Novinky do e-mailu Stáhnout PDF
Výrobní průmysl

Čistý vzduch pro tunel Blanka

Tunelový komplex Blanka pomáhá řidičům výrazně si zkrátit  cestu středem hlavního města Prahy . Jedná se o  nejdelší tunel v České republice a  nejdelší městský tunel v Evropě.  Tvoří ho tři  na sebe navazující tunelové úseky: Brusnický, Dejvický a Bubenečský. Denně tudy projedou desetitisíce aut, za měsíc průměrně dva miliony. To už je pořádná porce spalin, které musí z tunelů odvádět účinná a spolehlivá vzduchotechnika. Generálním dodavatelem ventilátorů byla společnost ZVVZ MACHINERY, bezpečnost provozu zajistila společnost ELTODO. Obě si za partnera vybraly Siemens.

Ventilátory zajišťují optimální kvalitu vzduchu v jednotlivých úsecích a v případě požáru plní i funkci bezpečnostní. V tunelech jsou instalovány ve dvou variantách – menší pro podélné větrání a větší pro větrání příčné. Kompletní vybavení pohonů – tj. pohony, frekvenční měniče a softstartéry dodala společnost Siemens. Celkem se jednalo o 30 pohonů na příčné větrání a 88 pohonů na podélné větrání, tedy dohromady 118 pohonů a jejich dalších komponent. Součástí zakázky bylo také uvedení zařízení do provozu, zvláštní důraz byl kladen na teplotní odolnost.

 

 

Větrání řídí frekvenční měnič

Ventilátory pro podélné větrání tvoří skupiny strojů zavěšené pod stropem tunelu a řídí proudění čerstvého vzduchu od jednoho vjezdu ke druhému. V případě požáru pak mají tyto ventilátory také funkci bezpečnostní, neboť směřují oblak spalin ke zvolenému výdechu, kudy je odváděn ven. Jako výdechy slouží jak výjezdy a vjezdy, tak speciální odtahové šachty, kde jsou spaliny nasávány ventilátory příčného větrání.

Většina dodaných ventilátorů pro podélné větrání má průměr oběžného kola 125 centimetrů a nejčastěji se umisťují v sestavě po třech kusech. Dva ventilátory jsou řízené softstartérem a třetí frekvenčním měničem. Touto sestavou se dá velmi efektivně řídit proudění vzduchu od nuly až po maximum, kdy jedou všechny tři ventilátory naplno. Jako první se spouští ventilátor řízený frekvenčním měničem, který bývá zpravidla umístěn uprostřed. V případě potřeby se přidá druhý. Společný výkon celé dvojice lze regulovat pomocí měniče. Pokud ani dva ventilátory nestačí, přidá se třetí.

Oběžné kolo ventilátoru je nasazeno přímo na hřídeli motoru, který proto musí být vybaven speciálními ložisky pro vyšší zatížení. Oběžné kolo ventilátoru totiž samo o sobě váží 200 kg a k tomu je nutné připočítat ještě odpor vzduchu, který musí při rotaci překonat. Ventilátory pro příčné větrání plní také dvě funkce – odsávají špinavý vzduch, popřípadě spaliny z prostoru tunelu, nebo zásobují podzemí čerstvým vzduchem. Tyto ventilátory mají průměr oběžného kola od 2,5 do 3,1 metru a hmotnost cca 10-12 tun. Jsou umístěny ve strojovnách vzduchotechniky a napojeny na vzduchotechnické trasy tunelu. Každý ventilátor je vybaven uzavírací klapkou.

 

Pro případ požáru

Zvláštností obou typů ventilátorů pro tunel Blanka je jejich teplotní odolnost. Malé ventilátory pod stropem i velké ventilátory v šachtách musí vydržet pracovat na plný výkon i v případě požáru. Jsou totiž jedním z klíčových bezpečnostních protipožárních prvků.

Podélné ventilátory musí odolat teplotě až 250 °C po dobu dvou hodin a příčné ventilátory musí zvládnout za stejnou dobu teplotu až 400 °C. Motory byly proto dodány v Brand-Gas provedení. Jejich unikátnost je mimo jiné v tom, že v případě požáru se odpojí všechny tepelné ochrany motoru, a ten musí vydržet fungovat na plný výkon v extrémních podmínkách celé dvě hodiny.

Menší motory pro podélné větrání byly vyrobeny v závodě Siemens ve Frenštátu pod Radhoštěm, velké pro příčné větrání v německém Ruhstorfu.

Podélné ventilátory umístěné v tunelovém komplexu pod stropem pracují v reverzním režimu, což znamená, že mohou foukat proud vzduchu oběma směry. To je nezbytné v případech, kdy je potřeba přesměrovat proud spalin na druhou stranu. Ventilátory pro příčné větrání tuto variabilitu neumožňují.

Hladký chod pomáhají zajistit frekvenční měniče a softstartéry, které se využívají i při brzdění ventilátoru a jeho přepínání do reverzního režimu. Při brzdění se totiž motor zahřívá a právě frekvenční měniče a softstartéry pomáhají k plynulému provozu tak, aby byla zaručena bezpečnost a zároveň nedošlo k teplotnímu přetížení motoru.

