Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Marmaray – projekt, który zmienił standardy wentylacji tunelowej

Flakt Bovent

4 sierpnia br. przeprowadzono pierwszy próbny przejazd kolei podmiejskiej ze wschodniej części Stambułu do zachodnich dzielnic. Zrealizowano w ten sposób projekt, który był marzeniem mieszkańców tureckiej stolicy od ponad stu lat.

Obie części Stambułu rozdziela cieśnina Bosfor – wymagało to wykonania tunelu o długości ponad 13 km w strefie często nawiedzanej przez trzęsienia ziemi i z natężonym ruchem nawodnym.

Tunel znajduje się 60 m poniżej poziomu morza, a jego strop 5 m pod morskim dnem. Konstrukcja tunelu wymagała rozwiązań wentylacyjnych, dostosowanych do specyfiki inwestycji.

Nowoczesne tunele kolejowe, w tym metra, różnią się znacznie od wszystkich innych tuneli komunikacyjnych. Pojazdy szynowe osiągają coraz większe prędkości i są najdłuższymi przemieszczającymi się w tunelach.

Ich przejazd pomiędzy stacjami powoduje powstawanie efektu tłoka (impulsu), który wywołuje wzrost ciśnienia na czole składu i jego gwałtowny spadek za składem. Jest to zmiana ciśnienia rzędu 300–400 Pa. Ponieważ nowoczesne stacje w trosce o komfort pasażerów chronione są przed wpływem warunków atmosferycznych za pomocą przeszkleń i automatycznych drzwi, różnica ta w zależności od długości tunelu pomiędzy stacjami może rosnąć o kolejne 200 do 400 Pa.

Przeczytaj także: Wentylacja tuneli komunikacyjnych >>

Wentylatory oddymiające w tunelu tego typu muszą skompensować zmiany ciśnienia sięgające prawie 1000 Pa, czyli blisko dwukrotnie wyższe niż wynikające z obliczeń dla samego oddymiania tunelu.

Kolejnym problemem jest hałas urządzeń, które pracują w przestrzeniach pozbawionych elementów tłumiących (wykończenie z wykorzystaniem betonu, stali i kamienia naturalnego, bez roślinności, przeszkód, np. przegród lub pawilonów, itp.).

W takich warunkach hałas pochodzący od wentylatorów często wręcz ulega wzmocnieniu. To z kolei powoduje wzrost zapotrzebowania na ciśnienie robocze wentylatora niezbędne do pokonania oporów tłumików i przepustnic. Rośnie zatem konieczność zwiększenia sprawności układu, żeby efekt redukcji hałasu na tłumikach nie został skonsumowany przez zwiększenie ciśnienia akustycznego spowodowane wzrostem sprężu.

Dodając do tego wymagane wysokie wydajności, otrzymujemy parametry, których nie można osiągnąć przy użyciu standardowego wentylatora osiowego z pojedynczym wirnikiem. Wymagania dotyczące wentylatorów oddymiających w tunelu Marmaray wymagały zastosowania całkowicie nowych konstrukcji.

Przeczytaj także: Wymagania przeciwpożarowe stawiane instalacjom wentylacyjnym >>

Najgorszy scenariusz przewidywał pożar pociągu, którego długość może przekraczać kilometr, w środku tunelu. Z tego względu zespół wentylatorowy, składający się z wentylatora, tłumików, ramy i elementów tłumiących drgania, musiał mieć następujące parametry:

  • Ciśnienie: 3400 Pa
  • Impulsowa zmiana ciśnienia: ± 500 Pa
  • Wydajność: 144 m3/s
  • Moc wentylatora: 710 kW
  • Sprawność minimalna: 70%
  • Ciśnienie akustyczne (od strony tunelu): 85 dBA w odl. 10 m od wentylatora
  • Ciśnienie akustyczne (od strony atmosferycznej): 85 dBA w odl. 10 m od wentylatora
  • Certyfikacja wg EN 12101-3 250°C/1 h
  • Rewersyjność: 100%
  • Gęstość powietrza: 1,38 kg/m3

Wymagania dotyczące wydajności możliwe są do osiągnięcia w przypadku osiowego wirnika o średnicy przekraczającej 2 m. Właściwe ciśnienie mogą zapewnić wirniki o średnicy co najmniej 2240 mm. Pojedynczy wirnik o wielkości 2500 mm jest w stanie osiągnąć wymagane parametry pracy przy odpowiedniej sprawności (rys. 1).

W przypadku takiej konstrukcji występują jednak dwa podstawowe problemy. Pierwszym jest wytrzymałość materiałowa łopatek. Łopatki aluminiowe mogą osiągać maksymalną prędkość na szczytowej krawędzi 175 m/s. Dla średnicy wirnika 2500 mm przy prędkości obrotowej 1500 rpm prędkość szczytu łopatki jest większa od dopuszczalnej i wynosi 196 m/s.

Ze względu na ryzyko zbyt wysokich naprężeń i w konsekwencji pęknięcia łopatki należałoby użyć innego materiału. Sprawdzonym w przemyśle lotniczym rozwiązaniem jest tytan, jednak poza zwiększeniem kosztów występuje tu drugi problem – głośność urządzenia, przekraczająca o 10 dB dopuszczalne wartości.

Można pozostać przy technologii aluminiowej, zmniejszając prędkość obrotową i stosując dwa przeciwbieżne układy silnik – wirnik. Zastosowanie dwóch wirników pozwala na osiągnięcie żądanego sprężu już przy prędkości oborowej ok. 900 rpm. Przeciwbieżne wirniki dzięki wzajemnemu znoszeniu ruchu wirowego powietrza na wyjściu wentylatora pozwalają zwiększyć sprawność układu do 78% (rys. 2).

Czytaj dalej >>

   15.10.2013

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl