WO2021024196A1 - Forced ventilation installation with relays permitting on-demand ventilation of multiple working faces - Google Patents

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WO2021024196A1
WO2021024196A1 PCT/IB2020/057392 IB2020057392W WO2021024196A1 WO 2021024196 A1 WO2021024196 A1 WO 2021024196A1 IB 2020057392 W IB2020057392 W IB 2020057392W WO 2021024196 A1 WO2021024196 A1 WO 2021024196A1
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primary
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Christopher Norris
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Etudes Et Constructions Electromecaniques
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
    • E21F1/006Ventilation at the working face of galleries or tunnels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B1/00Percussion drilling

Abstract

The invention relates to a forced ventilation installation (1) with relays to provide ventilation of multiple underground working faces, based on the interposition of a plenum (3) between one or more primary lines (2) supplying outside air to the plenum (3) by means of one or more primary fan units (Vp) and multiple secondary lines (4) that leave the plenum (3) and each draw air from the plenum (3) to supply it to a respective working face by means of a secondary fan unit (Vs) mounted on the secondary line (4), the primary fan unit(s) (Vp) and the secondary fan unit(s) (Vs) being controlled in terms of flow rate so as to obtain the desired volume flow rates of air at the ends of the secondary lines (4).

Description

Installation de ventilation forcée à relais permettant une ventilation à la demande de plusieurs fronts d’attaqueRelay forced ventilation installation allowing ventilation on demand from several fronts
La présente invention concerne le domaine de la ventilation des tunnels ou autres ouvrages souterrains, et porte en particulier sur une installation de ventilation forcée à relais permettant d’assurer une ventilation à la demande de plusieurs fronts d’attaque.The present invention relates to the field of ventilation of tunnels or other underground structures, and relates in particular to a forced ventilation system with relays making it possible to provide ventilation on demand from several fronts.
Pour ventiler un tunnel, notamment en cours d’excavation, il est courant de prélever de l’air à l’extérieur et de l’acheminer le long du tunnel par l’intermédiaire d’une ligne de ventilation allant jusqu’au front d’attaque et au début de laquelle est placé un ventilateur, dit ventilateur primaire, par lequel de l’air extérieur est aspiré.To ventilate a tunnel, especially during excavation, it is common to take air outside and route it along the tunnel via a ventilation line going to the front of the tunnel. 'attack and at the beginning of which is placed a fan, called primary fan, through which outside air is sucked.
Dans le cas d’un tunnel particulièrement long et/ou de faible section, il est nécessaire de recourir à l’emploi d’un ou plusieurs ventilateurs secondaires, dits ventilateurs relais, qui sont interposés entre deux tronçons successifs de la ligne de ventilation, qui est dans ce cas scindée en une série de tronçons de ligne. On parle alors d’installation de ventilation forcée à relais.In the case of a particularly long tunnel and / or of small section, it is necessary to resort to the use of one or more secondary fans, called relay fans, which are interposed between two successive sections of the ventilation line, which is in this case split into a series of line sections. This is called a relay forced ventilation installation.
Il est parfois nécessaire d’assurer avec un unique tunnel d’accès la ventilation de plusieurs fronts d’attaque de tunnels qui communiquent entre eux au niveau d’une chambre principale, par exemple dans le cas de deux tunnels qui sont parallèles l’un à l’autre et partent de la chambre principale à laquelle arrive le tunnel d’accès.It is sometimes necessary to ensure with a single access tunnel the ventilation of several fronts of attack of tunnels which communicate with each other at the level of a main chamber, for example in the case of two tunnels which are parallel one to the other and leave from the main chamber where the access tunnel arrives.
La solution de ventilation classique décrite ci-dessus, suivant laquelle chaque front d’attaque est ventilé par une ligne de ventilation avec son ventilateur primaire respectif, présente l’avantage d’autoriser un débit volumique différent pour chaque front d’attaque, ce qui permet de tenir compte des éventuelles différences de condition de travail parmi les fronts d’attaque.The conventional ventilation solution described above, according to which each leading front is ventilated by a ventilation line with its respective primary fan, has the advantage of allowing a different volume flow for each leading front, which makes it possible to take into account any differences in working conditions among the attacking fronts.
Cependant, on comprendra aisément qu’avec cette solution de ventilation classique, le nombre de lignes de ventilation et d’unités de ventilation primaires augmente avec le nombre de fronts d’attaque à ventiler, et que les dimensions du tunnel d’accès imposent rapidement une limite aux nombres de lignes de ventilation qui peuvent être installées, et donc au nombre de fronts d’attaque du chantier.However, it will easily be understood that with this conventional ventilation solution, the number of ventilation lines and primary ventilation units increases with the number of leading fronts to be ventilated, and that the dimensions of the access tunnel quickly impose a limit to the number of ventilation lines that can be installed, and therefore to the number of fronts on the site.
La présente invention vise donc à proposer une solution qui permet d’assurer les ventilations de plusieurs fronts d’attaque avec éventuellement des débits volumiques différents les uns des autres et ajustables indépendamment les uns des autres, et qui est suffisamment compacte pour une installation dans un chantier avec un unique tunnel d’accès.The present invention therefore aims to propose a solution which makes it possible to ensure the ventilation of several leading fronts with optionally volume flow rates different from each other and adjustable independently from one another, and which is compact enough for installation in a site with a single access tunnel.
La solution selon la présente invention est basée sur l’interposition d’un plénum, ou chambre de répartition d’air, entre une ou plusieurs lignes primaires alimentant en air extérieur le plénum à l’aide d’une ou plusieurs unités ventilateurs primaires et plusieurs lignes secondaires partant du plénum et prélevant chacune de l’air dans le plénum pour l’amener jusqu’à un front d’attaque respectif par une unité ventilateur secondaire montée sur la ligne secondaire, la ou les unités ventilateurs primaires et la ou les unités ventilateurs secondaires étant commandées de façon à obtenir les débits volumiques d’air souhaités aux fins des lignes secondaires.The solution according to the present invention is based on the interposition of a plenum, or air distribution chamber, between one or more primary lines supplying outside air to the plenum using one or more primary fan units and several secondary lines starting from the plenum and each taking air in the plenum to bring it to a respective leading edge by a secondary fan unit mounted on the secondary line, the primary fan unit (s) and the secondary fan units being controlled to achieve the desired air volume flow rates for the branch lines.
Le plénum sert ainsi de réservoir d’air extérieur frais dans lequel chaque unité ventilateur secondaire vient prélever, indépendamment des autres unités ventilateurs secondaires, la quantité d’air dont elle a besoin pour assurer la ventilation adéquate du front d’attaque auquel elle est associée. Cette réserve d’air est adaptée en permanence, par le biais des unités ventilateurs primaires, afin de subvenir aux besoins en air frais de la somme des prélèvements des unités ventilateurs secondaires.The plenum thus serves as a reservoir of fresh outside air in which each secondary fan unit draws, independently of the other secondary fan units, the amount of air it needs to ensure adequate ventilation of the leading front to which it is associated. . This air reserve is continuously adapted, through the primary fan units, in order to meet the fresh air needs of the sum of the withdrawals from the secondary fan units.
