深入探討地鐵行業(yè)空調(diào)水系統(tǒng)季節(jié)性防寒防凍工作要點(diǎn)及技術(shù)創(chuàng)新

王侃

摘要：各個(gè)城市的地鐵中央空調(diào)系統(tǒng)普遍采用的水冷冷水機(jī)組系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及到配套的室外冷卻塔、冷卻水管道、補(bǔ)水管道，室內(nèi)空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管及冷凍水管道。不管南方或北方，冬季出現(xiàn)室外溫度低于零下3℃的城市還是普遍存在的。如果沒有防寒措施，可能造成管道凍破，空調(diào)機(jī)組換熱器盤管凍破等系破壞情況的發(fā)生。因此做好冬季防寒防凍措施在設(shè)備維護(hù)方面顯的尤為重要。

關(guān)鍵詞：地鐵行業(yè)；空調(diào)水系統(tǒng)；季節(jié)性；防寒防凍；技術(shù)創(chuàng)新

一、空調(diào)水系統(tǒng)室外管道及設(shè)備防寒防凍工作常見措施

（一）在風(fēng)道內(nèi)的冷卻水管低點(diǎn)設(shè)置泄水點(diǎn)，用于冷卻水管的泄水，地面冷卻塔的泄水通過冷卻塔的泄水管接至冷卻塔排水溝進(jìn)行泄水。（見圖1）

（二）冷卻塔補(bǔ)水管從風(fēng)道內(nèi)的生產(chǎn)生活干管上接支管到地面冷卻塔處，水表設(shè)置在風(fēng)道內(nèi)，水表處考慮泄水措施。并在水表本體上設(shè)置常規(guī)保溫。

（三）風(fēng)道內(nèi)及室外的管道法蘭、接口墊片建議選用鋼墊片，橡膠墊片易老化及脆裂。

（四）冷卻塔的皮帶在冷卻塔泄水后建議拆掉進(jìn)行保管，避免冬季凍損（室外溫度零下3℃以上可以不用拆除）。

（五）車站站臺(tái)層公共區(qū)敷設(shè)的冷凍水管需要在低點(diǎn)設(shè)置泄水閥，便于冬季放空。

（六）室外冷卻塔、膨脹水箱冷卻、冷凍補(bǔ)水管道總閥門關(guān)閉，補(bǔ)水管最低點(diǎn)設(shè)置泄水閥，對(duì)無法排空的泄水管道加裝保溫棉措施。（見圖2）

二、空調(diào)水系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)備及管道防寒防凍的常見措施

（一）冷凍水排空措施：在環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)冷凍水管道上的進(jìn)出水常開及常閉水閥門全部打至常開，集分水器底部泄水閥打開，空調(diào)機(jī)組進(jìn)水管道底部的泄水閥全開，水處理器底部排污閥全開。

（二）冷卻水排空措施：地面冷卻塔的泄水通過冷卻塔的泄水管接至冷卻塔排水溝進(jìn)行泄水。設(shè)備房?jī)?nèi)部冷卻水管道最低點(diǎn)的泄水閥全開，水處理器底部排污閥全開。冷卻水管道進(jìn)出水常開及常閉水閥門全部打至常開。冷水機(jī)組冷凝器底部進(jìn)水管道泄水閥全開。

（三）冷水機(jī)組冷凝器放水：冷凝器進(jìn)水管道底部一般設(shè)置有泄水水閥，把閥門打開進(jìn)行防水。如果底部無泄水閥，可以打開冷凝器底部放空螺栓進(jìn)行放水。

（四）冷水機(jī)組蒸發(fā)器放水：可以通過集分水器泄水閥進(jìn)行排水，如果因?yàn)楣艿罉?biāo)高及內(nèi)部空氣原因無法排出時(shí)，可以擰開蒸發(fā)器底部放空螺栓進(jìn)行放水。

三、空調(diào)機(jī)組表冷器常見防寒防凍措施

空調(diào)機(jī)組表冷器的防凍措施重點(diǎn)提一下，由于在冬季空調(diào)機(jī)組也是正常運(yùn)行，室外新風(fēng)也是不斷經(jīng)過表冷器輸送到站廳、站臺(tái)等公共區(qū)及設(shè)備區(qū)。由于表冷器內(nèi)管束較多，易使重力流或吹掃的空氣走短路使一部分管束內(nèi)的水吹不出來。冬季來臨后，未吹掃干凈的管束被室外新風(fēng)吹過后，管束內(nèi)壁的水結(jié)冰膨脹，直接造成盤管脹裂，造成表冷器設(shè)備報(bào)廢。一下簡(jiǎn)要提一下行業(yè)內(nèi)常見的表冷器防寒防凍措施。

