Tunel Blanka využije ventilátory pro podélné i příčné větrání

• Foto

Dopravní stavby jsou jednou z oblastí, na které je zaměřena obchodní strategie společnosti. Vysoká hustota dopravy ve velkých městech přináší řadu nepříznivých jevů, jako jsou zvýšené hladiny hluku a dopravní přetížení. Jedno z možných řešení je vybudování silničních tunelů. Využitím této alternativy se odlehčí a zrychlí doprava v nejvíce vytížených částech města, což má příznivý vliv na životní prostředí i život obyvatel. Tyto stavby jsou kvůli použití náročných technologií velmi drahé, ale i tak se stávají vyhledávaným řešením pro přetíženou městskou a dálniční dopravu na celém světě.

Pro provoz v silničních i železničních tunelech je nutné použít taková technologická zařízení, která zajistí plynulou a bezpečnou dopravu. Použité technologie rovněž značně zvyšují šance na přežití pro řidiče a cestující v případě havárie a požáru. Mezi výrobky společnosti ZVVZ MACHINERY, a.s., které se využívají pro tunely, patří především axiální ventilátory pro podélné a příčné větrání, tlumičové stěny do strojoven a uzavírací klapky. Na vybavení tunelů jsou z hlediska bezpečnosti kladeny velké nároky. Jedním z hlavních požadavků je teplotní odolnost. Ventilátory APWR a APH, které ZVVZ MACHINERY používá pro tunelové aplikace, jsou pro vysoké teploty certifikovány akreditovanou požární zkušebnou Pavus, a.s. Jejich teplotní odolnost je 400 °C po dobu 120 minut, dle ČSN EN 12 101-3.

Po projektech tunel SOKP a tunel Dobrovského následovaly v loňském i letošním roce dodávky pro Pražský tunel Blanka. Tato stavba, budovaná v rámci severozápadní části Městského okruhu, se po dokončení stane největším podzemním dílem tohoto druhu v republice. Celková délka tunelu je více než 6,3 km. Její součástí je i řada strojoven vzduchotechniky, výdechových objektů a vzduchotechnických kanálů, které zajišťují přívod čerstvého vzduchu, odvod zplodin a případně i požární větrání. Přispívají tak velkou měrou ke komfortu a hlavně bezpečnosti cestujících. Blanka bude využívat ventilátory pro podélné i příčné větrání. Podélné větrání zajistí 88 ks plně reverzních ventilátorů typu APWR zavěšených u stropu. Jedná se zejména o typ APWR 1250 s průměrem oběžného kola 1 250 mm (81 ks). V místech s nižší celkovou výškou bylo nutné kvůli průjezdnému profilu zvolit menší ventilátory s vyšším výkonem motoru (3 ks APWR 1000) popř. větší počet ještě menších ventilátorů (4 ks APWR 630). Příčné větrání zajišťují v šesti strojovnách a výdechových objektech ventilátory typu APH (celkem 30 ks). Ty jsou dodávány ve velikostech 2 500, 2 800 a 3 150 mm (vnitřní průměr v místě oběžného kola). Rozdělit je můžeme na přívodní (bez teplotní odolnosti – přívod čistého vzduchu do tunelu) a odvodní (teplotní odolnost 400 °C/120 minut – odvod zplodin a kouře při požáru). Pro přívod a odvod vzdušiny je vybudována řada vzduchotechnických kanálů, které jsou vybaveny naváděcími lopatkami pro snížení tlakových ztrát. Mezi důležité součásti těchto tras patří i tlumičové stěny sloužící k tlumení hluku spuštěných ventilátorů. Tyto tlumiče oddělují vždy ventilátor a vzduchotechnické kanály a zamezují tak překročení předepsaných hygienických limitů.

PODÉLNÉ VĚTRÁNÍ
Pro podélné větrání silničních a železničních tunelů se využívají především axiální přetlakové ventilátory APWP/APWR, které byly pro tento účel přímo navrženy.

Základní technické parametry:

• objemový průtok: Q = 4,2 až 52,8 m³.s^–1
• tah: T = 106 až 2 734 N
• velikost (vnitřní průměr): D = 500 až 1 600 mm
• výkon motorů: P = 3 až 65 kW

Základní pracovní podmínky ventilátorů typové řady APWP (jednosměrný) a APWR (hlavní a reverzní směr chodu) jsou uvedeny níže. Zmiňované ventilátory jsou určeny pro provozní dopravu vzdušin bez abrazivních příměsí při teplotě –20 °C až +40 °C a relativní vlhkostí vzduchu do 95 %. Ventilátory jsou konstrukčně zpracovány tak, aby byly schopny pracovat i v režimu nouzového větrání ve zvýšených teplotách. Povrchová úprava a materiál lopatek jsou navrženy pro prostředí silničních tunelů se zvýšeným obsahem CO₂, NO_x a chloridů. Ventilátory lze vyrobit i z nerezové oceli. Ventilátory řady APWP a APWR jsou konstrukčně řešeny jako horizontální s regulací výkonu natáčením lopatek oběžného kola za klidu a jsou poháněny teplotně odolným asynchronním motorem. Další možností regulace výkonu ventilátorů je provozování s frekvenčním měničem. Oběžné kolo s lopatkami je nasazeno přímo na hřídel elektromotoru. Lopatky oběžného kola jsou vyrobeny ze speciální slitiny hliníku. Skříň ventilátoru je vyrobena z oceli jako svařenec.