La présente invention a ainsi pour objet une installation de ventilation forcée à relais pour assurer la ventilation de plusieurs fronts d’attaque souterrains, notamment de tunnels, communiquant entre eux au niveau d’une chambre principale dans laquelle arrive un tunnel d’accès, l’installation de ventilation étant caractérisée par le fait qu’elle comprend :The present invention thus relates to a forced ventilation installation with relays to ensure the ventilation of several underground attack fronts, in particular of tunnels, communicating with each other at the level of a main chamber in which arrives an access tunnel, the 'ventilation system being characterized in that it comprises:
  • au moins une ligne, dite primaire, s’étendant le long du tunnel d’accès, at least one line, called primary, extending along the access tunnel,
  • pour chaque ligne primaire, une unité ventilateur primaire à débit réglable en temps réel, pour aspirer de l’air extérieur dans ladite ligne primaire, for each primary line, a primary fan unit with adjustable flow rate in real time, to suck outside air into said primary line,
  • un plénum situé dans la chambre principale et avec lequel l’au moins une ligne primaire est en communication fluidique de façon à être rempli d’air extérieur alimenté par la ou les unités ventilateurs primaires, a plenum located in the main chamber and with which at least one primary line is in fluid communication so as to be filled with outside air supplied by the primary fan unit (s),
  • plusieurs lignes, dites secondaires, s’étendant à partir du plénum et étant en communication fluidique avec ce dernier, chaque ligne secondaire s’étendant jusqu’à un front d’attaque associé auquel elle doit fournir un débit volumique d’air cible, several so-called secondary lines extending from the plenum and being in fluid communication with the latter, each secondary line extending to an associated leading edge to which it must provide a target air volume flow,
  • pour chaque ligne secondaire, une unité ventilateur secondaire à débit réglable en temps réel, pour aspirer de l’air à partir du plénum, for each secondary line, a secondary fan unit with adjustable flow rate in real time, to suck air from the plenum,
  • des moyens de commande secondaires configurés pour commander le débit de chaque unité ventilateur secondaire de façon à atteindre le débit volumique d’air cible à la fin de la ligne secondaire respective, etsecondary control means configured to control the flow rate of each secondary fan unit so as to achieve the target air volume flow rate at the end of the respective secondary line, and
  • des moyens de commande primaires configurés pour commander le débit de la ou de chaque unité ventilateur primaire en prenant en compte le ou les débits des unités ventilateurs secondaires, de façon à assurer une alimentation en air du plénum qui soit suffisante.primary control means configured to control the flow rate of the or each primary fan unit by taking into account the flow rate (s) of the secondary fan units, so as to ensure an air supply to the plenum which is sufficient.
La commande des débits des unités ventilateurs pourra être une commande des vitesses des unités ventilateurs. De manière générale, tout moyen permettant de commander le débit pourra être utilisé, comme par exemple des moyens de commande de l’angle de calage des unités ventilateurs, dans le cas où ces dernières sont à angle de calage variable.The flow control of the fan units can be a control of the speeds of the fan units. In general, any means for controlling the flow rate can be used, such as for example means for controlling the pitch angle of the fan units, in the case where the latter have a variable pitch angle.
Les lignes secondaires pourront en général être en nombre supérieur à celui des lignes primaires. Toutefois, il est également possible de prévoir un même nombre de lignes secondaires que de lignes primaires, auquel cas l’invention permet d’installer deux unités ventilateurs primaires de taille moyenne au lieu d’une unité ventilateur primaire de grande taille et une unité ventilateur primaire de petite taille, par exemple, et la somme des puissances installées et absorbées sera plus avantageuse dans le premier cas.The secondary lines may in general be more numerous than the primary lines. However, it is also possible to provide the same number of secondary lines as of primary lines, in which case the invention makes it possible to install two medium-sized primary fan units instead of a large-sized primary fan unit and a fan unit. primary size, for example, and the sum of the installed and absorbed powers will be more advantageous in the first case.
Chaque unité ventilateur pourra être formée par un ou plusieurs ventilateurs (étages).Each fan unit can be formed by one or more fans (stages).
Le plénum pourra être formé par un caisson rigide, par exemple en métal, de préférence formé par une pluralité de segments individuels assemblés les uns aux autres de manière étanche de façon à former un espace intérieur apte à recevoir l’air extérieur. On comprendra que l’utilisation de tels segments individuels permet une mise en place plus aisée du plénum dans la chambre principale, puisque ces segments individuels y sont plus aisément acheminés via le tunnel d’accès.The plenum may be formed by a rigid box, for example made of metal, preferably formed by a plurality of individual segments assembled to each other in a sealed manner so as to form an interior space suitable for receiving exterior air. It will be understood that the use of such individual segments allows for easier placement of the plenum in the main chamber, since these individual segments are more easily routed there via the access tunnel.
La présente invention n’est cependant pas limitée à une structure particulière pour le plénum, et l’on pourrait ainsi, par exemple, envisager un plénum formé par plusieurs caissons rigides reliés par des gaines souples. The present invention is however not limited to a particular structure for the plenum, and one could thus, for example, envisage a plenum formed by several rigid boxes connected by flexible ducts.
De manière classique, un débit volumique d’air nominal requis pour chaque front d’attaque peut être déterminé à l’avance, et dépend de la charge des émissions des engins thermique du chantier à diluer, le nombre de personnes présents ou la vitesse minimale de l’air de retour. Conventionally, a nominal air volume flow rate required for each leading edge can be determined in advance, and depends on the load of emissions from the thermal equipment on the site to be diluted, the number of people present or the minimum speed. return air.
En pratique, le plénum sera avantageusement dimensionné pour être un tampon apte à contenir suffisamment d’air pour que chaque unité ventilateur secondaire puisse y prélever la quantité d’air requise, sur la base des prévisions les plus défavorables.In practice, the plenum will be advantageously sized to be a buffer capable of containing enough air so that each secondary fan unit can draw the required quantity of air from it, on the basis of the most unfavorable forecasts.
Lors de l’exploitation, la valeur cible pour le débit volumique d’air au front d’attaque changera en permanence suivant les phases de travail en cours, le nombre d’engins alloué, etc.During operation, the target value for the air volume flow rate at the leading front will constantly change depending on the work phases in progress, the number of gear allocated, etc.
De préférence, l’installation de ventilation selon la présente invention comprend des moyens de mesure du débit volumique d’air à la fin de chaque ligne secondaire et les moyens de commande secondaires sont configurés pour un asservissement de débit de chaque unité ventilateur secondaire sur la base du débit volumique d’air respectif mesuré par lesdits moyens de mesure, ce par quoi le débit de chaque unité ventilateur secondaire est commandé pour obtenir le débit volumique d’air cible respectif au front indépendamment des éventuelles pertes de débit engendrées par des fuites de la ligne secondaire.Preferably, the ventilation installation according to the present invention comprises means for measuring the volume flow of air at the end of each secondary line and the secondary control means are configured for a flow control of each secondary fan unit on the basis of the respective air volume flow rate measured by said measuring means, whereby the flow rate of each secondary fan unit is controlled to obtain the respective target air volume flow rate at the front regardless of any flow losses caused by air leaks. the secondary line.
Comme indiqué ci-dessus, selon la présente invention les moyens de commande primaires sont configurés pour assurer une commande de débit qui prend en compte le ou les débits des unités ventilateurs secondaires de façon à assurer une alimentation en air du plénum qui soit suffisante.As indicated above, according to the present invention, the primary control means are configured to provide a flow control which takes into account the flow rate (s) of the secondary fan units so as to ensure a sufficient supply of air to the plenum.
Cette prise en compte du ou des débits des unités ventilateurs secondaires pourrait être directe, par calcul en temps réel de la vitesse à donner à la ou aux unités ventilateurs primaires pour obtenir à l’entrée du plénum un débit volumique d’air qui soit au moins égal à la somme des débits volumiques d’air cibles pour les lignes secondaires, en tenant compte des paramètres de circuit (résistance à l’écoulement d’air, taux de fuite en fonction de la pression statique, etc.) de la ou des lignes primaires. This taking into account of the flow rate (s) of the secondary fan units could be direct, by calculating in real time the speed to be given to the primary fan unit (s) in order to obtain, at the plenum inlet, a volume flow rate of air which is at less equal to the sum of the target air volume flow rates for the branch lines, taking into account the circuit parameters (resistance to air flow, leakage rate as a function of static pressure, etc.) of the or primary lines.
De préférence, cette prise en compte de la ou des vitesses des unités ventilateurs secondaires sera indirecte (asservie) et le paramètre utilisé pour la commande de la ou des unités ventilateurs primaires sera une pression d’air à l’intérieur du plénum, en aval des de toutes les conduites menant aux ventilateurs secondaires, laquelle pression d’air sera fonction du ou des débits des unités ventilateurs secondaires puisqu’elle évoluera en fonction des quantités d’air prélevées dans le plénum par les unités ventilateurs secondaires, en amont de ce point de mesure.Preferably, this taking into account of the speed (s) of the secondary fan units will be indirect (slaved) and the parameter used to control the primary fan unit (s) will be an air pressure inside the plenum, downstream. of all the pipes leading to the secondary fans, which air pressure will be a function of the flow (s) of the secondary fan units since it will change according to the quantities of air taken from the plenum by the secondary fan units, upstream of this measuring point.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier préféré de la présente invention, l’installation de ventilation comprend des moyens de mesure d’une pression d’air dans le plénum et les moyens de commande primaires sont configurés pour commander le débit de la ou de chaque unité ventilateur primaire sur la base de la pression d’air mesurée par lesdits moyens de mesure.Thus, according to a particular preferred embodiment of the present invention, the ventilation installation comprises means for measuring an air pressure in the plenum and the primary control means are configured to control the flow rate of the or each primary fan unit on the basis of the air pressure measured by said measuring means.
La pression d’air sera avantageusement mesurée dans le plénum en aval des prélèvements d’air des ventilateurs secondaires. D’autres mesures pourraient être faites et qui prendraient la priorité sur cette première afin d’éviter, par exemple, une pression négative dans les gaines des unités ventilateurs primaires, condition qui pourrait exister lorsque la vitesse dans lesdites gaines et trop élevée. The air pressure will advantageously be measured in the plenum downstream of the air samples from the secondary fans. Other measures could be taken which would take priority over this first in order to avoid, for example, negative pressure in the ducts of primary fan units, a condition which could exist when the speed in said ducts is too high.
De préférence, les moyens de commande primaires sont configurés pour un asservissement de débit sur la base de la pression d’air mesurée par lesdits moyens de mesure, de telle sorte que le débit de la ou de chaque unité ventilateur primaire est commandée pour que la pression d’air dans le plénum soit dans une plage cible de pression.Preferably, the primary control means are configured for flow control based on the air pressure measured by said measuring means, so that the flow rate of the or each primary fan unit is controlled so that the air pressure is measured by said measuring means. air pressure in the plenum is within a target pressure range.
En d’autres termes, la plage cible de pression est délimitée par une limite basse, au-dessous de laquelle la ou les unités ventilateurs primaires reçoivent un ordre d’augmenter le débit de remplissage du plénum, et une limite haute, au-dessus de laquelle la ou les unités ventilateurs primaires reçoivent l’ordre de diminuer le débit de remplissage du plénum. Une telle définition de la plage cible de pression permet de maintenir des conditions de pression acceptable dans les différents composants des circuits de ventilation (ventilateurs, gaines, plénum) et de répartir la charge totale de chaque ligne, entre la prise d’air extérieur et son approvisionnement au front d’attaque de la façon la moins énergivore. La plage cible est déterminée à l’avance mais elle reste fixe quel que soit le débit des prélèvements. Elle est déterminée en fonction de la pression la plus basse possible réalisable compte tenu de l’inertie du système, qui s’étend sur plusieurs kilomètres.In other words, the target pressure range is delimited by a low limit, below which the primary fan unit (s) are instructed to increase the plenum fill rate, and a high limit, above from which the primary fan unit (s) are ordered to decrease the plenum filling rate. Such a definition of the target pressure range makes it possible to maintain acceptable pressure conditions in the various components of the ventilation circuits (fans, ducts, plenum) and to distribute the total load of each line, between the outside air intake and its supply to the attacking front in the least energy-consuming way. The target range is determined in advance but it remains fixed regardless of the flow rate of the withdrawals. It is determined on the basis of the lowest possible pressure achievable given the inertia of the system, which extends over several kilometers.
Comme indiqué ci-dessus, selon la présente invention la valeur du débit volumique d’air cible pour chaque ligne secondaire peut être modifiée, notamment directement par un opérateur.As indicated above, according to the present invention the value of the target air volume flow rate for each secondary line can be modified, in particular directly by an operator.
On comprend que dans le cas où cette valeur est augmentée pour une ligne secondaire, le débit de l’unité ventilateur secondaire sera amenée à augmenter en conséquence, de préférence en suivant une rampe d’accélération, la quantité d’air qu’elle prélève dans le plénum augmentera également et donc la pression d’air dans le plénum diminuera. Cette diminution de la pression d’air sera mesurée et fournie aux moyens de commande primaires qui augmenteront alors en conséquence le débit de la ou des unités ventilateurs primaires. Inversement, si la valeur du débit volumique d’air cible est diminuée, la pression d’air dans le plénum augmentera et les moyens de commande primaires diminueront le débit de la ou des unités ventilateurs primaires.It is understood that in the case where this value is increased for a secondary line, the flow rate of the secondary fan unit will be caused to increase accordingly, preferably by following an acceleration ramp, the quantity of air which it takes in the plenum will also increase and therefore the air pressure in the plenum will decrease. This decrease in air pressure will be measured and supplied to the primary control means which will then increase the flow rate of the primary fan unit (s) accordingly. Conversely, if the value of the target air volume flow rate is decreased, the air pressure in the plenum will increase and the primary control means will decrease the flow rate of the primary fan unit (s).
De préférence, les moyens de commande secondaires sont configurés pour, lorsque la pression d’air mesurée par les moyens de mesure est inférieure à une limite basse de la plage cible de pression, interdire ou interrompre toute augmentation de débit des unités ventilateurs secondaires jusqu’à ce que la pression d’air mesurée revienne dans la plage cible de pression, et, lorsque ladite pression d’air est supérieure à une limite haute de la plage cible de pression, interdire ou interrompre toute diminution de débit des unités ventilateurs secondaires jusqu’à ce que la pression d’air mesurée revienne dans la plage cible de pression.Preferably, the secondary control means are configured to, when the air pressure measured by the measuring means is below a lower limit of the target pressure range, prohibit or interrupt any increase in the flow of the secondary fan units until that the measured air pressure returns to the target pressure range, and, when said air pressure is greater than an upper limit of the target pressure range, prohibit or interrupt any reduction in the flow of the secondary fan units until '' that the measured air pressure returns to the target pressure range.
Une telle configuration des moyens de commande secondaires permet d’obtenir un fonctionnement global de l’installation qui est fiable, robuste, sûr et entièrement automatique, y compris lors d’une modification d’un débit volumique d’air cible pour une ligne secondaire, sans risque de sous-pression ou de surpression dans le plénum.Such a configuration of the secondary control means makes it possible to obtain an overall operation of the installation which is reliable, robust, safe and fully automatic, including during a modification of a target air volume flow for a secondary line. , without risk of underpressure or overpressure in the plenum.
Ainsi, par exemple, si la rampe d’accélération d’une unité ventilateur secondaire dont le débit volumique d’air cible à produire vient d’être augmenté est trop forte et que l’unité ventilateur secondaire prélève trop rapidement une quantité d’air dans le plénum trop importante pour être compensée immédiatement par une augmentation de la vitesse de la ou des unités ventilateurs primaires, l’accélération de l’unité ventilateur secondaire en question sera arrêtée le temps que l’augmentation de la vitesse de la ou des unités ventilateurs primaires se traduise par une augmentation du débit volumique d’air d’entrée dans le plénum et de la pression d’air dans ce dernier jusqu’à retourner dans la plage cible de pression, la rampe d’accélération de l’unité ventilateur en question pouvant alors reprendre.Thus, for example, if the acceleration ramp of a secondary fan unit whose target air volume flow rate to be produced has just been increased is too high and the secondary fan unit draws a quantity of air too quickly in the plenum too high to be immediately compensated by an increase in the speed of the primary fan unit (s), the acceleration of the secondary fan unit in question will be stopped while the speed of the unit (s) increases. primary fans results in an increase in the volume flow of the inlet air into the plenum and the air pressure in the latter until it returns to the target pressure range, the fan unit acceleration ramp in question can then resume.
Le plénum peut être équipé d’une conduite d’approvisionnement supplémentaire, également désignée par ligne auxiliaire, exempte d’unité ventilateur secondaire et qui doit son débit à la différence de pression entre l’intérieur du plénum et la sortie de la ligne auxiliaire. La connexion avec le plénum sera, de préférence, située en aval de la position de mesure de pression desdits moyens de mesure (prise de pression principale décrite plus haut). Ceci permet que la pression à son entrée soit la plus stable possible. The plenum can be fitted with an additional supply line, also referred to as an auxiliary line, which does not have a secondary fan unit and which owes its flow to the pressure difference between the inside of the plenum and the outlet of the auxiliary line. The connection with the plenum will preferably be located downstream of the pressure measurement position of said measurement means (main pressure tap described above). This allows the pressure at its inlet to be as stable as possible.
La ligne auxiliaire sera, de préférence, équipée d’un registre de régulation d’air pour la régulation du débit fourni indépendamment de la pression constante en amont. La présence d’une telle ligne auxiliaire implique un débit supplémentaire à fournir par la ou les unités ventilateurs primaires mais ne nécessite aucune modification du principe d’asservissement décrit plus haut.The auxiliary line will preferably be equipped with an air regulation damper for the regulation of the flow supplied independently of the constant pressure upstream. The presence of such an auxiliary line implies an additional flow to be supplied by the primary fan unit (s) but does not require any modification of the control principle described above.
Cette ligne auxiliaire peut servir à approvisionner en air frais la chambre principale. Dans le cas d’un chantier ATEX (risque de gaz explosifs), elle débouche dans, et donc peut servir à alimenter, une chambre qui constitue une zone de sécurité en surpression dans laquelle tous les équipements électriques souterrains sont placés et qui est séparée de la chambre principale par une paroi étanche.This auxiliary line can be used to supply fresh air to the main chamber. In the case of an ATEX site (risk of explosive gases), it opens into, and therefore can be used to supply, a chamber which constitutes an overpressure safety zone in which all the underground electrical equipment is placed and which is separated from the main chamber by a sealed wall.
De préférence, les moyens de commande primaires comprennent un premier automate programmable situé hors du tunnel d’accès et les moyens de commande secondaires comprennent un second automate programmable situé, le cas échéant, dans la zone de sécurité.Preferably, the primary control means comprise a first programmable controller located outside the access tunnel and the secondary control means comprise a second programmable controller located, if necessary, in the security zone.
Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, deux modes de réalisation particuliers, avec référence aux dessins annexés.To better illustrate the object of the present invention, two particular embodiments will be described below, by way of illustration and not limitation, with reference to the accompanying drawings.
Sur ces dessins :On these drawings:
est un plan schématique de l’installation de ventilation selon un premier mode de réalisation particulier de la présente invention. is a schematic plan of the ventilation installation according to a first particular embodiment of the present invention.
est une vue schématique de dessus d’un plénum selon le premier mode de réalisation. is a schematic top view of a plenum according to the first embodiment.
est une vue en perspective d’une modélisation d’un plénum selon un second mode de réalisation de la présente invention. is a perspective view of a model of a plenum according to a second embodiment of the present invention.
est une autre vue en plan de l’installation de la Figure 1. is another plan view of the installation of Figure 1.
est une autre vue schématique de dessus du plénum de la Figure 2. is another schematic top view of the plenum in Figure 2.
est une vue en perspective du plénum de la Figure 5. is a perspective view of the plenum in Figure 5.
Si l’on se réfère tout d’abord aux Figures 1 et 4, on peut voir que l’on y a représenté de manière schématique une installation de ventilation 1 selon un premier mode de réalisation de la présente invention, implémentée sur un chantier ATEX avec une chambre principale Cp à partir duquel s’étendent deux tunnels T parallèles comprenant chacun deux fronts d’attaque, de part et d’autre de la chambre principale Cp. Un unique tunnel d’accès Ta relie l’extérieur à une première extrémité de la chambre principale Cp, et à l’autre extrémité de la chambre principale Cp se trouve une zone de sécurité en surpression Zs, séparée de celle-ci par une cloison à double paroi métallique PM (visible sur la Figure 4). Cette configuration du chantier est en soi classique.If we firstly refer to Figures 1 and 4, it can be seen that there is shown schematically a ventilation installation 1 according to a first embodiment of the present invention, implemented on an ATEX site. with a main chamber Cp from which extend two parallel tunnels T each comprising two leading fronts, on either side of the main chamber Cp. A single access tunnel Ta connects the outside to a first end of the main chamber Cp, and at the other end of the main chamber Cp is a safety zone in overpressure Zs, separated from the latter by a partition double metal wall PM (visible in Figure 4). This configuration of the site is in itself classic.
Dans ce mode de réalisation, l’installation de ventilation 1 comprend deux lignes primaires 2 ayant chacune une première extrémité qui se situe à l’extérieur et est équipée d’une unité ventilateur primaire Vp aspirant de l’air extérieur pour le refouler dans la ligne primaire 2 respective. L’autre extrémité de chaque ligne primaire 2 est en communication fluidique avec un plénum 3.In this embodiment, the ventilation installation 1 comprises two primary lines 2 each having a first end which is located on the outside and is equipped with a primary fan unit Vp sucking in the outside air to deliver it into the respective primary line 2. The other end of each primary line 2 is in fluid communication with a plenum 3.
Des lignes secondaires 4 s’étendent à partir du plénum 3, chacune dans un tunnel T vers un front d’attaque respectif. Une extrémité de chaque ligne secondaire 4 est en communication fluidique avec le plénum 3 et l’autre extrémité de chaque ligne secondaire 4 se situe au niveau du front d’attaque respectif. Secondary lines 4 extend from plenum 3, each in a T tunnel to a respective attack front. One end of each secondary line 4 is in fluid communication with plenum 3 and the other end of each secondary line 4 is located at the respective leading edge.
Une unité ventilateur secondaire Vs est montée sur chaque ligne secondaire 4, ici à la région d’extrémité de la ligne secondaire 4 qui est reliée au plénum 3.A secondary Vs fan unit is mounted on each secondary line 4, here at the end region of secondary line 4 which is connected to plenum 3.
Chaque unité ventilateur secondaire Vs est équipée d’un registre d’isolation du type normalement ouvert, qui se ferme lorsque l’unité ventilateur secondaire Vs s’arrête afin d’isoler la ligne secondaire 4 associée et d’éviter un débit non souhaité à cause de la pression dans le plénum 3.Each secondary fan unit Vs is equipped with an isolation damper of the normally open type, which closes when the secondary fan unit Vs stops in order to isolate the associated secondary line 4 and avoid an unwanted flow rate at cause of the pressure in the plenum 3.
Enfin, une ligne auxiliaire 5 s’étend à partir du plénum 3, à l’extrémité de celui-ci opposée à celle où arrivent les lignes primaires 2, jusqu’à déboucher dans la zone de sécurité Zs. Finally, an auxiliary line 5 extends from the plenum 3, at the end thereof opposite to that where the primary lines 2 arrive, until it emerges in the safety zone Zs.
La ligne auxiliaire 5 est munie d’un registre de régulation d’air RR (visible sur la Figure 4) agencé pour obtenir en fin de ligne auxiliaire 5 un débit volumique d’air cible donné. Aucun pilotage du registre de régulation d’air n’étant prévu, le débit volumique d’air en fin de ligne auxiliaire 5 ne dépendra que du différentiel de pression entre la zone Zm du plénum 3 dans laquelle débouchent la ligne auxiliaire 5 et la zone de sécurité Zs. La consigne de pression dans la zone de sécurité Zs sera normalement fixée à l’avance, et ledit débit volumique d’air cible pourra donc être obtenu en maintenant la pression dans ladite zone Zm du plénum à la valeur constante adéquate. The auxiliary line 5 is provided with an RR air regulation register (visible in Figure 4) arranged to obtain at the end of the auxiliary line 5 a given target air volume flow rate. No piloting of the air regulation damper is foreseen, the air volume flow rate at the end of auxiliary line 5 will only depend on the pressure differential between zone Zm of plenum 3 into which the auxiliary line 5 emerges and zone safety Zs. The pressure setpoint in the safety zone Zs will normally be fixed in advance, and said target air volume flow rate can therefore be obtained by maintaining the pressure in said zone Zm of the plenum at the appropriate constant value.
