Вентиляционная установка

 

Устройство предназначено для вентиляции подземных тоннелей, например, метрополитена. Металлические воздуховоды установки, сообщающие верхние горизонтальные выработки с нижними, жестко закреплены только на корпусе нижней горизонтальной выработки. Верхние концы упомянутых воздуховодов свободно размещены в отверстиях корпуса верхней горизонтальной выработки, а сами воздуховоды снабжены цилиндрическими кожухами с тепло- и гидроизоляцией. При изменении температуры вентилируемого воздуха рабочие трубы воздуховодов при тепловом расширении или сокращении не испытывают механических напряжений, кроме того, диаметр труб верхней части кожуха не менее чем в 1,4 раза больше диаметра труб, образующих основную (нижнюю) часть кожуха, что облегчает монтаж с поверхности земли воздуховодов. Технический результат - предотвращение повреждений воздуховодов вентиляционных установок при резких изменениях температуры окружающей среды. 1 ил.

Изобретение относится к области вентиляции подземных тоннелей, в частности, метрополитена.

Известна вентиляционная установка [1], содержащая приточную камеру, на входе которой установлен многостворный клапан с закрепленным по периметру коллектором с обдуваемыми соплами. В камере последовательно по ходу воздуха размещены промежуточная секция, калорифер и вентилятор, связанный с приточным воздуховодом, имеющим регулирующую заслонку. Основной и перепускной патрубки присоединены своими концами к воздуховоду в зоне действия заслонки, а другими - соответственно к коллектору и секции. Заслонка асимметрично установлена на оси вращения, последняя прикреплена к воздуховоду в месте сопряжения его стенки со стенкой дополнительного перепускного патрубка со стороны вентилятора.

Из-за жесткости закрепления концов основного и перепускного патрубков при резких перепадах температуры окружающего воздуха патрубки деформируются и даже отрываются от мест крепления.

Наиболее близкой по технической сущности заявляемой является принятая в качестве прототипа вентиляционная установка [2] для вентиляции подземных тоннелей, содержащая приточно-вытяжные воздуховоды, соединенные с тоннелем, и перфорированную перегородку, установленную горизонтально в каналах с оборудованием. При этом вытяжной воздуховод подсоединен к верхнему каналу, а приточный - к нижнему, в котором расположено тепловыделяющее оборудование, а в воздуховодах установлены запорно-регулирующие устройства.

Необходимость усложнения конструкции вентиляторной установки и использования запорно-регулирующего устройства вызвана отрицательным воздействием теплопритоков от тепловыделяющего оборудования, проложенного в условиях вечной мерзлоты.

Задачей настоящего изобретения является предотвращения повреждений воздуховодов вентиляционных установок при резких изменениях температуры окружающей среды.

Указанная задача достигается тем, что воздуховоды установки, сообщающие верхние горизонтальные выработки с нижними горизонтальными выработками, жестко закреплены только на корпусе нижней горизонтальной выработки, а их верхние концы размещены свободно в отверстиях корпуса верхней горизонтальной выработки. Воздуховоды заключены в металлические кожуха с гидроизоляцией. При резком изменении температуры вентилируемого воздуха или окружающей среды рабочие трубы воздуховодов не испытывают механических напряжений, так как свободные концы труб беспрепятственно перемещаются в отверстиях корпуса верхней выработки.

На прилагаемом чертеже схематично изображена предлагаемая вентиляционная установка.

Вентиляционная установка состоит из надземной камеры 1 с решеткой 2 для прохода наружного воздуха, засасываемого в верхнюю горизонтальную выработку 3, которая, в свою очередь, сообщена с нижней горизонтальной выработкой 4 посредством вертикальных воздуховодов 5 (на чертеже изображен один из воздуховодов). Рабочая труба 6 воздуховода выполнена из коррозионно-стойкого материала, например нержавеющей стали, с защитным покрытием 7, например, из битума и заключена в цилиндрический кожух, составленный из обсадных труб 8 и 9. Диаметр обсадных труб 8, образующих верхнюю часть кожуха, значительно больше диаметра труб 9, образующих нижнюю часть кожуха, что значительно облегчает монтажные работы. Пространство между внешней стороной рабочей трубы 6 и внутренней стенкой кожуха заполнено гидроизоляционной массой, например бетоном, образующим гидроизоляицонный слой 10. Нижний торец 11 рабочей трубы 6 жестко, например с помощью электросварки или болтов, прикреплен к корпусу нижней горизонтальной выработки 4, а верхний торец 12 свободно размещен в отверстии кольцеобразного сальника 13, предотвращающего попадание влаги внутрь кожуха. При работе вентилятора 14 наружный воздух (его путь изображен стрелками) всасывается в камеру 1 через решетку 2 в полость верхней горизонтальной выработки 3, затем по трубе 6 в полость нижней горизонтальной выработки 4, сообщенной с пространством внутри тоннеля 15.

В случае значительного изменения температуры засасываемого наружного воздуха произойдет тепловое расширение или сокращение геометрических размеров рабочей трубы 6 воздуховода 5, наиболее выраженное вдоль центральной оси воздуховода. Однако ни разрушения или даже изгиба рабочей трубы 6 не произойдет, так как торец 12 трубы 6 может свободно перемещаться в продольном направлении в отверстии сальника 13.

Монтаж воздуховодов осуществляют с поверхности земли с помощью крана через соосные отверстия в верхней и нижней стенках горизонтальной выработки 3 и в грунте (на чертеже не изображены). Как показали расчеты и практика строительства, оптимальным соотношением размеров диаметров верхних и нижних обсадных труб является 1,4 - 1,5 для компромисса между противоположными требованиями экономии материала и удобства монтажа и обслуживания воздуховодов с обеспечением их продольного перемещения внутри кожуха.

Формула изобретения

Вентиляционная установка для проветривания подземных тоннелей, в частности, метрополитена с размещенным в них тепловыделяющим оборудованием, содержащая воздуховоды, выполненные из металла и сообщающие тоннели с надземной вентиляционной камерой, отличающаяся тем, что нижние торцы упомянутых воздуховодов жестко закреплены, например, с помощью электросварки в соответствующих отверстиях корпуса нижней горизонтальной выработки, сообщенной с одним из тоннелей, а верхние торцы упомянутых воздуховодов размещены свободно в соответствующих отверстиях корпуса верхней горизонтальной выработки, сообщенной с упомянутой надземной вентиляционной камерой, причем каждый из воздуховодов заключен в отдельный кожух, составленный из металлических труб разного диаметра так, что диаметр верхней части кожуха не менее чем в 1,4 раза больше диаметра труб, образующих нижнюю часть кожуха, внутреннее пространство которого заполнено теплоизолирующим материалом, например минеральной ватой, и изолировано от проникновения влаги сверху кольцеобразным сальником, через центральное отверстие которого выведена торцевая часть воздуховода, покрытого снаружи по всей его длине гидроизолирующим слоем, например, битума.

РИСУНКИ

Рисунок 1