Вентиляторы для тоннелей

Для вентиляции автомобильных тоннелей в практике широко распространены специальные струйные вентиляторы для тоннелей. Основное назначение струйной венти­ляции — это обеспечение необходимого качества воздуха в тоннеле и удаление продуктов горения в случае пожара.

Схема вентиляции тоннелей

Существуют две основные схемы вентиляции тоннелей: непосредственно струйными вентиляторами и комбинированная схема (рис. 3.20).

Побудителями движения воздуха в первом случае являются струйные венти­ляторы (рис. 3.20 а). Или (при ограничении в габаритах) в специально спрофилиро­ванных нишах. Необходимость размещения вентиляторов под сводом тоннеля обусловлена стремлением избежать попадания в них посторонних предметов. Так же, чтобы ослабить воздействие волн сжатия/разрежения от проезжающих автомобилей.

При струйной вентиляции тоннелей воздух движется вдоль тоннеля без воз­духоводов, воздуховодом является сам тоннель. Число и размер вентиляторов зависят от аэродинамического сопротивления тоннеля, взаимного расположения вентиляторов и т. д. При однонаправленной схеме организации потока концен­трация вредных веществ увеличивается пропорционально расстоянию от входа тоннеля. Такая схема приводит к ограничению использования этой схемы вентиляции.

Комбинированная схема включает в себя струйные и нагнетающие/отсасывающие вентиляторы (осевые или радиальные). Вентиляторы соединены вертикаль­ными стволами с атмосферой (рис. 3.20 б). При такой схеме вентиляции возмож­но проветривание тоннелей любой длины. Рассматриваются также замкнутые системы, в которых на некотором расстоянии по длине тоннеля установлено соответствующее оборудование для очистки воздуха от загрязнений, причем очи­щенный воздух подается обратно в тоннель.

Вентиляция тоннелей имеет ряд очевидных преимуществ по срав­нению с другими системами вентиляции:

•   относительно малая стоимость оборудования и его монтажа, малые эксплуа­тационные затраты;

•   быстрый монтаж и возможность изменения конфигурации системы вентиляции;

•   высокая надежность оборудования;

•   отсутствие воздуховодов, дополнительных помещений для установки венти­ляторов и т. д.

Как работают вентиляторы для тоннелей

Струя, истекающая из струйного вентилятора, установленного в тоннеле, за счет турбулентного обмена вовлекает в направленное движение массу окружающе­го воздуха. В тоннеле создается перепад давления, под действием которого воздух движется с  определённой скоростью.

Тоннельный струйный вентилятор работает без сети, поэтому его полное давление равно динамическому давлению. Осевая скорость в проточной части вентиля­тора может достигать 25—50 м/с, поэтому внешние обводы и проточная часть вентилятора (стойки крепления электродвигателя, обтекатели втулки и т. д.) проектируются из учета получения минимального аэродинамического сопро­тивления. Для уменьшения уровня шума вентиляторы на входе и выходе имеют трубчатые глушители шума активного типа, длина которых, как правило, равна диаметру колеса вентилятора.

Тоннельные вентиляторы бывают как обычного, так и реверсивного исполне­ния. Иногда ис­пользуются специальные электродвигатели, способные работать в течение часа при температуре перемещаемого воздуха до 250 °С (реже — два часа при 400 °С). Струйные вентиляторы для тоннелей применяются без воздуховодов. Их характеристикой является тяга — потребляемая мощность. Важной характеристикой струйных вентиляторов является удельная тяга (УТ). УТ = отношение тяги к потребляемой мощности Т_в/ N. Так, УТ нереверсивных вентиляторов диаметром 630— 1250 мм со­ставляет примерно 35—40 Н/кВт. У реверсивных — несколько меньше, при потре­бляемой мощности 27—45 кВт соответственно.