Il est ainsi défini un circuit aéraulique allant de l’extérieur du chantier jusqu’aux différents fronts d’attaque et à la zone de sécurité Zs.An aeraulic circuit is thus defined going from the outside of the site to the various attack fronts and to the Zs safety zone.
Les lignes primaires 2, secondaires 4 et auxiliaire 5 peuvent par exemple être des gaines souples ou rigides. Les lignes primaires 2 et secondaires 4 peuvent également être formées, par exemple, par un unique tronçon de gaine, sur toute leur longueur, ou être formées par plusieurs tronçons de gaine qui peuvent être assemblés les uns aux autres de manière étanche ou être à distance les uns des autres, avec éventuellement présence de ventilateurs relais au début de chaque tronçon, avec ou sans gavage de ceux-ci, comme cela est bien connu dans la technique.The primary 2, secondary 4 and auxiliary 5 lines can for example be flexible or rigid sheaths. The primary 2 and secondary 4 lines can also be formed, for example, by a single section of sheath, over their entire length, or be formed by several sections of sheath which can be assembled to each other in a sealed manner or be at a distance. from each other, possibly with the presence of relay fans at the start of each section, with or without force-feeding of these, as is well known in the art.
Les unités ventilateurs primaires Vp et secondaires Vs sont commandables en débit en temps réel, dont les moteurs sont par exemple pilotés par des variateurs de vitesse, là encore comme cela est bien connu en soi dans la technique.The primary Vp and secondary Vs fan units are flow controllable in real time, the motors of which are for example controlled by variable speed drives, again as is well known per se in the art.
Les fonctionnements des unités ventilateurs primaires Vp sont en particulier commandés par des moyens de commande primaires comprenant ici un automate programmable situé à proximité des unités ventilateurs primaires Vp, à l’extérieur du tunnel d’accès. Les fonctionnements des unités ventilateurs secondaires Vs sont quant à eux commandés par des moyens de commande secondaires comprenant ici un automate programmable qui est situé dans la zone de sécurité Zs et a une interface homme-machine permettant aux opérateurs d’entrer une valeur cible pour le débit volumique d’air cible de chaque front d’attaque, indépendamment des autres fronts d’attaque. On pourrait également prévoir que les unités ventilateurs primaires Vp et les unités ventilateurs secondaires Vs soient pilotées par un seul automate.The operations of the primary fan units Vp are in particular controlled by primary control means comprising here a programmable controller located near the primary fan units Vp, outside the access tunnel. The operations of the secondary fan units Vs are for their part controlled by secondary control means comprising here a programmable controller which is located in the safety zone Zs and has a man-machine interface allowing operators to enter a target value for the target air volume flow rate of each leading edge, independent of other leading edges. Provision could also be made for the primary fan units Vp and the secondary fan units Vs to be controlled by a single controller.
Les communications entre les différents éléments de l’installation de ventilation sont assurées par un câblage à fibre optique, mais d’autres moyens de communication sont envisageables, comme par exemple Ethernet, Wifi, etc.Communications between the different elements of the ventilation system are provided by fiber optic cabling, but other means of communication are possible, such as Ethernet, WiFi, etc.
Plus spécifiquement, des moyens de mesure du débit volumique d’air sont prévus à la fin de chaque ligne secondaire 4 et configurés pour indiquer aux moyens de commande secondaires un débit volumique d’air mesuré. Les moyens de commande secondaires sont configurés pour un asservissement de débit de chaque unité ventilateur secondaire Vs, et ainsi ils ajustent le débit de chaque unité ventilateur secondaire Vs en l’augmentant ou en le diminuant, de préférence suivant des rampes d’accélération ou de ralentissement, jusqu’à ce que le débit volumique d’air mesuré soit égal au débit volumique d’air cible.More specifically, means for measuring the air volume flow are provided at the end of each secondary line 4 and configured to indicate to the secondary control means a measured air volume flow rate. The secondary control means are configured for a flow control of each secondary fan unit Vs, and thus they adjust the flow rate of each secondary fan unit Vs by increasing or decreasing it, preferably according to acceleration or reduction ramps. slowdown, until the measured air volume flow rate equals the target air volume flow rate.
Par ailleurs, les moyens de commande primaires sont configurés pour un asservissement de débit des unités ventilateurs primaires Vp, sur la base d’une mesure d’une pression d’air à l’intérieur du plénum 3.Furthermore, the primary control means are configured for a flow control of the primary fan units Vp, on the basis of a measurement of an air pressure inside the plenum 3.
Dans le présent mode de réalisation, où une zone de sécurité Zs est présente, le registre de la ligne auxiliaire 5 doit être ajusté afin que le débit requis dans la zone de sécurité Zs soit assuré lorsque la pression de régulation mesurée se situe dans la plage de pression prédéterminée. Sont donc également prévus des moyens de mesure de débit dans la conduite de la ligne auxiliaire 5, qui permettent de contrôler cette valeur. Les moyens de commande primaires sont configurés pour augmenter ou réduire la vitesse des unités ventilateurs primaires Vp afin d’augmenter ou réduire la pression statique dans ladite zone du plénum 3 pour qu’elle se situe dans la plage de pression prédéterminée, compte tenu de l’air prélevé dans le plénum 3 par les unités ventilateurs secondaires Vs, et en particulier des variations dans la quantité d’air prélevée dues à des modifications du débit volumique d’air cible en fin de ligne secondaire 4.In the present embodiment, where a safety zone Zs is present, the register of the auxiliary line 5 must be adjusted so that the required flow rate in the safety zone Zs is ensured when the measured control pressure is in the range predetermined pressure. Flow measurement means are therefore also provided in the conduit of the auxiliary line 5, which make it possible to control this value. The primary control means are configured to increase or decrease the speed of the primary fan units Vp in order to increase or decrease the static pressure in said zone of the plenum 3 so that it is within the predetermined pressure range, taking into account the air taken from the plenum 3 by the secondary fan units Vs, and in particular variations in the quantity of air taken due to changes in the target air volume flow rate at the end of secondary line 4.
Les moyens de commande secondaires sont également configurés pour tenir compte de la pression d’air mesurée dans le plénum 3, afin notamment d’éviter que la pression d’air dans le plénum 3 ne sorte de la plage cible de pression dans laquelle les performances de ventilation sur les lignes secondaires 4 et la ligne auxiliaire 5 sont acceptables. Ainsi, lesdits moyens de mesure de pression d’air fournissent la pression d’air mesurée également aux moyens de commande secondaires qui sont configurés pour interdire ou interrompre toute accélération de la vitesse des unités ventilateurs secondaires Vs jusqu’à ce que la pression d’air mesurée revienne dans la plage cible de pression si la pression d’air était tombée au-dessous d’une limite basse, et pour interdire ou interrompre toute diminution de la vitesse des unités ventilateurs secondaires jusqu’à ce que la pression d’air mesurée revienne dans la plage cible de pression si la pression d’air avait dépassé une limite haute.The secondary control means are also configured to take into account the air pressure measured in the plenum 3, in particular to prevent the air pressure in the plenum 3 from going outside the target pressure range in which the performances ventilation on branch lines 4 and auxiliary line 5 are acceptable. Thus, said air pressure measuring means supplies the measured air pressure also to the secondary control means which are configured to prohibit or interrupt any acceleration of the speed of the secondary fan units Vs until the pressure of measured air will return to the target pressure range if the air pressure has fallen below a low limit, and to prohibit or stop any reduction in the speed of the secondary fan units until the air pressure measured returns to the target pressure range if the air pressure has exceeded a high limit.
Au démarrage de l’installation de ventilation 1, un protocole automatisé commandera le fonctionnement des unités ventilateurs primaires Vp à basse vitesse jusqu’à ce qu’une pression de démarrage soit atteinte, laquelle autorise le démarrage des unités ventilateurs secondaires Vs. Ceci a pour but d’éviter de gonfler les gaines des lignes de façon trop brutale et de courir le risque de les abîmer.When the ventilation system 1 starts up, an automated protocol will control the operation of the primary fan units Vp at low speed until a start pressure is reached, which authorizes the start of the secondary fan units Vs. The aim is to avoid swelling the line sheaths too brutally and running the risk of damaging them.
L’installation de ventilation 1 pourra également évoluer dans un mode d’urgence, déclenché par un protocole « mise hors tension » engagé dans le cas où du méthane, par exemple, est détecté dans la zone ATEX. Selon ce protocole, l’alimentation électrique du circuit électrique standard dans le tunnel sera coupée. Le circuit électrique d’urgence pour l’éclairage sera la seule source d’énergie, et le circuit d’air comprimé restera actif. L’alimentation des unités ventilateurs primaires Vp, à l’extérieur du tunnel, restera elle aussi disponible. De plus, un capteur de pression d’air reste opérationnel.The ventilation installation 1 may also operate in an emergency mode, triggered by a "power off" protocol initiated in the event that methane, for example, is detected in the ATEX zone. According to this protocol, the power supply to the standard electrical circuit in the tunnel will be cut off. The emergency lighting circuit will be the only power source, and the compressed air circuit will remain active. Power to the Vp primary fan units outside the tunnel will also remain available. In addition, an air pressure sensor remains operational.
Dans le cas d’un mode d’urgence, les unités ventilateurs primaires Vp recevront l’instruction d’accélérer jusqu’à leur vitesse maximale, afin de fournir autant d’air frais au plénum 3 que possible, pour qu’un maximum d’air frais soit distribué aux fronts d’attaque. In the event of an emergency mode, the primary fan units Vp will be instructed to accelerate to their maximum speed, in order to supply as much fresh air to plenum 3 as possible, so that a maximum of fresh air is distributed to the attacking fronts.
Pour éviter que la pression d’air dans le plénum 3 dépasse la pression d’air maximale admissible, on continue de mesurer la pression d’air dans le plénum 3 par le capteur de pression d’air mentionné ci-dessus et la vitesse des unités ventilateurs primaires Vp est limitée dans le cas où la pression d’air dépasse un seuil de sécurité, jusqu’à ce que la pression d’air retombe sous ledit seuil de sécurité.To prevent the air pressure in plenum 3 from exceeding the maximum allowable air pressure, continue to measure the air pressure in plenum 3 by the air pressure sensor mentioned above and the speed of Primary fan units Vp is limited in the event that the air pressure exceeds a safety threshold, until the air pressure falls below said safety threshold.
Concernant les unités ventilateurs secondaires, leur alimentation électrique sera coupée. Les registres d’isolation s’ouvriront alors automatiquement, du fait qu’ils sont reliés au circuit d’air comprimé et que les actionneurs pneumatiques sont de type « normalement ouvert » lorsque son électrovanne n’est plus alimentée. La pression d’air accumulée dans le plénum 3 sera relâchée à travers les registres ouverts, vers les fronts d’attaque, et vers la zone de sécurité Zs. La distribution de l’air ne sera pas régulée mais trouvera un équilibre naturel parmi les différentes branches.Regarding the secondary fan units, their power supply will be cut. The isolation dampers will then open automatically, since they are connected to the compressed air circuit and the pneumatic actuators are of the "normally open" type when its solenoid valve is no longer supplied. The air pressure accumulated in plenum 3 will be released through the open dampers, towards the attack fronts, and towards the safety zone Zs. The distribution of the air will not be regulated but will find a natural balance among the different branches.
On obtient ainsi une installation de ventilation dont le fonctionnement est entièrement automatique, fiable et robuste, tout en permettant des débits volumiques d’air différents à chaque front d’attaque.The result is a ventilation system whose operation is fully automatic, reliable and robust, while allowing different air volume flows at each leading edge.
Les moyens de mesure de débit volumique d’air et les moyens de mesure de pression d’air mentionnés ci-dessus pourront être tous moyens appropriés, le cas échéant homologué ATEX si situés dans la zone ATEX, comme n’importe quel type de débitmètre ou de capteur de pression, qui sont en soi bien connus.The means for measuring air volume flow and the means for measuring air pressure mentioned above may be any appropriate means, where appropriate ATEX approved if located in the ATEX zone, like any type of flowmeter. or pressure sensor, which are well known per se.
Si l’on se réfère maintenant aux Figures 2, 5 et 6, on peut voir que l’on y a représenté schématiquement un plénum 3 composé de dix-neuf segments individuels 30 assemblés bout à bout de façon à former un caisson parallélépipédique définissant un volume interne apte à être rempli d’air extérieur par les lignes primaires 2.Referring now to Figures 2, 5 and 6, it can be seen that there is shown schematically a plenum 3 composed of nineteen individual segments 30 assembled end to end so as to form a parallelepipedal box defining a internal volume suitable for being filled with outside air via the primary lines 2.
Les parois des segments individuels 30 pourront être renforcées par des nervures, afin d’éviter les vibrations produites par les éventuelles fluctuations dans l’écoulement d’air et la pression à l’intérieur du plénum 3.The walls of the individual segments 30 may be reinforced with ribs, in order to avoid vibrations produced by possible fluctuations in the air flow and the pressure inside the plenum 3.
Des volets d’obturation 31 avec actionneur peuvent être prévus à chaque entrée où arrive une ligne primaire 2. Shutters 31 with actuator can be provided at each entrance where a primary line 2 arrives.
Chaque unité ventilateur secondaire Vs est reliée par une série de tronçons de conduite 32 alignés et dont le tronçon de début communique avec une ouverture prévue à cet effet dans une paroi du segment 30 correspondant. Un joint absorbeur de choc 33 peut être monté dans chaque tronçon 32 de début, et un volet d’obturation 34 est monté à la fin du dernier tronçon 32, à la suite duquel est raccordée l’unité ventilateur secondaire Vs.Each secondary fan unit Vs is connected by a series of duct sections 32 aligned and whose starting section communicates with an opening provided for this purpose in a wall of the corresponding segment 30. A shock absorber gasket 33 can be fitted in each starting section 32, and a shutter 34 is mounted at the end of the last section 32, after which the secondary Vs fan unit is connected.
Enfin, un conduit 35 s’étend à partir de l’extrémité du plénum 3 opposée à celle où se situent les entrées des lignes primaires 2.Finally, a duct 35 extends from the end of the plenum 3 opposite to that where the inlets of the primary lines 2 are located.
On donne ci-après un exemple de dimensionnement de l’installation de ventilation 1 pour un chantier dont le tunnel d’accès Ta a une longueur de 1900 m et dont la chambre principale Cp a une longueur de 180 m. Le premier tunnel T doit avoir une longueur de 2705 m d’un côté de la chambre principale Cp et une longueur de 1793 m de l’autre côté, et le second tunnel T doit avoir une longueur de 2727 m de chaque côté de la chambre principale Cp.An example of the sizing of the ventilation installation 1 is given below for a site whose access tunnel Ta has a length of 1900 m and whose main chamber Cp has a length of 180 m. The first T tunnel should have a length of 2705 m on one side of the main chamber Cp and a length of 1793 m on the other side, and the second tunnel T should have a length of 2727 m on each side of the chamber main Cp.
Chaque front d’attaque a besoin de recevoir un débit de 44 m 3/s, que l’on peut traduire par une consigne de 50 m 3/s aux ventilateurs secondaires Vs, compte tenu des pertes de charge et par fuites le long des lignes secondaires 4.Each leading edge needs to receive a flow rate of 44 m 3 / s, which can be translated into a set point of 50 m 3 / s for the secondary fans Vs, taking into account the pressure drops and leaks along the secondary lines 4.
Par conséquent, les lignes primaires 2 doivent pouvoir chacune théoriquement produire en entrée du plénum 3 un débit de 100 m 3/s d’air frais extérieur.Consequently, the primary lines 2 must each theoretically be able to produce at the inlet of the plenum 3 a flow rate of 100 m 3 / s of fresh outside air.
