2024年3月6日发(作者:科技文化)
地 铁 环 控 系 统
一、环控系统的组成
环控系统
车站空调通风系统
隧道通风系统
水
系
大
系
小
系
TVF
系统
U/O
统
统
统
图1-1-1
系统
(1) 车站空调通风系统
大系统:车站公共区(站厅、站台)空调通风系统。
小系统:车站设备用房、管理用房空调通风系统。
水系统: 为大系统、小系统提供冷源的系统。
(2) 隧道通风系统
TVF系统:区间隧道活塞风与机械通风系统
注:TVF:TUNELTUNNEL VENTILATION FAN (隧道风机)
UPE/OTE系统:车站范围内、屏蔽门外站台下排热和车行道顶部排热系统。
注: UPE:UNDER platform EXHAUST AIR DUCT (站台下排热管道)
OTE:OVER TUNEL EXHAUST AIR DUCT (轨道顶端排热管道)
二、环控系统的作用
1.为车站内乘客及工作人员提供舒适的空气环境
2.为地铁区间隧道通风换气
3.火灾时排除烟气,有利于人员疏散。
备注:
•舒适性标准包括:温度、湿度、空气流速、空气品质(O2、CO2含量等)。
•站厅温度:30ºC,站台:28ºC,相对湿度:55~65%。(现根据实际情况站厅平均温度一般控制在29ºC以下,站台平均温度一般控制在27ºC以下。)
•空调季节新风量标准:≥12.6m3/h·人
•过渡季节新风量标准:≥30m3/h·人
三、环控系统控制方式
一般地铁的环控系统设备控制都分为三级就地控制、车站级控制、中央级控制。就地控制为优先级, 车站级控制为次级, 中央级控制为最后级。其含意是: 设备处于就地级控制时,后两级控制不能控
制设备的运行状态(开、关、复位);设备处于车站级控制时,中央级控制不能控制设备的运行。
1. 就地控制
就地控制就是现场控制,主要通过手动操作设在环控设备现场的电控箱上的“就地/远程按钮”来实现,即把按钮打到就地档。 就地控制方式为环控系统设备的安装调试与维护维修提供方便。
2. 车站级控制
车站级控制就是在车站控制室的设备监控系统(EMCS)显示屏操作设备。通过车站级控制,地铁环控系统设备可以按照预定的模式来运行。
3. 中央级控制
中央级控制是深圳地铁设备监控系统(EMCS)的最高一级,它设在控制中心(OCC),负责监控和调度地铁各站的各系统设备的运行。中央级控制室可控制、显示全线各站及区间内的隧道风机和相应风阀的运行及状态;显示全线各车站环控系统设备的运行状态。
四、空调水系统
1.冷水机组(2台,站厅层冷冻机房)
2.冷冻、冷却水泵(各2台,站厅层冷冻机房)
3.集、分水器(各1个,站厅层冷冻机房)
4.冷却塔(各2台,地面)
5.膨胀水箱(1个,地面)
6.管道及阀门
(一)水系统的主要功能
水系统的主要功能是空调季节为大系统、小系统提供冷源,即提供7°C的冷冻水。
(二)水系统的循环路径
1. 冷冻水循环流动的路径是:冷冻水泵—冷水机组蒸发器—分水器—组合式空调箱—集水器—冷冻水泵,循环动力由冷冻水泵提供。冷冻水流经冷水机组蒸发器温度降低,流经空气处理机温度升高,冷冻水的补充由膨胀水箱来完成。
2. 冷却水循环流动的路径是:冷却水泵—冷水机组冷凝器—冷却塔—冷却水泵,循环动力由冷却水泵提供。冷却水流经冷水机组冷凝器时温度升高,流经冷却塔时温度下降,冷却水的补充由冷却塔浮球阀控制完成。
(三)主要设备
1.冷水机组
①冷水机组主要由四大件组成:压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
②工作原理:(见下图)
a.压缩机起压缩和输送制冷剂蒸气的作用,促使制冷剂沿箭头方向不断循环流动,是制冷系统的动力装置。经过压缩机的压缩作用,蒸发器里的制冷剂蒸气压力下降,冷凝器里的制冷剂蒸气压力上升。
b.在冷凝器里,制冷剂由气态变成液态,需要释放大量的热量被冷却水吸收,致使冷却水温度由30℃上升到35℃。
c.膨胀阀对制冷剂起节流降压作用,并调节进入蒸发器的制冷剂的流量。
d.在蒸发器里,制冷剂由液态变成气态,需要从冷冻水中吸收大量的热量,致使冷冻水温度由12℃下降到7℃。
③冷水机组的操作
a.冷水机组在电脑控制柜中与冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机和电动蝶阀实现内部联锁。
b.各系统设备的开关顺序:
启动:开冷却塔风机→开冷却水泵→开冷冻水泵→开冷水机组;
停止:停冷水机组→关冷冻水泵→关冷却水泵→关冷却塔风机。
2.冷却塔
①横流式冷却塔主要组成部分:玻璃钢外壳、洒水盆、集水盆、填料、电机、风扇、进水管、排水管。
②横流式冷却塔工作原理:
a.冷却水流动方向:进水管(35℃)——洒水盆——两边填料——集水盆(30℃)——排水管。
b.冷空气流动方向:冷却塔外部——两边填料——冷却塔内——风扇排出。
c.填料的作用是延长冷却水与空气的接触时间和增大接触面积。冷却水经过空气的冷却作用和本身的汽化作用,温度由35℃降低到30℃。
③冷却塔易损件:各种锁节、浮球阀、风扇皮带、门锁、各种蝶阀。
3.水泵
①离心泵的结构主要由泵体、叶轮、轴、泵盖、轴封、轴承等组成。
②离心泵工作原理
一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体,当原动机带动泵轴和叶轮旋转时,液体一方面随叶轮作圆周运动,一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出,液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时,部分速度能将变为静压力能。在液体自叶轮抛出时,叶轮中心部分造成低压区,与吸入液面的压力形成压力差,于是液体不断地被吸入,并以一定的压力排出。
③离心泵主要易损件:机械密封件、前轴承、后轴承、柱销。
五、空调大系统
排风亭新风亭地面站厅送风KT-1站厅回风混合室组合空调柜站台送风站台回风送风箱站厅送风KT-2XXF-1站厅回风组合空调柜HPF-1站台送风站台回风HPF-2设备间
(一)功能
1.正常情况下,在空调季节为站厅、站台提供冷量和新风;在通风季节为站厅、站台通风换气。
2.在站厅或站台火灾情况下,排除站厅或站台层的烟气,防止烟气蔓延,有利于人员迎风疏散。
(二)主要设备
1.组合式空调箱
①组合式空调箱的主要组成部分:过滤段、表冷段、风机段、消声段。
②组合式空调箱属于中央空调系统的末端设备,主要用来实现对空气进行冷却、加热、加湿、除湿、净化、消声及输送等功能。
③工作原理:过滤段由滤网组成,对空气起过滤、净化作用;表冷段里冷冻水循环流动,对空气起冷却作用;风机段对空气进行加压,为输送冷空气提供动力;消声段消除风机产生的振动和噪声。
(三)大系统火灾时运行模式
1.站厅层火灾时大系统送、排风动作及原理
①系统动作:
a.空调水系统停止。
b.关闭站厅层送风管道上的防火阀。
c.关闭站台层排风管道上的防火阀。
d.保持站台层送风,站厅层排烟。
e.回/排风机转为高速模式
②原理:
a.保证站台层相对站厅层为正压,防止烟气扩散到站台层。
b.站厅层形成负压,新风经出入口从室外进入站厅,便于人员从出入口疏散至地面
2.站台层火灾时大系统送、排风动作及原理
①系统动作:
a.空调水系统停止。
b.关闭站台层送风管道上的防火阀。
c.关闭站厅层排风管道上的防火阀。
d.保持站厅层送风,站台层排烟。
e.回/排风机转为高速模式。
②原理:
a.保证站厅层相对站台层为正压,防止烟气扩散到站厅层。
b.站台层形成负压,新风经楼梯口、扶梯口从站厅进入站台(风速 ≥1.5米/秒),便于人员从楼梯口、扶梯口疏散至站厅和地面。
六、空调小系统
(一)功能
1.正常情况下,在空调季节为车站设备及管理用房提供冷量和新风;在通风季节为车站设备及管理用房通风换气。
2.设备及管理用房火灾情况下
a.配合气体灭火系统完成灭火
b.排除设备及管理用房的烟气和惰性气体
3.防止烟气蔓延,排除烟气,有利于人员迎风疏散。
(二)火灾时小系统的动作方式
1.管理用房及非气体灭火保护房间火灾
a.回/排风机转为高速运行。
2.气体灭火保护房间火灾
a.关闭通向火灾房间的送风和排风管道上的防火阀。
b.惰性气体灭火。
c.开启通向火灾房间的送风和排风管道上的防火阀。
d.回/排风机转为高速运行,排除火灾房间的惰性气体。
七、TVF系统
(一)功能
1.正常情况下隧道的通风换气:
正常运营时利用活塞风进行隧道的通风换气;夜间作业时开启TVF风机进行机械通风换气。
2.列车因故阻塞在区间隧道时的通风:
当列车因延误或车辆发生故障等特殊原因导致阻塞于车站或区间,这时列车活塞风已不存在,为保证列车空调机组冷凝压力不至于过高,影响机组正常运转,需对阻塞区间采用机械通风方式,使列车周围空气温度低于40℃。
3.列车在区间隧道发生火灾且不能行进时的通风排烟:
当列车在区间隧道风发生火灾时,原则上应尽一切可能驶往前方最近车站进行乘客疏散和消防救援,但由于某种原因列车发生火灾停在区间隧道内,则需启动机械排烟模式,保证单峒区间隧道断面排烟速度不小于2m/s。
八、UPE/OTE系统
(一)功能
1.通过站台段轨顶风道(OTE风道)排除列车顶部空调冷凝器排出的热量。
2.通过站台下排热风道(UPE风道)排除列车底部刹车产热、磨擦产热和车体发热量。
3.在站台发生火灾时,站台下排热风道(UPE风道)关闭,轨顶风道(OTE风道)开启,火灾产生的烟气从轨顶风道(OTE风道)排出,
能有效防止烟气蔓延。
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