Способ вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена и устройство для его осуществления

Изобретение относится к вентиляции станций метрополитена, обеспечивающей заданные параметры микроклимата на станции, а также ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации. Способ включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей, рассредоточенное удаление отработанного воздуха через подплатформенное пространство станционной вентиляционной шахтой. В штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту. В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации. Устройство вентиляции и дымоудаления на станциях включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом. Устройство включает вентиляционные каналы, расположенные над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава, с площадью сечения вентиляционного канала над платформой F1=14 м2 и площадью сечения канала под платформой F2=16 м2. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м2 в канале над платформой, и площадью 0,5-1,0 м2 в канале под платформой, при этом вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом. Технический результат - поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена с двухпутными тоннелями, обеспечение возможности регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

1. Область техники

Изобретение относится к вентиляции станций метрополитена, обеспечивающей заданные параметры микроклимата на станции, а также ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации.

2. Предшествующий уровень техники

Известен способ [1] вентиляции станций метрополитена в зимнее время года, когда при отрицательной температуре атмосферного воздуха проветривание выработок метрополитена осуществляется за счет подачи наружного воздуха в перегонные тоннели через вентиляционную шахту, а его удаление на поверхность - через вестибюли станции. При этом двигающийся по тоннелю в сторону станции воздух нагревается вначале за счет подмешивания циркуляционных потоков, а затем в результате теплообмена с поверхностью обделки.

Библиографические данные: [1] Цодиков В.Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Недра, 1975, 568 с. Табл. 105, ил. 182, список лит. - 78 назв. (стр. 37, абз. Системы вентиляции с искусственным побуждением).

Известен способ [2] вентиляции метрополитена, в котором организуется однонаправленное движение воздуха по тоннелям за счет поршневого эффекта с принудительной рециркуляцией между станциями смеси наружного и тоннельного воздуха.

Библиографические данные: [2] СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ МЕТРОПОЛИТЕНА [Текст]: пат. 2462595 Рос. Федерация: E21F 1/08 (2006.01) / Елгаев Сергей Григорьевич (RU), Ершов Александр Владимирович (RU), Земельман Александр Маркович (RU), Королев Евгений Григорьевич (RU), Мутушев Михаил Адольфович (RU); заявитель и патентообладатель: Открытое акционерное общество "Трансинжстрой" (RU); - №2011144085; заявл. 01.11.2011; опубл. 27.09.2012. Бюл. №27.

Сложность эксплуатации и высокая стоимость системы термодинамической обработки большого количества воздуха требует обустройства дополнительных зон для размещения капитальных сооружений, применения дополнительного оборудования (чиллеров, секций увлажнения и обеззараживания воздуха и т.п.).

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности технических признаков является способ [3] вентиляции станции, включающий подачу потока воздуха из тоннелей, при выезде поезда на платформу, и рассредоточенного удаления воздуха по вентиляционному каналу, расположенному под сводом платформы, подведенного из тоннеля, по которому поезд приходит на платформу. Забор воздуха в вентиляционный канал происходит под действием поршневого эффекта или поршневого эффекта и дополнительного вентилятора.

Библиографические данные: [3] СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ [Текст]: пат. 2608962 Рос. Федерация: E21F 1/00 (2006.01) / Ракинцев Юрий Михайлович (RU), Ракинцев Дмитрий Юрьевич (RU); заявитель и патентообладатель: Ракинцев Юрий Михайлович (RU), Ракинцев Дмитрий Юрьевич (RU); - № 2015139535; заявл. 17.09.2015; опубл. 27.01.2017. Бюл. №3.

В способе [3] отсутствует возможность регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, т.к. циркуляционные потоки воздуха имеют импульсный характер. Дополнительно, способ не обеспечивает ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции.

В части устройства в известном решении [3] для всасывания и удаления воздуха используют вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом, снабженным отверстиями для рассредоточенного удаления отработанного воздуха через подплатформенное пространство, что позволяет принять решение [3] в качестве ближайшего аналога технического решения в части устройства.

Однако вентиляционный канал и дополнительный вентилятор располагаются над подвижным составом, тем самым создавая опасность повреждения подвижного состава, угрозу безопасности и здоровью пассажиров.

3. Раскрытие сущности изобретения

3.1. Технический результат

Задачей группы технических решений является устранение вышеуказанных проблем, обеспечение и поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации.