Des conduites ayant un coefficient de frottement de 0,015 et des taux de fuite de 5 mm 2/m 2 sont utilisées pour les lignes primaires 2 et des conduites ayant un coefficient de frottement de 0,018 et des taux de fuite de 15 mm 2/m 2 ont été utilisées pour les lignes secondaires 4 et auxiliaire 5.Pipes with a coefficient of friction of 0.015 and leak rates of 5 mm 2 / m 2 are used for primary lines 2 and pipes with a coefficient of friction of 0.018 and leak rates of 15 mm 2 / m 2 were used for secondary 4 and auxiliary 5 lines.
L’installation de ventilation 1 peut donc être dimensionnée de la manière suivante : The ventilation installation 1 can therefore be sized as follows:
  • deux unités ventilateurs primaires Vp, chacune consistant en deux ventilateurs montés en série, de diamètre de 1800 mm et d’une puissance de 315 kW, pour une puissance totale installée de 1260 kW ;two primary fan units Vp, each consisting of two fans mounted in series, with a diameter of 1800 mm and a power of 315 kW, for a total installed power of 1260 kW;
  • deux tubes de ventilation en PVC flexible pour les lignes primaires 2, chacun d’un diamètre de 2400 mm et d’une longueur de 1900 m ;two flexible PVC ventilation tubes for primary lines 2, each with a diameter of 2400 mm and a length of 1900 m;
  • quatre unités ventilateurs secondaires Vs installées sur quatre sorties du plénum 3 dans la chambre principale Cp, consistant chacune en deux ventilateurs de diamètre de 1600 mm et de puissance de 200 kW, pour une capacité totale installée en sous-sol de 1600 kW ;four secondary fan units Vs installed on four outlets of plenum 3 in the main chamber Cp, each consisting of two fans with a diameter of 1600 mm and a power of 200 kW, for a total capacity installed in the basement of 1600 kW;
  • quatre tubes de ventilation flexibles pour les lignes secondaires 4, chacun d’un diamètre de 2200 et d’une longueur maximale de 2690 m ; etfour flexible ventilation tubes for branch lines 4, each with a diameter of 2200 and a maximum length of 2690 m; and
  • un plénum en métal long de 34,7 m, large de 6 m et haute de 3 m, pour un volume interne de 588 m 3 et une pression de travail interne ≤ 500 Pa, et le diamètre des conduits raccordés au plénum 3 est de 2000 mm.a metal plenum 34.7 m long, 6 m wide and 3 m high, for an internal volume of 588 m 3 and an internal working pressure ≤ 500 Pa, and the diameter of the ducts connected to plenum 3 is 2000 mm.
Dans les conditions ci-dessus, la plage de pression statique cible dans la zone du plénum 3 au voisinage de sa sortie vers la ligne auxiliaire 5 est de 150 à 200 Pa.Under the above conditions, the target static pressure range in the area of plenum 3 in the vicinity of its outlet to auxiliary line 5 is 150 to 200 Pa.
On a décrit ci-dessus une installation de ventilation 1 pour un chantier ATEX, dans lequel il est nécessaire de ventiler une zone de sécurité Zs en surpression.A ventilation installation 1 has been described above for an ATEX site, in which it is necessary to ventilate a safety zone Zs under overpressure.
La présente invention n’est toutefois pas limitée à ce type de chantier et il est possible d’omettre la ligne auxiliaire 5.However, the present invention is not limited to this type of site and it is possible to omit the auxiliary line 5.
Si l’on se réfère maintenant à la Figure 3, on peut voir que l’on a représenté un plénum 3’ pour une installation de ventilation selon un second mode de réalisation, dont la ligne auxiliaire alimente la chambre principale, et non une zone de sécurité Zs. Il n’y a donc pas de mode d’urgence.If we now refer to Figure 3, we can see that we have shown a plenum 3 'for a ventilation installation according to a second embodiment, whose auxiliary line supplies the main chamber, and not a zone safety Zs. There is therefore no emergency mode.
Comme pour le premier mode de réalisation, l’installation comprend plusieurs lignes primaires, trois dans l’exemple représenté, le plénum 3’ et plusieurs lignes secondaires. Chaque ligne primaire est équipée d’une unité ventilateur primaire et chaque ligne secondaire est équipée d’une unité ventilateur secondaire.As with the first embodiment, the installation comprises several primary lines, three in the example shown, the plenum 3 ’and several secondary lines. Each primary line is equipped with a primary fan unit and each secondary line is equipped with a secondary fan unit.
La commande des unités ventilateurs primaires et secondaires est analogue à celle décrite pour le premier mode de réalisation.The control of the primary and secondary fan units is similar to that described for the first embodiment.
On pourra donc prévoir par exemple un asservissement de pression pour la commande des unités ventilateurs primaires pour que la pression d’air mesurée dans le plénum 3’ reste dans une plage cible de pression permettant de satisfaire de manière acceptable les besoins de ventilation aux différents fronts d’attaque, sans surcharger les unités ventilateurs primaires.It is therefore possible, for example, to provide a pressure control for the control of the primary fan units so that the air pressure measured in the plenum 3 'remains within a target pressure range making it possible to satisfy the ventilation needs at the various fronts in an acceptable manner attack, without overloading the primary fan units.
On pourra également prévoir un contrôle de pression supplémentaire dans les lignes primaires qui prend la priorité sur la mesure de régulation afin d’éviter une pression négative dans les lignes primaires.Additional pressure control in the primary lines can also be provided, which takes priority over the control measure in order to avoid negative pressure in the primary lines.
On peut également noter que la présente invention n’est pas limitée à une géométrie spécifique pour le plénum, puisqu’ici le plénum 3’ a une géométrique plus complexe que le plénum 3 dont le caisson est parallélépipédique. Le plénum 3’ comprendra également, pour chaque ligne primaire et chaque ligne secondaire, une série de tronçons 32’ analogue à la série de tronçons 32 du premier mode de réalisation, mais qui pourront le cas échéant comporter des coudes, etc., pour tenir compte de la configuration des différents tunnels.It can also be noted that the present invention is not limited to a specific geometry for the plenum, since here the plenum 3 ’has a more complex geometry than the plenum 3, the box of which is parallelepiped. The plenum 3 'will also include, for each primary line and each secondary line, a series of sections 32' similar to the series of sections 32 of the first embodiment, but which may, if necessary, include elbows, etc., to hold account of the configuration of the various tunnels.
Il est bien entendu que les modes de réalisation particuliers qui viennent d’être décrits ont été donnés à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l’on s’écarte pour autant de la présente invention.It is understood that the particular embodiments which have just been described have been given by way of indication and without limitation, and that modifications can be made without departing from the present invention.

Claims (8)

  1. Installation de ventilation (1) forcée à relais pour assurer la ventilation de plusieurs fronts d’attaque souterrains, notamment de tunnels (T), communiquant entre eux au niveau d’une chambre principale (Cp) dans laquelle arrive un tunnel d’accès (Ta), l’installation de ventilation (1) étant caractérisée par le fait qu’elle comprend :
    • au moins une ligne (2), dite primaire, s’étendant le long du tunnel d’accès (Ta),
    • pour chaque ligne primaire (2), une unité ventilateur primaire (Vp) à débit réglable en temps réel, pour aspirer de l’air extérieur dans ladite ligne primaire (2),
    • un plénum (3 ; 3’) situé dans la chambre principale (Cp) et avec lequel l’au moins une ligne primaire (2) est en communication fluidique de façon à être rempli d’air extérieur alimenté par la ou les unités ventilateurs primaires (Vp),
    • plusieurs lignes (4), dites secondaires, s’étendant à partir du plénum (3 ; 3’) et étant en communication fluidique avec ce dernier, chaque ligne secondaire (4) s’étendant jusqu’à un front d’attaque associé auquel elle doit fournir un débit volumique d’air cible,
    • pour chaque ligne secondaire (4), une unité ventilateur secondaire (Vs) à débit réglable en temps réel, pour aspirer de l’air à partir du plénum (3 ; 3’),
    • des moyens de commande secondaires configurés pour commander le débit de chaque unité ventilateur secondaire (Vs) de façon à atteindre le débit volumique d’air cible à la fin de la ligne secondaire (4) respective, et
    • des moyens de commande primaires configurés pour commander le débit de la ou de chaque unité ventilateur primaire (Vp) en prenant en compte le ou les débits des unités ventilateurs secondaires (Vs), de façon à assurer une alimentation en air du plénum (3 ; 3’) qui soit suffisante.