„Se společností Siemens spolupracujeme na dodávkách různých typů ventilátorů již desítky let. Kromě tunelového komplexu Blanka jsme v poslední době také společně realizovali dodávky ventilátorů pro tunely v silničním okruhu kolem Prahy nebo tunel Dobrovského a Pisárky v Brně. Pohony a další komponenty od firmy Siemens jsou pro nás zárukou kvality,“ říká Jaroslav Čunát, vedoucí realizace společnosti ZVVZ MACHINERY.

 

  • 5,5 km měří trasa tunelového komplexu.

  • 78 stavebních povolení si stavba vyžádala.

  • 16 let trvala realizace projektu tunelového komplexu.

  • 118 pohonů Siemens s příslušenstvím pohání ventilátory pro příčné i podélné větrání.

  • 12 tun je hmotnost největšího z ventilátorů v tunelu Blanka. Průměr jeho oběžného kola měří 3,1 metru.

 


Blanku řídí Simatic S7-400

Větrání celého tunelu řídí soustava čidel od společnosti ELTODO, která na základě aktuální situace vyhodnocuje a řídí celý provoz. Určuje, které ventilátory a na jaký výkon budou pracovat a vše průběžně monitoruje a upravuje. Regulátor musí také včas rozpoznat případný požár, vypnout teplotní ochranu motorů a uvést je do speciálního režimu.

Společnost ELTODO zajišťovala na bázi řešení Siemens pro tunel Blanka návrh a instalaci řídicího systému. „Tunelový komplex Blanka je velmi složitý – sestává ze tří na sebe navazujících tunelů – proto jsme zde využili dvojici nezávislých systémů založených na průmyslových automatech řady Simatic S7-400. Jedna část řídí technologická zařízení v tunelech Brusnice a Dejvice, druhý systém řídí zařízení v tunelu Bubeneč,“ uvádí Josef Hanulík, systémový inženýr společnosti ELTODO. „Tento systém jsme zvolili proto, že s komponenty Siemens máme více než patnáct let dobré zkušenosti a oceňujeme jejich výborné provedení i spolehlivost,“ dodává Hanulík.

Struktura každého řídicího systému je volena jako plně redundantní a je tvořena hlavní redundantní stanicí Simatic S7-417H a řadou decentralizovaných podstanic realizovaných pomocí automatů Simatic S7-412 s jedním až dvěma expanzními regály.

 

Čidla, která vidí, slyší i cítí

Hlavním úkolem řídicího systému v tunelu je zajistit bezpečný provoz a v případě kritické události provést řízené odstavení z provozu. „Systém získává informace o aktuálním stavu ze stovek čidel – například z měření fyzikálních veličin, požárních detektorů, videodetekčního systému, informací o hustotě dopravy apod. Tyto údaje jsou v reálném čase vyhodnocovány, a pokud je třeba, je provedena některá z předdefinovaných reakcí,“ vysvětluje Josef Hanulík.

Řídicí systém je přímo zodpovědný za řízení osvětlení tunelu, řídí přívody a distribuci elektrické energie, ve spolupráci s externím expertním systémem také vzduchotechniku v tunelu a v technologických prostorech.

Spolu s tím řídicí systém také provádí diagnostiku zařízení v tunelu a prostřednictvím SCADA systému (vizualizace) také zajišťuje správu poplachových hlášení. Jeho nastavení přitom umožňuje dispečerům přímé manuální ovládání veškerých technologických zařízení.

Kromě toho také řídicí systém umožňuje řízení dopravy v tunelu – zodpovídá za ovládání všech jeho zařízení. „Automaticky se provádí jen omezování provozu na základě událostí detekovaných v tunelu. Jinak řízení dopravy zajišťují prostřednictvím námi dodané vizualizace dispečeři Policie ČR,“ říká závěrem Josef Hanulík ze společnosti ELTODO.

 

 

Požáry hlídá přes 2000 hlásičů

Na bezpečném provozu v tunelu Blanka se podílela také divize Building & Technologies společnosti Siemens. Zajišťovala například systém detekce požáru, který je v moderních tunelech naprostou nezbytností. Požár v tunelu představuje kvůli komínovému efektu a přítomnosti hořlavých a výbušných materiálů obrovské nebezpečí. Hrozbou je oheň i související kouř.

Funkci požární detekce v Blance zastávají dva systémy Siemens – Sinteso a Fibrolaser III. Systém Sinteso v Blance sestává z trojice požárních ústředen, 1700 automatických a více než 600 manuálních hlásičů. Ve vlastním dopravním prostoru tunelu zajišťuje požární dohled teplotní systém Fibrolaser III, jehož základem je zhruba 25 tisíc metrů speciálních tepelných kabelů vedených pod stropem tunelu s desítkami kontrolerů. Systém je citlivý na teplo a tepelné záření, dokáže detekovat hrozící nebezpečí požáru a lokalizovat místo jeho vzniku s přesností na půl metru. Díky speciálním algoritmům, se kterými pracuje software vyhodnocovací jednotky, jsou navíc eliminovány falešné poplachy.


Mohlo by vás také zajímat