U jednosměrného ventilátoru je ve skříni přivařena jedna řada rozváděcích lopatek, zatímco u reverzního provedení jsou součástí skříně řady dvě. Reverzace je prováděna změnou polarity elektromotoru. Elektromotory jsou dodávány v přírubovém provedení. Svorkovnice elektromotoru je umístěna na vnějším plášti skříně ventilátoru. Tlumiče hluku jsou připojeny přes příruby na obou stranách skříně. Vnitřní plášť tlumičů je vyroben z děrovaného plechu z nerezavějící oceli. Vnitřní prostor je vyplněn minerální vatou a opatřen textilií proti jejímu vypadávání. Na sání a výtlaku ventilátoru jsou hrdla, která mohou být opatřena ochrannými mřížemi. Tlumiče hluku se vyrábí ve třech délkách – 1 × D, 1,6 × D a 2 × D. Výběr závisí na projektovaných parametrech a požadovaném útlumu hluku. Ventilátory mohou být ukotveny ke konstrukci u stropu tunelu napevno, nebo pomocí pružného uložení. Čtyři bezpečnostní lana jsou důležitým prvkem, který zabraňuje případnému pádu ventilátoru na vozovku (jedná se o sekundární nezávislé kotvení). Ventilátory mohou být umístěny jen v prostředí bez nebezpečí výbuchu.

PŘÍČNÉ VĚTRÁNÍ
Axiální přetlakové ventilátory typové řady APH jsou určeny, kromě jiného, také pro příčné provozní větrání silničních a železničních tunelů, kde se provozní teplota pohybuje od –20 °C až +40 °C a relativní vlhkost vzdušiny do 95 %. Primárním posláním těchto zařízení je výměna požadovaného množství vzdušiny mezi tunelem a okolním prostředím a zároveň zabránění překročení limitů znečištění v tunelu. Obvykle jsou umísťovány ve strojovnách a výdechových objektech. Z tohoto důvodu je již při návrhu nutné počítat s možností paralelního chodu několika ventilátorů a přizpůsobit tomu jejich provozní parametry.

Základní technické parametry:

• objemový průtok: Q = 6 až 680 m³.s^–1
• celkový tlak: p = 240 až 5 000 Pa
• velikost (vnitřní průměr): D = 1 300 až 3 550 mm

Standardní ventilátory jsou navrženy pro vodorovnou osu rotace s možností regulace výkonu změnou úhlu lopatek oběžného kola za klidu ventilátoru. Pro regulaci lze využít i frekvenční měnič. Běžně jsou tyto ventilátory vyráběny z uhlíkové konstrukční oceli a opatřené příslušnou povrchovou úpravou, odpovídající požadavkům pro provoz v prostředí zatíženém výfukovými spalinami. Lze je vyrobit ale i z nerezové oceli. Další neodmyslitelnou úlohou těchto zařízení je odsávání zplodin hoření v případě požáru (nouzový/požární režim větrání). V takové situaci jsou ventilátory schopny pracovat po dobu minimálně 120 minut při teplotách až 400 °C. Teplotní odolnost je závislá hlavně na odolnosti materiálu lopatek oběžného kola a teplotní odolnosti elektromotoru. Ventilátory řady APH mají díky třem různým nábojovým poměrům velké pokrytí výkonového pole, a proto je možné navrhnout ventilátor podle požadavků projektanta a odpovídající místní situaci dané stavby. Ventilátory mohou pracovat pouze v prostředí, kde nehrozí nebezpečí výbuchu.

The Blanka Tunnel Will Use Fans for Longitudinal and Transverse Ventilation
The company ZVVZ MACHINERY, a. s. seated in Milevsko, is one of the leading European manufacturers of HVAC devices with more than 60-years long tradition. The manufacturing programme contains compact lines of products – flaps, filters, valves, fans, shock-absorbing walls, etc. Also devices for nuclear power-plant engineering constitute an important part. Traditional, long-time and probably the most popular is the manufacturing of axial and radial fans. They are part of technologies mainly in power-plant engineering, in mine ventilation and in applications for wind and traffic tunnels.

Autor

• Ing. Čunát Jaroslav