Обобщенный технический результат - поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена, обеспечение возможности регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции.

Технический результат обеспечивается тем, что способ вентиляции и дымоудаления включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей, рассредоточенное удаление отработанного воздуха станционной вентиляционной шахтой. В штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту.

В соответствии с частными случаями осуществления способ имеет следующие особенности.

В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации.

Технический результат обеспечивается также тем, что устройство вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом. Верхний и нижний вентиляционные каналы расположены над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава. При этом площадь сечения вентиляционного канала над платформой F1=14 м2 и площадь сечения канала под платформой F2=16 м2. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м2 в канале над платформой и площадью 0,5-1,0 м2 в канале под платформой. Вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом.

4. Краткое описание чертежей

Способ вентиляции двухпутных перегонных тоннелей метрополитена поясняется следующими чртежами:

фиг. 1 - схема работы системы вентиляции в штатном режиме при удалении воздуха из верхней и нижней зон платформенного участка;

фиг. 2 - схема работы системы вентиляции в штатном режиме при подаче воздуха в верхнюю зону платформенного участка;

фиг. 3 - схема работы системы вентиляции при задымлении на платформенном участке, где:

1 - вестибюль станции;

2 - платформа станции;

3 - перегонный тоннель;

4 - верхний вентиляционный канал в зоне над платформой;

5 - нижний вентиляционный канал в зоне под платформой;

6 - вентиляционное отверстие;

7 - направление движения воздуха;

8 - вентиляционный клапан с электроприводом;

9 - станционная вентиляционная камера;

10 - вентилятор тоннельной вентиляции;

11 - станционная вентиляционная шахта;

12 - очаг задымления на станции.

5. Осуществление изобретения

Предлагаемый способ вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей и рассредоточенное удаление отработанного воздуха станционной вентиляционной шахтой.

В отличие от известного технического решения в представленном способе вентиляции и дымоудаления в штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту. В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации.

Устройство вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом.

В отличие от известного технического решения вентиляционные каналы расположены над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава с площадью сечения вентиляционного канала над платформой F1=14 м2 и площадью сечения канала под платформой F2=16 м2. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м2 в канале над платформой и площадью 0,5-1,0 м2 в канале под платформой. Вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом.

6. Наилучший вариант осуществления изобретения

Для реализации заявляемого способа выполняются вентиляционные каналы 4 и 5 в строительном исполнении, расположенные над и под платформой 2 за пределами габаритов подвижного состава (Фиг. 1). Площадь сечения вентиляционного канала 4 над платформой F1=14 м2; площадь сечения канала 5 под платформой F2=16 м2. В стенках вентиляционных каналов выполнены вентиляционные отверстия 6: в канале 4 над платформой площадью 4 м2, в канале 5 под платформой площадью 0,5-1,0 м2.

Вентиляционный канал 5 в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом 8.

Верхний 4 и нижний 5 вентиляционные каналы объединяются в станционной вентиляционной камере 9.

В штатном режиме вентиляции циркуляционный воздух 7, поступающий из перегонного тоннеля 3 под действием поршневого эффекта на платформенный участок 2, удаляется через отверстия 6 в верхнем 4 и нижнем 5 вентиляционных каналах, равномерно распределенные по длине платформы 2. Клапан 8 открыт. Тем самым на платформенном участке 2 не образуются зоны с нарушенным воздухообменом (застойные зоны). Верхний 4 и нижний 5 вентиляционные каналы объединяются в станционной вентиляционной камере 9 и далее вентилятором 10 воздух удаляется на поверхность через вентиляционную шахту 11.

В теплый период года при превышении температуры воздуха в платформенном зале станции выше нормативной (+28°С) предусмотрена подача наружного воздуха только в верхнюю зону платформенного участка (Фиг. 2), нижний вентиляционный канал 5 перекрывается вентиляционным клапаном 8.

В режиме дымоудаления (Фиг. 3) нижний вентиляционный канал 5 перекрывается вентиляционным клапаном 8, а удаление продуктов горения осуществляется только через верхний вентиляционный канал 4, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации.

Таким образом, использование данного способа и системы вентиляции станций метрополитена позволяет обеспечить нормативные параметры микроклимата в пассажирских помещениях и улучшить проветривание платформы станции.

Устройство при реализации заявляемого способа для удаления воздуха из платформенного участка (2) может включать устройство с центральным осевым вентилятором (10). Для транспортировки удаляемого воздуха используют вентиляционные каналы в строительном исполнении над (4) и под (5) платформой (2). Для перекрывания подплатформенного вентиляционного канала (5) в режиме дымоудаления применяют клапан вентиляционный КПВС с электроприводом (8).

1. Способ вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена, включающий подачу на станцию поршневого потока из тоннелей, рассредоточенное удаление отработанного воздуха через подплатформенное пространство станционной вентиляционной шахтой, отличающийся тем, что в штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах при открытом клапане нижнего вентиляционного канала, затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту, в режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации.

2. Устройство вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена, включающее приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом, отличающееся тем, что вентиляционные каналы расположены над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава с площадью сечения вентиляционного канала над платформой F1=14 м2 и площадью сечения канала под платформой F2=16 м2, в стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м2 в канале над платформой и площадью 0,5-1,0 м2 в канале под платформой, при этом вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам для подачи на забой пара или другого вещества интенсификации притока. Вставное инжекторное устройство включает в себя корпус, который имеет внутренний нефтяной канал, выполненный с возможностью обеспечивать сквозной проход нефти.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при дегазации углепородного массива скважинами, пробуренными из горных выработок. Техническим результатом является снижение подсосов воздуха из горной выработки в рабочую часть дегазационной скважины через углепородный массив.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для обеспечения безопасности при подземной разработке газоносных угольных пластов.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для заблаговременной дегазации угольных пластов любой стадии метаморфизма, а также других полезных ископаемых, подлежащих или находящихся в разработке подземным (шахтным) способом.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, опасных по газо- и геодинамическим явлениям. В забое производят отделение потоков газа от взрывоопасной пыли, подготавливают изолированную выработку, изолируя ее от выработанного пространства забоя перемычкой с люк-лазом и выпуклой ударостойкой заслонкой.

Изобретение относится к способу улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте.

Изобретение относится к области энергосбережения в технологии безопасности в угольных шахтах. Техническим результатом является обеспечение высокой эффективности энергосбережения и сокращения выбросов газовых смесей в атмосферу.
Изобретение относится к горному делу. Предложен способ прогноза метанового баланса очистной выработки, включающий определение метаноносности угольного пласта, измерение интенсивности метановыделения в призабойное пространство лавы из отрабатываемого пласта и выработанного пространства.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для дегазации угольных пластов. Способ включает сооружение взрывной скважины в угольном слое и выполнение операции резки слоя угля струей воды под давлением во взрывной скважине с интервалом, так, что ведущая канавка слоя образуется в угольном массиве вокруг взрывного пробуренного отверстия; подачу взрывной стальной трубы с закрытой пробкой верхней частью во взрывную скважину, образование множества воздушных выпусков на передней части взрывной стальной трубы и герметизация участка внутри проема отверстия скважины на 8-10 м, так, чтобы образовать цементную пробку; и соединение взрывной стальной трубы со станцией высокого давления воздуха через трубопровод на обнаженном конце стальной взрывной трубы и открывание клапана, устроенного на трубопроводе для инжектирования газа под высоким давлением.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной угледобыче, и предназначено для предварительной дегазации зоны повышенного горного давления со стороны погашенной лавы при отработке свиты пластов с прочной и слабопроницаемой кровлей/почвой и выработанного пространства.

Предложенная группа изобретений относится к способу и устройству компенсации влияния поршневого эффекта в системе вентиляции метрополитена. Способ включает изменение проходного сечения тоннеля для изменения аэродинамического сопротивления воздушного тракта вблизи станции за счет устройства расширительных камер расчетного размера, примыкающих к станционной платформе с двух сторон, соединяющих первый и второй пути перегонного тоннеля, и осуществление формирования турбулентного состояния воздушного потока в выделенной области воздушного тракта на длине Lp перегонного тоннеля, что обеспечивает снижение скорости воздушного потока, толкаемого поездом, выходящим из перегонного тоннеля, с Vх1 до Vх2, где Vx1 (м/с) - скорость турбулентного воздушного потока при принудительном движении поезда по тоннелю, Vх2 - скорость турбулентного воздушного потока после истечения воздуха в расширительную камеру.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для экономичного проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, разрабатываемых термошахтным способом.

