3. Вентиляция тоннелей.

При проектировании автодорожного тоннеля, вопрос о вентиляции решается до проектирования тоннельных конструкций, поскольку выбор системы вентиляции в тоннелях длиной более 300м в большинстве случаев определяет размеры их поперечного сечения.

Вентиляцию транспортных тоннелей следует предусматривать естественной или с механическим побуждением в зависимости от длины тоннеля и в соответствии с указаниям, приведенным в [1, с.52], [8, пункт 7.26-7.34].

Вентиляция должна обеспечивать эксплуатацию железнодорожного или автодорожного тоннеля в следующих режимах:

А – нормальный – осуществляется безостановочное движение транспорта с максимальной разрешенной скоростью при интенсивности, соответствующей часу «пик»;

Б – замедленный – осуществляется безостановочное движение транспорта со скоростью менее 20 км/час.;

В – транспортная пробка – имеет место остановка транспорта с работающими двигателями длительностью до 15 мин.

В курсовом проекте расчет вентиляции производится для нормального режима эксплуатации (режим А).

Целью проектирования вентиляции тоннелей является разработка мероприятий, обеспечивающих подачу в тоннель чистого воздуха в таком количестве, при котором вредные газовые примеси (интегральный показатель – окись углерода) разбавляются до безопасных предельно допустимых концентраций (ПДК).

Таблица 3.1.

ПДК окиси углерода в воздухе транспортной зоны тоннеля, мг/куб.м. :

Время нахождения транспортных средств в тоннеле t, мин	Т о н н е л ь
	железнодорожный	автодорожный
5	28	60
6	24	51
7	21	45
8	19	41
9	17	38
10	16	35
15	12	26
20	9	21

При выборе схем и систем вентиляции следует иметь ввиду, что скорость воздуха в транспортной зоне тоннеля не должна превышать 6 м/с., а в вентиляционных выработках и каналах – 20 м/с.

Железнодорожные тоннели. (Расчет ведется на прохождение составов с тепловозной тягой).

Исходные данные: длина тоннеля L (м), уклоны линии , q_co - количество СО , выделенного при сжигании 1кг топлива (зависит от вида топлива, в курсовом проекте можно принять q_co  0,5 ), уровень ПДК должен быть восстановлен через 15 минут после выхода локомотива из тоннеля, скорость движения воздуха в транспортной зоне должна быть не выше 6 м/с.

- время нахождения локомотива в тоннеле в секундах с учетом движения на участках с различными уклонами.

Расчетные скорости движения поезда: на подъем с i_max= 15%_o V_п = 20км/ч (5,6 м/с), на площадке и спуске – V_с = 90 км/ч (25м/с). Расчетная скорость при движении поезда на на подъем с уклоном i_i может быть определена путем интерполяции из выражения:

.

В зависимости от времени нахождения локомотива в тоннеле определяется ПДК окиси углерода по таблице 3.1.

Расчетом определяется количество воздуха, подаваемого для проветривания.

К моменту выхода локомотива из тоннеля концентрация вредных газов составит:

, г/м³,

где С_к - предельно допустимая концентрация СО, г/м³;

- количество вредного газа, выделенного в тоннеле, г;

K_i - количество сжигаемого топлива в тоннеле (кг/с), при движении на подъем К= 0,2 кг/с, на спуск - К= 0,01 кг/с;

U= F_Т . L_Т - объем транспортной зоны тоннеля, м³;

F_Т - площадь транспортной зоны тоннеля, м²;

L_Т - длина тоннеля, м.

Для того, чтобы к концу расчетного времени проветривания t = 15 мин. (900с.) в тоннеле установилась предельно допустимая концентрация СО, необходимо подать свежий воздух в объеме:

, м³/с.

Количество воздуха, определенное расчетом для проветривания железнодорожных тоннелей, может быть уменьшено на 20–30%, так как некоторое количество вредных газов уносится из тоннеля поездом.

Скорость воздуха в тоннеле: