Проектирование системы вентиляции и кондиционирования станций метрополитена

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативные основы проектирования климатических систем метрополитена

1.1. Специфика теплового режима и классификация систем вентиляции в российском метростроении

1.2. Нормативное регулирование эксплуатации теплотехнического оборудования подземных сооружений

1.3. Анализ современных тенденций повышения энергоэффективности инженерных систем внеуличного транспорта

Глава 2. Проектирование и расчетные показатели системы вентиляции и кондиционирования станции

2.1. Расчет тепловых нагрузок и определение производительности вентиляционных установок по условиям ассимиляции теплоизбытков

2.2. Гидравлический расчет тепловых сетей и выбор теплообменного оборудования для кондиционирования воздуха

2.3. Технико-экономическое обоснование принятых проектных решений и выбор оборудования российского производства

Глава 3. Глава 3. Технологическое обеспечение надежности и регламентация эксплуатации оборудования

3.1. Разработка регламента технического обслуживания теплообменных аппаратов и вентиляционных установок

3.2. Мероприятия по обеспечению промышленной безопасности и защите оборудования от коррозионных процессов

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Проектирование системы вентиляции и кондиционирования станций метрополитена

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стратегической значимостью метрополитена как основного вида внеуличного пассажирского транспорта в крупнейших городах Российской Федерации и необходимостью обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических условий эксплуатации подземных сооружений. Ежедневно московский метрополитен обслуживает свыше 9 миллионов пассажиров, петербургский – более 2 миллионов, что формирует значительные тепловые нагрузки на системы микроклимата станций и тоннелей. Специфика теплового режима метрополитена определяется непрерывным поступлением теплоизбытков от пассажиропотока, электротехнического оборудования подвижного состава, тяговых подстанций и осветительных установок, что требует применения энергоемких систем вентиляции и кондиционирования воздуха. В условиях реализации государственной программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2035 года» совершенствование теплотехнического оборудования метрополитена приобретает особую актуальность, поскольку энергопотребление систем вентиляции и кондиционирования составляет до 40% от общего электропотребления метрополитена.

Современные требования к обеспечению микроклимата подземных станций регламентируются СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий», СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», а также отраслевыми нормативами ГУП «Московский метрополитен» и СПб ГУП «Петербургский метрополитен». Проектирование систем вентиляции и кондиционирования станций метрополитена представляет собой комплексную инженерную задачу, требующую учета гидравлических режимов воздухораспределения, тепловых процессов ассимиляции теплоизбытков, особенностей работы теплообменного оборудования и обеспечения энергетической эффективности решений.

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области теплогазоснабжения и вентиляции подземных сооружений, выполненных специалистами НИУ «МЭИ», ФГБОУ ВО «Московский государственный строительный университет», АО «Метрогипротранс». Вопросы расчета тепловых режимов станций метрополитена рассмотрены в работах В.Н. Богословского, Б.В. Бакуна, О.Я. Кокорина, Е.О. Шиловой; проблемы энергосбережения в системах вентиляции исследованы Н.А. Шевченко, Д.В. Капко, С.И. Ануфриевым. Вместе с тем, практические аспекты проектирования систем вентиляции и кондиционирования для конкретных объектов метрополитена с учетом современных требований энергоэффективности и применения отечественного теплотехнического оборудования остаются недостаточно освещенными в технической литературе.

Цель выпускной квалификационной работы – разработка проектного решения системы вентиляции и кондиционирования станции метрополитена с расчетным обоснованием параметров теплотехнического оборудования и регламентацией эксплуатационных режимов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить специфику теплового режима и классификацию систем вентиляции в российском метростроении;
• проанализировать нормативное регулирование эксплуатации теплотехнического оборудования подземных сооружений;
• исследовать современные тенденции повышения энергоэффективности инженерных систем внеуличного транспорта;
• выполнить расчет тепловых нагрузок и определить производительность вентиляционных установок по условиям ассимиляции теплоизбытков;
• произвести гидравлический расчет тепловых сетей и выбор теплообменного оборудования для кондиционирования воздуха;
• разработать регламент технического обслуживания теплообменных аппаратов и вентиляционных установок с обоснованием мероприятий по обеспечению промышленной безопасности.

Объектом исследования является система вентиляции и кондиционирования типовой станции колонного типа метрополитена глубокого заложения.

Предметом исследования выступают параметры теплового режима станции, характеристики теплотехнического оборудования и режимы эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования.

Методологическую базу исследования составляют теоретические положения технической термодинамики, тепломассообмена и аэродинамики применительно к процессам вентиляции подземных сооружений; расчетные методы определения тепловых нагрузок в соответствии с СП 60.13330.2020, методики гидравлического расчета воздуховодов по СП 60.13330.2020 и тепловых сетей по СП 124.13330.2012, методы выбора и расчета теплообменных аппаратов; нормативно-техническая база включает СанПиН 2.1.3684-21, СП 60.13330.2020, СП 124.13330.2012, СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов», ГОСТ Р 54860-2011 «Здания и сооружения метрополитенов», Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок (Приказ Минэнерго России № 115), отраслевые стандарты метрополитенов.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к проектированию системы вентиляции и кондиционирования станции метрополитена с учетом современных требований энергоэффективности и обоснованием применения отечественного теплотехнического оборудования в условиях специфического теплового режима подземного сооружения.

Теоретическая значимость исследования состоит в систематизации методологических подходов к расчету тепловых режимов и выбору оборудования систем вентиляции и кондиционирования станций метрополитена. Практическая значимость определяется разработкой конкретных проектных решений с расчетными параметрами вентиляционных установок, теплообменного оборудования, гидравлических режимов тепловых сетей, а также регламента технического обсл

…