Изобретение относится к средствам инженерного обустройства подземных горных выработок, а именно к клапанам противопожарным вентиляционным, предназначенным для регулирования количества воздуха, проходящего в поперечном сечении тоннеля, блокирования распространения огня и продуктов горения при возникновении пожара в тоннеле.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для секционного и частично-секционного проветривания подземных горных выработок нефтяных шахт.

Изобретение относится к технологиям вентиляции промышленных зданий и преимущественно может быть использовано для нагрева приточного воздуха, поступающего на проветривание рудниковых шахт по нагнетательной схеме, а также может быть использовано для приточных систем вентиляции промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий.

Изобретение относится к вентиляции горных выработок и может использоваться при проветривании тупиковых выработок. Эффективность проветривания тупиковой выработки повышается за счет выполнения регулирующего устройства в виде трубопровода с развилкой, на входе которого установлен вентилятор.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системе вентиляции подземных горнодобывающих предприятий. Шахтная калориферная установка включает нагнетательные вентиляторы, ряд пластинчатых элементов, установленных в нижней части калориферного канала, прилегающего к стволу шахты, и ориентированных по потоку воздуха.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к устройству для проветривания глубоких карьеров. Технический результат заключается в уменьшении интенсивности коррозийного разрушения поверхностей крыла крыльчатки и ветроколеса.

Способ разработки камерной системой при пластовой подготовке включает деление шахтного поля на выемочные участки, проходку пластовых подготовительных выработок, отработку полезного ископаемого очистными камерами прямым или обратным порядком, доставку руды самоходным оборудованием, транспортировку руды конвейерами, проветривание очистных камер с помощью вентилятора местного проветривания.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способу проветривания карьера. Технический результат заключается в улучшении воздухообмена карьерного пространства с окружающей средой.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, подземная добыча которых производится шахтным способом с использованием тепловых методов воздействия на пласт. Технический результат заключается в снижении энергозатрат на проветривание уклонного блока за счет регулирования объема воздуха, необходимого для подачи в нефтешахту, в зависимости от присутствия/отсутствия горнорабочих в буровой галерее и воздушном тамбуре. Система проветривания уклонного блока нефтешахты включает поверхностный вентилятор и дефлектор, размещенный на вентиляционной скважине нефтешахты, микроконтроллерный блок, связанный с датчиками температуры и давления воздуха или с плотномерами, а также с датчиками расхода воздуха, размещенными в воздухоподающей и воздуховыдающей выработках уклонного блока, вентилятор местного проветривания с блоком управления, расположенный в воздухоподающей выработке, а также воздушный тамбур в воздуховыдающей выработке. В буровой галерее и воздушном тамбуре установлен прибор контроля присутствия/отсутствия горнорабочих, перед воздушным тамбуром в устье вентиляционной скважины размещен запорный элемент с блоком его управления, поверхностный вентилятор снабжен блоком управления. При этом блоки управления вентилятором местного проветривания, запорным элементом, поверхностным вентилятором, а также прибор контроля присутствия/отсутствия горнорабочих связаны с МКБ, который выполнен с возможностью обработки сигналов, поступающих с указанных блоков, указанных датчиков и прибора контроля присутствия/отсутствия горнорабочих, выдачи управляющих сигналов на изменение режимов работы запорного элемента, а также с возможностью управления вентилятором местного проветривания, поверхностным вентилятором и главной вентиляторной установкой в зависимости от наличия/отсутствия в буровой галереи и в воздушном тамбуре горнорабочих. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вентиляции станций метрополитена, обеспечивающей заданные параметры микроклимата на станции, а также ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации. Способ включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей, рассредоточенное удаление отработанного воздуха через подплатформенное пространство станционной вентиляционной шахтой. В штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту. В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации. Устройство вентиляции и дымоудаления на станциях включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом. Устройство включает вентиляционные каналы, расположенные над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава, с площадью сечения вентиляционного канала над платформой F114 м2 и площадью сечения канала под платформой F216 м2. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м2 в канале над платформой, и площадью 0,5-1,0 м2 в канале под платформой, при этом вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом. Технический результат - поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена с двухпутными тоннелями, обеспечение возможности регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх