蒸發式冷凝（冷卻）技術在地鐵通風空調系統中的應用

盧鵬舉

摘要：蒸發冷凝技術在地鐵通風空調系統建設中有著極其重要的使用價值。本文第一部分簡單闡述了蒸發冷凝技術在地鐵工程中的應用現狀，第二部分是在此基礎上，進一步分析了蒸發冷凝技術的原理，最后探討了冷凝技術與冷卻技術的有效結合。我希望我們能夠有效地推動中國地鐵項目的建設。

關鍵詞：蒸發式冷凝技術；地鐵；通風空調系統

國家經濟的不斷發展對我國地鐵工程建設提出了更高程度的要求，與此同時，需要進一步改進其通風空調系統，確保人們乘坐地鐵過程中的舒適度。蒸發式冷凝（冷卻）技術的合理應用，能夠在很大程度上完善空調系統建設，使其更好的滿足現代社會發展需求。

一、此項技術在地鐵工程中的應用現狀

在地鐵設計中，其中通風空調這一系統的優化設計非常重要，還有關于冷卻塔地更換事項所采用的一些先進技術，這些都幫助了地鐵空調系統更加合理地運行，而且幫助了其更好地實現節能的目的。同時，這也是十分有必要的。目前，在地鐵工程的建設中，越來越多的專業人士正在考慮考慮空調空間，節能和節水因素。針對蒸發冷凝技術，希望該技術能夠解決地鐵工程通風空調系統存在的問題。蒸發冷凝技術已在國外得到廣泛應用。在我國的地鐵事業中，在地鐵項目中，北京地鐵有應用這樣的技術，主要在建國門還有西單這兩站的通風空調系統改造中進行了具體應用。但是這是一項改造工作，附近無冷卻塔，所以在這一項改造工作中使用管式蒸發冷凝螺桿式冷水機組。

（一）水冷中央空調系統

其一，空間占地大。因為這種系統極具復雜性，所以相應的占據的面積就比較大。其二，耗能高。這一系統在運行時會消耗很多的能量，如果從經濟學角度來評價，那是極為不科學的。有研究顯示，空調系統所消耗的能量在整個城市軌道交通中占據著極大的部分，會達到整個交通能耗的一半以上。第三，系統的復雜性直接導致維修的不便。面對復雜的系統，一旦它出現某些問題，會給維修增加很多困難，相關人員的維修工作必然會加大難度。其四，環境問題嚴峻。當下，隨著國內對環保問題的日益重視，在地鐵中建立冷卻塔的問題也越來越受到關注。

（二）冷卻塔

首先，它的主要安裝位置是地鐵沿線，在室外的地面上，冷卻塔無法放置，因此一些施工隊在鋪設地鐵線路時主要采用集中冷卻方式。例如，能源浪費是一種嚴重的現象，成本增加和維護困難。其次，鑒于它的安裝位置，從城市整體美觀度方面來看，必然是會有影響的。第三，地鐵站的空調系統不可避免地需要冷卻冷卻水，以確保地鐵站的溫度適中。如果需要冷卻冷卻水，就必須建造冷卻塔。

二、蒸發式冷凝技術原理

蒸發式冷凝器在進行具體應用過程中，主要存在以下優點，其一為能耗低，同時不會對外界環境造成污染，具有加高環保性能；其二，具體運行過程較為高效；第三，可以在不構造冷卻塔的前提下進行水溫調節。該冷凝器在進行具體工作過程中，需要將空氣和水作為介質進行冷卻，通過合理利用噴淋裝置在換熱器表面噴灑循環水，通過相互作用，熱交換器的表面可以形成膜。進而形成小水滴，在蒸汽由氣態冷卻成為液態過程中，外部循環水所吸收熱量主要存在于兩個方面，首先，水被蒸發并以氣態形式釋放到大氣中；其二，以液態形式流入集水盤。蒸發冷凝器的冷凝溫度低于空冷冷凝器，冷凝操作所需的能耗通常較低。冷卻水可以在不需要冷卻塔結構的情況下實現，并且冷凝器僅需要在冷卻操作期間消耗空冷冷凝器的一半循環水。另外，在應用蒸發式冷凝器的過程中，放置區域方的要求也是松散的。它可以放置在不影響城市美景的區域，如地鐵站排氣管。還有，為了使其能耗得到有效的降低，可以將蒸發冷卻和冷凝這兩項技術相結合，通過減少室外進氣狀態參數可以大大提高蒸發式冷凝器的效率。它還減少了單元尺寸并降低了成本。

