В сооружениях метрополитена в зависимости от его климатических условий и глубины заложения (глубокое, мелкое поверхностное) потребителями тепла являются:
— в вестибюлях станций — различные системы отопления, иногда системы вентиляции, воздушно-тепловые завесы входов и выходов, обогревающие трубы решеток для очистки обуви, системы для подогрева ступеней лестничных сходов с поверхности и системы горячего водоснабжения;
— на уровне платформ станций — отопление, иногда вентиляция отдельных помещений на уровне платформы и под платформой;
—в тяговых и понизительных подземных электроподстанциях — технологическое горячее водоснабжение, иногда отопление и вентиляция (в случае недостаточности тепловыделений от технологического оборудования и подвижного состава; как правило, это имеет место в метрополитенах при условной интенсивности движения nУ.И< 120 в первые годы эксплуатации);
— в водоотливных установках — отопление для отдельных установок мелкого заложения, неблагоприятно расположенных по трассе метрополитена, с условной интенсивностью движения nУ.И < 120;
— в линейных пунктах тупиков — отопление и горячее водоснабжение служебных помещений;
— в воздушных завесах порталов — подогрев воздуха, завесы при расположении порталов ближе 70 м от станции и в других неблагоприятных случаях их расположения относительно припортальной станции;
— в путевых тоннелях — подогрев электрооборудования и устройств СЦБ при условной интенсивности движения
nУ.И < 120 в первые годы эксплуатации и высокой влажности наружного воздуха.
Наибольшими потребителями тепла являются вестибюли станций, а также воздушные завесы порталов для тех отдельных случаев, когда требуется подогрев воздуха, подаваемого в воздушную завесу.
В каждом отдельном случае источник теплоснабжения определяется местными условиями. В качестве источника теплоснабжения вестибюлей и воздушно-тепловых завес у порталов следует, как правило, использовать городские или районные сети теплофикации. При отсутствии сетей теплофикации следует отдельно сооружать местную котельную для всех вестибюлей одной станции и отдельно — для воздушно-тепловой завесы портала или использовать электроэнергию. Возможность использования электроэнергии для этих целей должна быть подтверждена технико-экономическими обоснованиями в сравнении с другими вариантами источников теплоснабжения. Местные котельные могут быть подземными (под наземным вестибюлем) или находиться вплотную с подземным вестибюлем, или же отдельно. При сооружении подземной котельной, сообщающейся с подземными служебными помещениями метрополитена, нельзя в качестве топлива применять газ. Теплопроводы для вестибюлей подземных станций, идущие от сетей теплофикации или местных котельных, как правило, рекомендуется проводить в теплофикационных каналах под поверхностью. При необходимости в отдельных случаях пропуска теплопроводов от одного вестибюля к другому через подземную станцию (на станциях мелкого заложения) следует принимать надежные меры, предотвращающие повреждение электротехнических устройств и кабельных линий в случае аварии с теплопроводами.
Для теплоснабжения остальных перечисленных выше потребителей метрополитена следует применять электроэнергию.
Исходя из опыта проектирования и эксплуатации Московского метрополитена примерные потребности в тепле на один вестибюль подземной станции для климатических условий г. Москвы приведены в таблице.
Потребности в тепле на вестибюль подземной станции метрополитена
При близком расположении сети городской или районной теплофикации от вестибюлей в каждой из них следует располагать тепловой узел с контрольно-измерительной аппаратурой. В случае значительного расстояния от сети теплофикации до вестибюлей, превышающего расстояние между вестибюлями, тепловой узел с контрольно-измерительной аппаратурой можно располагать в одном ближайшем к теплосети вестибюле, а в другой вестибюль можно предусматривать ввод от первого вестибюля после теплового узла и в случае необходимости предусматривать бойлер для горячего водоснабжения.
Теплопроводы, связывающие между собой вестибюли, следует прокладывать под поверхностью в непроходных теплофикационных каналах обычной конструкции, применяемой в теплосетях. При пересечении существующих и проектируемых проездов с усовершенствованными покрытиями, площадей и подъездов к зданиям с интенсивным движением транспорта и пешеходов, при пересечении зданий, трамвайных и железнодорожных путей, а также в местах заглубления перекрытия каналов (более чем на 2,5 м от поверхности земли) теплопроводы следует прокладывать в полупроходных или проходных каналах. При пересечении железнодорожных путей, площадей и других мест, длина участка которых не более 30 м, допускается прокладка теплопроводов в железобетонных или металлических футлярах. В последнем случае кожухи укладывают методом продавливания.
Тепловые вводы должны пересекать стены вестибюлей в футлярах с сальниковыми уплотнениями, а стены должны иметь надежную герметизацию, не допускающую просачивания аварийных вод из теплосети в сооружения метрополитена.
В сетях теплофикации применяется перегретая вода с параметрами tГОР = 150° С и tОБР = 70° С, которая и подается к тепловым узлам вестибюлей. От теплового узла перегретая вода подается к калориферам воздушно-тепловой завесы, вентиляции, нагревательным приборам кассового зала вестибюля, ко II ступени бойлера горячего водоснабжения и к змеевикам подножных решеток кассовых залов вестибюлей, расположенных на поверхности. К нагревательным приборам системы отопления остальных служебных помещений вестибюлей вода подается через элеваторный узел по открытой схеме (рис. 1) с параметрами tГОР = 95° С и tОБР = 70° С. По закрытой схеме, применяемой в настоящее время на Московском метрополитене, вода для отопления поступает через водоподогреватели с использованием циркуляционных насосов (рис. 2).
Конструирование и расчет теплофикационной сети и тепловых узлов метрополитена следует вести по нормам и методам, аналогичным нормам и методам системы теплофикации.
Схема теплового узла для теплоснабжения вестибюлей метрополитена по принципу открытой схемы — с элеватором на отопление
1 — перегретая вода от теплоцентрали — горячая и обратная (Q = 400 000 ккал/ч);
2 — в местную систему горячего водоснабжения (Q = 100 000 ккал/ч);
3 — от городского водопровода;
4 — в местную систему отопления — горячая и обратная вода (Q = 60 000 ккал/ч);
5 — элеватор;
6 — водоподогреватель, ОСТ 34-588-68 для горячего водоснабжения I ступени;
7 — то же, II ступени;
8 — манометр;
9 — термометр;
10 — регулятор расхода;
11 — грязевик;
12 — водомер для учета расхода воды на абонент;
13 — то же, на горячее водоснабжение;
14 — неподвижная опора;
15 — кран для спуска воды и воздуха;
16 — перегретая вода к калориферам воздушно-тепловой завесы и обогревателям решеток для очистки обуви — горячая и обратная (Q = 240000—260000 ккал/ч);
17 — обратный клапан;
18 — задвижка
Схема теплового узла для теплоснабжения вестибюлей метрополитена по принципу закрытой схемы – с подогревателем на отопление
1 — перегретая вода от теплоцентрали — горячая и обратная (Q = 400 000 ккал/ч);
2 — в местную систему горячего водоснабжения (Q = 100 000 ккал/ч);
3 — от городского водопровода;
4 — в местную систему отопления — горячая и обратная вода (Q = 60 000 ккал/ч);
5 — водоподогреватель ОСТ 34-588-68 для системы отопления;
6 – то же, для горячего водоснабжения I ступень;
7 — то же, II ступень;
8 — водомер для учета расхода воды на абонент;
9 — водомер для учета расхода воды на горячее водоснабжение;
10 — центробежные циркуляционные насосы с электродвигателями;
11 — задвижки;
12 — манометр;
13 — термометр;
14 — неподвижная опора;
15 — кран для спуска воды и воздуха;
16 — перегретая вода к калориферам воздушно-тепловой завесы и обогревателям решеток для очистки обуви – горячая и обратная (Q=240000—260000 ккал/ч);
17 — обратный клапан;
18 — грязевик;
19 — водомер для учета расхода воды на подпитку системы отопления;
20 — регулятор расхода.
Тепловые узлы в вестибюлях следует располагать в отдельных помещениях, в которых (если есть необходимость) целесообразно также располагать водопроводный ввод. Размеры помещения для теплового узла вестибюля, как правило, должны быть: при открытой схеме (с элеватором для отопления) 4х3 м, а при закрытой схеме (с бойлерами и циркуляционными насосами для отопления) 8х4 м, при высоте помещения h >= 2,2 м. Вестибюли, как правило, подключаются к теплофикационным сетям, обслуживающим жилые массивы. Вследствие большой тепловой инерции жилых массивов фактическая температура горячей перегретой воды поддерживается несколько ниже расчетной. Поэтому целесообразно для теплоснабжения вестибюлей принимать расчетную температуру перегретой воды tГОР = +140° С.
Спасибо, очень интересная и познавательная статья!