淺析天津地鐵2、3號線空調系統現狀及優化

胡志剛

摘要：天津地鐵2、3號線空調系統在車站分別設置公共區及設備區的空調系統，設備區的空調冷源為單一冷源，一旦發生故障，維修時間較長，對地鐵運營造成一定的影響。本文基于2、3號線現有空調的設置，通過管路優化，實現公共區及設備區冷源的互被互用，解決設備區冷源單一，一旦故障對運營安全影響過大的問題。

關鍵詞：天津地鐵2、3號線；冷源單一；問題解決

一、背景

（一）天津地鐵2、3號線車站空調系統組成

車站的站廳、站臺通風空調系統。車站的大系統的設備主要包括小新風機、排煙風機、回風機、排風機、組合式空調器及其對應的控制風閥。以2臺水冷式水冷機組為車站提供冷源，近期設計為一主一備，遠期規劃隨著客流量提升，如遇客流量增大，則兩臺冷源全部投入。其運行模式為如果室外的新風焓值超過車站的回風點焓值的話，空調新風運行，并且關閉全新風的風閥，關閉排風機的風閥，開啟回風風閥，此時回風與小新風利用組合式空調器的混合段進行充分混合之后進入站廳和站臺。

（二）運行中存在的問題：

由于天津地鐵2、3號線地下車站設備區設置風冷機組作為冷源提供冷量，每站設置一臺風冷機組，當風冷機組設備本體或循環水泵發生故障時，由于供貨周期較長，維修工時較長等限制，設備區將會在很長一段時間內處于無冷源狀態。在無冷源情況下，只能通過加臨時空調、開門通風等方式進行臨時降溫，制冷效果差、不穩定，對安全運營有一定影響，可能造成通信、設備等房間由于溫度過高導致服務器設備宕機，進而引發嚴重的影響運營事件發生。

二、項目概況

由于機組壓縮機等單價較大，各線路不同型號壓縮機較多，在公司倉庫備為每種壓縮機常備一臺機組壓縮機，從運營成本上來說難以實現，而當一臺機組壓縮機故障時，廠家的供貨期往往長達1至2個月，供貨周期太長，無法保障車站設備區的供冷需求。鑒于此，從2、3號線現有空調冷源的設置角度考慮，可通過大小系統空調管路的改造調整，實現大小系統空調機組的互被互用，擁有解決風冷機組冷源單一的問題。

為解決風冷機組冷源單一，故障修復時長較慢，影響較大的問題，通過對2、3號線正線大、小系統水管路的改造用以解決如下問題：

（1）解決風冷機組或循環水泵發生故障時無備用機組為設備房間提供冷量的問題；

（2）不影響原有公共區冷水機組的主被互換功能。

（3）當風冷機組和一臺水冷機組同時發生故障時，可以根據需要，調節閥門，選擇一臺備用水冷機組為設備房間或車站公共區供冷。只有當3臺機組全部損壞情況下，車站無冷量供應，降低設備故障率，提高設備運行穩定性。

（4）實現大小系統3臺冷源設備的互被互換，只有在三臺冷源均損壞的情況下才會導致車站空調系統癱瘓。

三、方案設計

以2卞興站為基礎，做如下施工改造樣板，2、3號線其余各站按此站標準執行

（一）關閉風冷、水冷機組并完成泄水作業

在界面關閉風冷、水冷機組，5分鐘后關閉冷凍水泵、冷卻水泵、補水泵，打開大、小冷凍水系統最低點閥門及最高點放氣閥，保障系統內水徹底排凈。

（二）增加閥門

在大系統冷凍泵進水管路和水冷機組蒸發器出水管路上增加閥門，將大系統冷凍泵和水冷機組蒸發器從大系統中分離出來。

利用氣焊或切割機將圖中閥門既有管道切斷，切斷管道尺寸為蝶閥厚度，同時考慮熱脹冷縮、磨光、坡口情況。切口與管道垂直，切口平面傾斜偏差e不大于管道外徑的1%，且不超過3mm。保留管道用千斤頂或吊裝工具固定，以防既有管道無受力點導致變形及斷裂。

切割后表面用磨光機清理至平整光滑，再進行坡口加工。加工完的坡口如不立即組對焊接，其斷面應予以保護，不產生傷痕或變形，并進行防銹處理。

焊接處兩側15mm范圍內采用機械或手工方法清理至呈現金屬光澤，管道斷開兩端焊接DN200法蘭盤，焊接時保持法蘭間平行，偏差不大于法蘭外徑的1.5%，且不大于2mm。法蘭連接應保持與管道同心，保證螺栓自由穿入，不得用強緊螺栓的方法消除歪斜。

焊接完成后清理切割及焊接產生的鐵渣、焊渣，焊接處涂抹防銹漆。

閥門安裝時閥門處于關閉狀態，不得使用強力連接，保證受力均勻。閥門采用渦輪式傳動手動蝶閥，法蘭連接。

在小系統冷凍泵進、出水管路上（即末端的總進水與總回水）增加閥門，將小系統末端從小系統中分離出來。

（三）大、小系統管路連接

在大小系統管路閥門加裝隔離完成后，把小系統的冷凍水進水端與大系統的冷凍水進水端相連，小系統的出水端與大系統的出水端相連。

（四）系統打壓

系統試壓：在各分區管道與系統主、干管全部連通后，對整個系統的管道進行系統的試壓。試驗壓力以最低電的壓力為準，但最低點的壓力不得超過管道與組成件的承受壓力。壓力試驗升至試驗壓力后，穩壓10min，壓力下降不得大于 0.02Mpa，再將系統壓力降至工作壓力，外觀檢查無滲漏為合格。

（五）系統調試

在風冷機組屏蔽使用的情況下，能夠完美使用水冷機組替代風冷機組成為冷源，空氣處理機、組合式空調機組末端壓力、流量正常，出風口溫度符合現有標準。

四、比較分析

通過空調機組大小系統的管路改造，可通過備用水冷機組代替風冷機組，在故障發生時，可快速通過開啟管路閥門，實現水冷機組代替風冷機組，可以在半小時內恢復故障區空調系統，大大的降低了故障處理時長，保障了地鐵重要信號房間設備的運行安全。

五、結束語

綜上所述，本文主要闡述天津地鐵2、3號線空調的組成，以及空調系統在運行過程中遇到的問題，以及依據現有設備形式所做的優化調整。

參考文獻：

[1]魏廣宏.北京地鐵環境通風系統的改造分析[J].工程建設與設計，2016（11）.