三、冷凝技術與冷卻技術結合

（一）直接蒸發冷卻器與蒸發式冷凝器相結合

通常，在應用蒸發冷凝器的過程中，需要將填料設置在進氣口的位置，主要功能是對進入裝置的控制進行一定程度的預冷處理。結果，系統的冷凝溫度和冷凝壓力大大降低，并且還需要將灌溉系統設置在填料的上部，從而使蒸發冷凝器具有更高的冷卻效果。通過分析帶有和不帶填料的蒸發式冷凝器，可以發現對于這一設備，無論是空氣傳熱系數，還是能耗方面，經過填料的設備普遍優于無填料。與此同時，在對經過填料操作的蒸發式冷凝器進行安裝時，如果需要在地面上部進行作業，那么它的噪音污染不會對人們的日常生活造成很大的負面影響。但是，如果地面的上部空間有很大的限制，它也可以安裝在地下排氣管中，不會對系統的運行造成太大的不利影響。

（二）間接蒸發冷卻器與蒸發式冷凝器相結合

該組合方法主要通過有效地應用管式間接蒸發冷卻器確保室外空氣的有效冷卻，并在一定程度上冷卻空氣后返回蒸發冷凝器。通過使用冰箱盤管表面可回收的水實現冷熱交換，并有效地排出多余的熱量。采取該種方式能夠在很大程度上提升機制制冷效果，而且能夠在一定程度內避免污染環境，具有較高的環保性能和經濟價值。但是如果在地鐵工程應用該種機組時，相關技術人員必須對其二次排風問題加強重視，在安裝設備時，需要妥善安排，以確保更有效地排除二次空氣[2]。該裝置還可以直接應用于地鐵的供氣和排氣管道。在空氣供應管道中有效安裝膨脹式冷卻器和間接蒸發冷卻器，并通過合理設置控制閥，確保系統有序安全的更高程度的安全性。在夏季，通過聯合使用兩種蒸發裝置可以有效降低水溫，可以有效降低水溫，確保居民擁有相對涼爽的環境。在冬季，可以通過強化通風，確保始終具有一個較為清新的環境。在安裝設備時，所有設備均不需要設定在特定機房，有效結合地鐵內現場具體狀況進行設計，只需要確保處于風道內，具體見圖2。通過該種方法能夠實現占用空間的有效控制，進而在一定程度內節省開支。

四、結束語

總而言之，通過合理應用蒸發式冷凝技術，能夠使在地鐵通風空調系統應用更改的滿足對地鐵通風空調提出的功能需求，同時，它可以更好地解決安裝室外冷卻塔和通風空調能源的問題，進一步推動中國地鐵項目的建設。實現能源應用的可持續性。

參考文獻：

[1]陳穎.蒸發式冷凝冷水機組在某地鐵車站中的設計應用[J].建筑熱能通風空調，2016，35（6）：94-97.

[2]劉卓妹.地鐵車站空調制冷系統的能耗比較[J].制冷與空調（四川），2016，30（5）：568-572.

[3]李德輝.蒸發冷卻技術在地鐵工程中的應用探討[J].中國鐵路，2012（5）：106-110.

[4]王云默.地鐵新型蒸發冷凝式通風空調系統的優化設計與運行效果研究[D]. 北京工業大學，2016.

（作者單位：中鐵七局集團電務工程有限公司）