    Forced relay ventilation installation (1) to ensure the ventilation of several underground attack fronts, in particular tunnels (T), communicating with each other at the level of a main chamber (Cp) in which an access tunnel arrives ( Ta), the ventilation installation (1) being characterized in that it comprises:
    • at least one line (2), called primary, extending along the access tunnel (Ta),
    • for each primary line (2), a primary fan unit (Vp) with adjustable flow rate in real time, to suck outside air into said primary line (2),
    • a plenum (3; 3 ') located in the main chamber (Cp) and with which at least one primary line (2) is in fluid communication so as to be filled with outside air supplied by the primary fan unit (s) (Vp),
    • several so-called secondary lines (4) extending from the plenum (3; 3 ') and being in fluid communication with the latter, each secondary line (4) extending to an associated leading edge to which it must provide a target air volume flow rate,
    • for each secondary line (4), a secondary fan unit (Vs) with adjustable flow rate in real time, to suck air from the plenum (3; 3 '),
    • secondary control means configured to control the flow rate of each secondary fan unit (Vs) so as to achieve the target air volume flow rate at the end of the respective secondary line (4), and
    • primary control means configured to control the flow rate of the or each primary fan unit (Vp) taking into account the flow rate (s) of the secondary fan units (Vs), so as to ensure an air supply to the plenum (3; 3 ') which is sufficient.
  2. Installation de ventilation (1) selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu’elle comprend des moyens de mesure du débit volumique d’air à la fin de chaque ligne secondaire (4) et les moyens de commande secondaires sont configurés pour un asservissement de débit de chaque unité ventilateur secondaire (Vs) sur la base du débit volumique d’air respectif mesuré par lesdits moyens de mesure, ce par quoi le débit de chaque unité ventilateur secondaire (Vs) est commandé pour obtenir le débit volumique d’air cible respectif au front indépendamment des éventuelles pertes de débit engendrées par des fuites de la ligne secondaire.Ventilation installation (1) according to Claim 1, characterized in that it comprises means for measuring the volume flow of air at the end of each secondary line (4) and the secondary control means are configured for servo-control. flow rate of each secondary fan unit (Vs) based on the respective air volume flow rate measured by said measuring means, whereby the flow rate of each secondary fan unit (Vs) is controlled to obtain the air volume flow rate respective target at the front regardless of any flow losses caused by secondary line leaks.
  3. Installation de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu’elle comprend des moyens de mesure d’une pression d’air dans le plénum (3 ; 3’) et les moyens de commande primaires sont configurés pour commander le débit de la ou de chaque unité ventilateur primaire (Vp) sur la base de la pression d’air mesurée par lesdits moyens de mesure.Ventilation installation (1) according to any one of Claims 1 and 2, characterized in that it comprises means for measuring an air pressure in the plenum (3; 3 ') and the control means primary are configured to control the flow rate of the or each primary fan unit (Vp) based on the air pressure measured by said measuring means.
  4. Installation de ventilation (1) selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les moyens de commande primaires sont configurés pour un asservissement de débit sur la base de la pression d’air mesurée par lesdits moyens de mesure, de telle sorte que le débit de la ou de chaque unité ventilateur primaire (Vp) est commandée pour que la pression d’air dans le plénum (3 ; 3’) soit dans une plage cible de pression.Ventilation installation (1) according to claim 3, characterized in that the primary control means are configured for flow control on the basis of the air pressure measured by said measuring means, such that the flow of the or each primary fan unit (Vp) is controlled so that the air pressure in the plenum (3; 3 ') is within a target pressure range.
  5. Installation de ventilation (1) selon la revendication 4 prise en dépendance de la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de commande secondaires sont configurés pour, lorsque la pression d’air mesurée par les moyens de mesure est inférieure à une limite basse de la plage cible de pression, interdire ou interrompre toute augmentation de débit des unités ventilateurs secondaires (Vs) jusqu’à ce que la pression d’air mesurée revienne dans la plage cible de pression, et, lorsque ladite pression d’air est supérieure à une limite haute de la plage cible de pression, interdire ou interrompre toute diminution de débit jusqu’à ce que la pression d’air mesurée revienne dans la plage cible de pression.Ventilation installation (1) according to Claim 4 taken in dependence on Claim 2, characterized in that the secondary control means are configured for, when the air pressure measured by the measuring means is below a lower limit of the target pressure range, prohibit or interrupt any increase in the flow of the secondary fan units (Vs) until the measured air pressure returns to the target pressure range, and, when said air pressure is higher at an upper limit of the target pressure range, prohibit or interrupt any flow reduction until the measured air pressure returns to the target pressure range.
  6. Installation de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le plénum (3) est équipé d’une ligne auxiliaire (5), exempte d’unité ventilateur secondaire et qui doit son débit à la différence de pression entre l’intérieur du plénum (3) et la sortie de la ligne auxiliaire (5), la connexion avec le plénum (3) étant, de préférence, située en aval de la position de mesure de pression desdits moyens de mesure. Ventilation installation (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the plenum (3) is equipped with an auxiliary line (5), free of secondary fan unit and which owes its flow to the difference pressure between the interior of the plenum (3) and the outlet of the auxiliary line (5), the connection with the plenum (3) preferably being located downstream of the pressure measurement position of said measuring means.
  7. Installation de ventilation (1) selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la ligne auxiliaire (5) est équipée d’un registre de régulation d’air pour la régulation du débit fourni indépendamment de la pression constante en amont.Ventilation installation (1) according to claim 6, characterized in that the auxiliary line (5) is equipped with an air regulation damper for regulating the flow rate supplied independently of the constant upstream pressure.
  8. Installation de ventilation (1) selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la ligne auxiliaire (5) débouche dans une chambre qui constitue une zone de sécurité en surpression (Zs) dans laquelle tous les équipements électriques souterrains sont placés et qui est séparée de la chambre principale (Cp) par une paroi étanche.Ventilation installation (1) according to Claim 7, characterized in that the auxiliary line (5) opens into a chamber which constitutes an overpressure safety zone (Zs) in which all the underground electrical equipment is placed and which is separated of the main chamber (Cp) by a sealed wall.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210207481A1 (en) * 2020-12-16 2021-07-08 China Railway Beijing Engineering Group Co.,Ltd Split air cabin ventilation system for construction of tunnel inclined shaft and ventilation method using same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027815A2 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Simsmart Technologies Inc. Optimized mine ventilation system
EP2746888A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-25 ABB Research Ltd. Method and system for fluid flow control in a fluid network system
US20170183967A1 (en) * 2014-05-11 2017-06-29 Howden Alphair Ventilating System Inc. Modular controlling system for ventilation equipment and methods of using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027815A2 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Simsmart Technologies Inc. Optimized mine ventilation system
EP2746888A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-25 ABB Research Ltd. Method and system for fluid flow control in a fluid network system
US20170183967A1 (en) * 2014-05-11 2017-06-29 Howden Alphair Ventilating System Inc. Modular controlling system for ventilation equipment and methods of using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210207481A1 (en) * 2020-12-16 2021-07-08 China Railway Beijing Engineering Group Co.,Ltd Split air cabin ventilation system for construction of tunnel inclined shaft and ventilation method using same
US11674392B2 (en) * 2020-12-16 2023-06-13 China Railway Beijing Engineering Group Co., Ltd Split air cabin ventilation system for construction of tunnel inclined shaft and ventilation method using same

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