（一）加注防凍液措施

在每臺(tái)空調(diào)機(jī)組表冷器盤管內(nèi)加注汽車防凍液，一般選用-30℃標(biāo)準(zhǔn)的，用量約為：大系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組24桶左右，小系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組6桶左右。加注時(shí)關(guān)閉空調(diào)機(jī)組冷凍水的供回水管路，拆下供回水管道上的壓力表接口，利用液體加壓泵通過壓力表接口灌注防凍液，加注時(shí)打開泄水閥，讓防凍液留出，同時(shí)利用冰點(diǎn)儀測(cè)試防凍液溫度，待溫度與防凍液適用范圍大致一致時(shí)（-30℃），關(guān)閉泄水閥，該機(jī)組防凍液加注完成。空調(diào)季運(yùn)行前通過泄水閥將防凍液泄干凈，同時(shí)利用冷凍水進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎_洗工作。該措施由于投入較高，目前基本不太適用地鐵內(nèi)的空調(diào)水系統(tǒng)。

（二）空氣吹掃措施

在空調(diào)機(jī)組泄水完成后，利用帶有電熱風(fēng)的空氣壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)通過冷凍水進(jìn)水管接口向表冷器盤管內(nèi)吹熱空氣，同時(shí)打開泄水閥。一般每臺(tái)大系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組表冷器的吹掃時(shí)間約為5個(gè)小時(shí)，小系統(tǒng)的約為3個(gè)小時(shí)。配置的空壓機(jī)的參數(shù)為：風(fēng)量300m3/h，風(fēng)壓30000Pa，380V，8.2A，長(zhǎng)x寬x高（800x46x700）。這種方式的優(yōu)點(diǎn)：只要吹掃時(shí)間夠長(zhǎng)，可以完全將管道內(nèi)殘留的水漬吹干，缺點(diǎn)；利用熱風(fēng)將盤管內(nèi)的水進(jìn)行烘干。這種方式操作比較復(fù)雜，如果前期空調(diào)機(jī)組表冷器廠家或設(shè)計(jì)沒有考慮吹掃接口，需要拆卸管道，并配置與空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)管道對(duì)應(yīng)的接口。地鐵一條線的空調(diào)機(jī)組大約在100臺(tái)左右，耗費(fèi)工作時(shí)間較長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。大型空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)較為笨重運(yùn)輸不太方便，同時(shí)空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行容易損壞。（見圖3）

（三）設(shè)備運(yùn)行模式的人為調(diào)整

對(duì)大系統(tǒng)運(yùn)行模式從通風(fēng)季模式改為節(jié)能模式，就是改成只排不送模式，避免冬季新風(fēng)經(jīng)過表冷器后產(chǎn)生的凍裂情況。如果原有系統(tǒng)無節(jié)能模式，就直接進(jìn)行模式關(guān)閉，停止運(yùn)行。這2種方式可以有效減少冬季表冷器凍破的可能性。但同時(shí)也可能造成車站公共區(qū)的新風(fēng)量不足，換氣次數(shù)不達(dá)標(biāo)。可以說是治標(biāo)不治本。

四、地鐵行業(yè)空調(diào)水系統(tǒng)季節(jié)性防寒防凍工作要點(diǎn)

結(jié)合以上對(duì)現(xiàn)有地鐵防寒防凍常見措施優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，歸納一下重要的防寒防凍工作要點(diǎn)，并以作業(yè)指導(dǎo)書的形式予以表述。

（一）水系統(tǒng)管道水排空作業(yè)指導(dǎo)書

1.冷凍水排空措施：在環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)冷凍水管道上的進(jìn)出水常開及常閉水閥門全部打至常開，集分水器底部泄水閥打開，空調(diào)機(jī)組進(jìn)水管道底部的泄水閥全開，水處理器底部排污閥全開。

2.冷卻水排空措施：地面冷卻塔的泄水通過冷卻塔的泄水管接至冷卻塔排水溝進(jìn)行泄水。設(shè)備房?jī)?nèi)部冷卻水管道最低點(diǎn)的泄水閥全開，水處理器底部排污閥全開。冷卻水管道進(jìn)出水常開及常閉水閥門全部打至常開。冷水機(jī)組冷凝器底部進(jìn)水管道泄水閥全開。

3.補(bǔ)水管道排空措施：冷卻塔補(bǔ)水管從風(fēng)道內(nèi)的生產(chǎn)生活干管上接支管到地面冷卻塔處，室外補(bǔ)水管道最低點(diǎn)設(shè)置泄水閥，無法泄水的室外補(bǔ)水管道進(jìn)行保溫處理。水表設(shè)置在風(fēng)道內(nèi)或室外地面，水表處考慮泄水措施，并在水表本體上設(shè)置常規(guī)保溫。

（二）空調(diào)機(jī)組表冷器防凍作業(yè)指導(dǎo)書

1.放水：表冷器冷凍水進(jìn)出水管底部最低點(diǎn)都設(shè)置有排空閥（泄水閥），非空調(diào)季節(jié)必須把排空閥（泄水閥）打開，防止表冷器凍裂。

2.吹干：由于自然重力排水可以排出大部分管道內(nèi)的積水，但是表冷器內(nèi)部銅管密度大，蜿蜒交錯(cuò)，部分水漬殘存在彎頭及盤管連接凹槽處無法排除。同時(shí)空調(diào)機(jī)組在冬季開啟通風(fēng)模式時(shí)，室外冷空氣經(jīng)過表冷器，如果內(nèi)部存在大量水漬，室外溫度低于零下4度后，表冷器破損的概率將非常高，因此必須制定吹干措施。具體措施：利用小型空壓機(jī)（最大電流：i-6A 130L/分鐘最高工作壓力：150PSI，10公斤壓力；額定電壓：220V AC，50HZ一次工作時(shí)間：連續(xù)工作。具體操作流程參考空壓機(jī)使用說明書！）通過軟管連接表冷器出水管上部的壓力表接口處，拆除壓力表后連接，關(guān)閉冷凍水進(jìn)水閥門及壓力表后端出水管閥門，泄水口閥門先關(guān)閉，待空壓機(jī)出口壓力達(dá)到1～2公斤壓力后，打開泄水口閥門，進(jìn)行排水。注意：從設(shè)備及管道的安全性考慮，空壓機(jī)出口壓力不得大于3公斤。組合空調(diào)機(jī)組吹掃時(shí)間不得少于30分鐘，小空調(diào)機(jī)組《KT柜）吹掃時(shí)間不得少于15分鐘。

五、技術(shù)創(chuàng)新

這里主要談空調(diào)機(jī)組表冷器冬季吹掃技術(shù)的創(chuàng)新，從設(shè)備選型、接口調(diào)整、操作方式、接口技術(shù)升級(jí)這幾個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新。

（一）設(shè)備選型：設(shè)備選用的小風(fēng)量、大壓力的小型空壓機(jī)進(jìn)行吹掃，原理是利用高壓2公斤壓力（管道試壓范圍內(nèi)，管道試壓在8公斤壓力，正常管道水循環(huán)壓力在2～3公斤壓力）瞬間將管道殘留水漬排出。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備體積小，重量輕，運(yùn)行時(shí)間短，使用壽命長(zhǎng)。

（二）接口調(diào)整：吹掃接口選用高處回水管道上的壓力表連接管道作為接口。表冷器管道一般是下進(jìn)上出形式安裝的，吹掃過程中利用空氣壓力從高點(diǎn)的管道推送到最低點(diǎn)的泄水管，將水排出。優(yōu)點(diǎn)：每臺(tái)設(shè)備只需要接一個(gè)壓力表接口。缺點(diǎn)：雖然壓力表拆卸方便，但每次操作還是需要進(jìn)行拆裝。

（三）操作方式：只需要人工拆裝一次壓力表，并配置DN15的快速接頭與壓力表連接管連接，插上空間機(jī)氣管，關(guān)閉進(jìn)回水管道閥門與泄水閥，待空壓機(jī)輸出壓力值升高到2公斤壓力后，迅速打開泄水閥就可以。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，不需要拆卸大管道法蘭或卡箍。大系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組吹掃時(shí)間在30分鐘，小系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組吹掃時(shí)間在15分鐘。提高了工作效率。缺點(diǎn)：需要拆卸壓力表，安裝轉(zhuǎn)換或快速接頭。

（四）接口技術(shù)升級(jí)；根據(jù)前面兩點(diǎn)提到的共同缺點(diǎn)，必須進(jìn)一步完善設(shè)備的可操作性，提高工作效率。簡(jiǎn)單方法就是在原有壓力表管道上加裝三通及閥門，末端接快速轉(zhuǎn)換接頭。優(yōu)點(diǎn)：不需要每次吹掃時(shí)需要拆卸壓力表，吹掃空氣管直接接快速接頭，無需工具，簡(jiǎn)單易學(xué)，普及面廣，任何具備上崗證的員工都可以進(jìn)行操作。（見圖4）

六、結(jié)束語

做好季節(jié)性設(shè)備維護(hù)工作，是減少設(shè)備次生事故的總要保證。以上關(guān)于季節(jié)性地鐵空調(diào)水系統(tǒng)的防寒防凍措施的分析及工作要點(diǎn)與技術(shù)創(chuàng)新只是針對(duì)現(xiàn)有南方區(qū)域部分地鐵線路的了解所得出的意見。地鐵設(shè)備的選型，運(yùn)行模式的改進(jìn)也在不斷變化。既有開通線路類似空調(diào)設(shè)備的防寒防凍措施可供參閱。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸耀慶.實(shí)用空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993.

[2]吳業(yè)正.，寶琦.制冷原理及設(shè)備.第2版[M].西安交通大學(xué)出版社，1997.

[3]吳耀偉.供熱通風(fēng)與建筑給排水工程施工技術(shù)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001.