSAL PROTECTION OF OPEN OPENINGS OF TWO-WAY TUNNELS OF METRO | |
RU2528317C2 (en) | Method and system of universal protection of open apertures of double-track tunnels of subway | |
RU136856U1 (en) | QUASI-CLOSED METRO VENTILATION SYSTEM WITH TWO-WAY RIVER TUNNELS | |
CN104595036B (en) | The temperature barrier of equipment in the engine room of turbogenerator | |
CN105605859B (en) | Refrigerator and its refrigerating chamber air duct | |
CN110778351A (en) | Combined ventilation and smoke exhaust method for urban underground intercommunication tunnel | |
KR101732405B1 (en) | Platform exhaust system with trains wind | |
CN213454053U (en) | High-density hidden-hole pedestrian passageway fire protection system | |
CN112197390B (en) | Fire protection system for pedestrian passageway in high-density dark tunnel | |
CN101476474B (en) | High-speed thermal circulation air curtain apparatus for tunnel portals | |
CN201331157Y (en) | Thermal cycling air curtain device | |
CN108798741A (en) | A kind of gold mine mine air-supply air exhausting device | |
Maslak et al. | Innovative engineering solutions for improving operational safety and efficiency of subways with two-way tunnels | |
RU2645036C1 (en) | Method of compensation the influence of the piston effect in the ventilation system of subway and the device for its implementation | |
RU2509895C1 (en) | Mining unit for air ventilation and conditioning | |
CN108915754B (en) | Shallow cold energy circulating cooling dehumidification and waste heat utilization system for mine excavation roadway | |
CN214303898U (en) | Novel flat guide type and full transverse type combined ventilation system | |
CN214303899U (en) | Novel flat guide type and semi-transverse type combined ventilation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150706 |