Способ тоннельной вентиляции
Владельцы патента RU 2312222:
Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (RU)
Изобретение относится к вентиляции транспортных тоннелей. Способ включает подачу свежего и отвод отработанного воздуха через вентиляционные тракты, соединяющие тоннель с атмосферой. Для создания и регулирования требуемого расхода воздуха меняют аэродинамическое сопротивление поезда в тоннеле путем перекрытия сечения между поездом и стенкой тоннеля управляемыми заслонками, установленными на поезде. Достигается повышение экономичности работы системы вентиляции в штатных режимах и безопасности эвакуации пассажиров при возгорании поезда. 3 ил.
Техническое решение относится к вентиляции транспортных тоннелей.
Известен способ проветривания тоннелей (см. патент США №4037586, кл. Е01G 7/02, опубл. в 1977 г.), заключающийся в закрывании выходного портала тоннеля перед въездом поезда во входной портал. Способ предназначен в основном для интенсификации разбавления вредностей (выхлопных газов) от действующего тепловоза, причем удаление этих вредностей из тоннеля не предусмотрено.
Недостатком этого способа является то, что он не позволяет эффективно проветривать тоннель, если его длина значительно больше длины поезда. При большой протяженности тоннеля значительная часть воздуха выталкивается назад по ходу поезда и вентиляции всей длины тоннеля не происходит. Кроме того, при этом способе свежий атмосферный воздух не поступает в тоннель, что требует дополнительных затрат на проветривание.
Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ тоннельной вентиляции по авт. св. СССР №1588874, кл. Е21F 1/00, опубл. в БИ №32, 1990 г., включающий подачу свежего и отвод отработанного воздуха и перекрывание проходного сечения тоннеля перед или после входа поезда во входной портал тоннеля. Согласно способу проходят вентиляционную шахту, соединяют ее с тоннелем и перед или после входа поезда во входной портал перекрывают проходное сечение тоннеля на участке между выходным порталом и вентиляционной шахтой. Отработанный воздух отводят по вентиляционной шахте, а при подходе поезда к ней открывают проходное сечение тоннеля на этом участке и перекрывают его на участке между вентиляционной шахтой и входным порталом. По вентиляционной шахте подают свежий воздух, после чего вновь открывают проходное сечение тоннеля на этом участке.
Недостатком данного технического решения является невозможность регулирования расхода воздуха в тоннеле, создаваемого поршневым действием поезда, в сторону его увеличения. Также в случае отказа привода шибера, перекрывающего тоннель, для предупреждения столкновения необходимо останавливать поезда в тоннеле, что приводит к нарушению графика движения поездов.
Кроме того, данный способ не позволяет при возгорании и остановке поезда в тоннеле (особенно при возгорании средних вагонов поезда) изолировать очаг горения и выделяющиеся дымовые газы от путей эвакуации пассажиров. Таким образом, применение этого способа делает невозможной эвакуацию по участку от очага горения до закрытого шибера.
Технической задачей предлагаемого способа является повышение экономичности работы системы тоннельной вентиляции в штатных режимах и безопасности эвакуации пассажиров при возгорании и остановке поезда в тоннеле за счет создания и регулирования требуемого расхода воздуха в тоннеле.
Она достигается тем, что в способе тоннельной вентиляции, включающем подачу свежего и отвод отработанного воздуха через вентиляционные тракты, соединяющие тоннель с атмосферой, согласно техническому решению для создания и регулирования требуемого расхода воздуха меняют аэродинамическое сопротивление поезда в тоннеле путем перекрытия сечения между поездом и стенкой тоннеля управляемыми заслонками, установленными на поезде.
Указанная совокупность признаков позволяет за счет управления заслонками, т.е. аэродинамическим сопротивлением поезда, изменять количество подаваемого в тоннель свежего воздуха и количество удаляемого отработанного воздуха, что повышает экономичность системы тоннельной вентиляции.
Кроме того, при остановке в тоннеле горящего поезда заслонки перекрывают проходное сечение между поездом и стенкой тоннеля и создают повышенное аэродинамическое сопротивление движению воздуха и продуктов горения по тоннелю в месте остановки поезда, тем самым изолируют очаг пожара, препятствуя задымлению тоннеля, и обеспечивают возможность безопасной эвакуации пассажиров в обе стороны от очага пожара.
Сущность технического решения поясняется примером реализации способа и чертежами (фиг.1, 2 и 3).
На фиг.1 показана схема реализации способа при движении поезда до вентиляционной шахты, на фиг.2 - то же, при движении поезда после вентиляционной шахты; на фиг.3 показана изоляция очага пожара при горении среднего вагона поезда. Стрелками на фиг.1 и 2 показано направление движения воздуха, пунктирными стрелками показано направление движения поезда, стрелками на фиг.3 показано направление эвакуации пассажиров.
Тоннель 1 имеет входной портал 2, выходной портал 3 и посредством вентиляционного тракта, включающего вентиляционную шахту 4 (далее вентшахта 4) и вентиляционный киоск 5 (далее венткиоск 5), соединен с атмосферой. Поезд 6 снабжен управляемыми заслонками 7 (далее заслонки 7).
Способ реализуют следующим образом.
После входа поезда 6 во входной портал 2 тоннеля 1 заслонками 7 перекрывают необходимую для создания требуемого потока воздуха площадь проходного сечения между поездом 6 и стенками тоннеля 1. Поезд 6 (фиг.1), двигаясь по тоннелю 1 на участке между входным порталом 2 и вентшахтой 4, действует как поршень и выталкивает отработанный воздух через вентшахту 4 и венткиоск 5 в атмосферу. После прохода поездом 6 вентшахты 4 (фиг.2) в результате поршневого действия движущегося поезда 6 свежий воздух поступает в тоннель 1 через венткиоск 5 и вентшахту 4. Таким образом, использование поршневого эффекта с регулируемым расходом воздуха позволяет снизить нагрузку на вентиляторы тоннельной вентиляции и повысить экономичность системы вентиляции.
При пожаре, например, среднего вагона 8 (фиг.3) и остановке поезда 6 в тоннеле 1 заслонками 7 максимально перекрывают площадь проходного сечения между поездом 6 и стенками тоннеля 1 и препятствуют движению воздуха и распространению пожарных газов по тоннелю 1, создавая так называемый "нулевой режим вентиляции". Таким образом, использование заслонок 7 позволяет повысить безопасность эвакуации пассажиров при задымлении тоннеля 1 и проводить эвакуацию в обе стороны тоннеля от горящего вагона 8 поезда 6.
Способ тоннельной вентиляции, включающий подачу свежего и отвод отработанного воздуха через вентиляционные тракты, соединяющие тоннель с атмосферой, отличающийся тем, что меняют аэродинамическое сопротивление поезда в тоннеле путем перекрытия сечения между поездом и стенкой тоннеля управляемыми заслонками, установленными на поезде.
