1)大系统组合式空调机组
(1)结构
如图3-10所示为组合式空调机组,适用于阻力大于100Pa的空调系统。机组常规空气处理功能段有:空气混合、均流、过滤、冷却、一次和二次加热、去湿、加湿、送风机、回风机、喷水、消声、热回收等单元体。
图3-10 组合式空调机组外观图
(2)功能
①初效静电过滤段
过滤器在空气处理过程中,对空气进行过滤净化,从而保证IAQ(室内空气品质),对空气的温湿状态并没有影响。
②表冷段
表冷段是对气流进行降温及除湿,原理是在盘管的铜管内通入冷冻水,气流在风机的作用下在铜管外部流动,穿过盘管,由于冷冻水与外部的空气有温差,会产生热量的流动,使得气流的温度降低,水流的温度升高,当盘管表面温度低于空气的露点温度时,就会将气流中的部分水蒸气析出来,达到除湿的目的。
如图3-11所示为表冷器部件示意图,主要部件:表冷器、挡水板(过水量不超过4×10-4 kg/kg-da)、凝结水接水盘。管内水流速度控制在0.6~1.5m/s。挡水板采用铝合金材料。凝水盘材料为1.0~1.2mm的不锈钢板制成。
图3-11 表冷器部件示意图
③风机段
高效双进风离心风机和驱动电机安装在独立的共同机架上,在两者之间合理匹配弹簧减振器,减振器除减振、降噪外,还有防剪切力作用,防止机组在运输过程中发生倾覆。轴承一般采用国际知名品牌,可以保证机组长时间连续运转。风机与电机采用V型皮带传动,皮带轮为锥套结构,方便调整、检修和更换。
电机作为风机的驱动部件,会影响到机组的整体性能。风机段在布置电机一侧开有检修门,以保证保养、维护的便捷。
④消声段
阻性消声器是由穿孔板内置吸声棉构成,装在机组内,气流经过此段时,对中、高频噪声具有良好的消声效果。消声段设置在风机段的出风口处,以消除风机出口噪声。
⑤均流段
在风机段与消声段之间需设有均流段,以使风机口出风能均匀散布到机组的整个截面上,从而保证消声段的消声效果。
2)冷水机组
(1)功能
如图3-12所示的冷水机组是地铁通风空调系统中的主要设备,为车站大、小系统空调提供冷源,同时根据负荷的变化自动调节其制冷能力。它具有整体结构紧凑、简洁、合理,易损部件少的优点,还应具备机组各零部件的安装牢固、可靠,整机运转平稳,可靠性高,运转时无异常响动、噪声低、液击不敏感等特点,从而确保地铁通风空调系统的正常运行的要求。
图3-12 冷水机组外观效果图
(2)结构
图3-13—图3-15为冷水机组的组成示意图。
图3-13 冷水机组部件组成图(一)
图3-14 冷水机组部件组成图(二)
图3-15 冷水机组部件组成图(三)
①全封闭立式螺杆压缩机
如图3-16所示为全封闭式螺杆式压缩机剖面图,这种顿汉布什全封闭螺杆压缩机为容积式、双螺杆压缩机,两个转子具有螺旋槽并互相啮合,不需要为润滑和轴封配置油泵,油压通过压缩机的吸、排气压差实现。制冷量调节由微电脑程序控制,通过控制上卸载电磁阀的通断,利用液压驱动滑阀来实现。
压缩机与电机直联,没有任何让压缩机增速的结构复杂的齿轮系统,因而提高了机组的可靠性。全封闭压缩机的电机靠压缩机排出的制冷剂气体冷却。控制系统上的电机线圈保护组件与埋入压缩机线圈中的传感器一起作用,防止电机在非安全的工作温度下运转。
图3-16 全封闭式螺杆式压缩机剖面图
②水冷壳管式冷凝器
如图3-17所示为WCFX冷凝器结构,这种冷凝器的壳程是氟(制冷剂R134a),管程是水,设计压力:壳程为2.0MPa,管程为1.05MPa。
③满液式蒸发器
如图3-18所示的满液式蒸发器剖面图,这种蒸发器的壳程是制冷剂,设计压力为1.4MPa,管程是水,设计压力1.05MPa。
图3-17 水冷壳管冷凝器剖面图
图3-18 满液式蒸发器剖面图
④节流球阀
节流结构的功能有:a.使高压液体转变为低压液体,创造在低温低压下气化的条件;b.调节蒸发器的供液量。
地铁常用的顿汉布什WCFX机组采用球阀节流,通过液位传感器和调制马达的协同动作,有调制马达驱动球阀转动达到调节供液的目的。
⑤经济器
经济器的作用是将高压液体节流到中间压力,节流后产生气液混合物,一部分液体继续节流至蒸发压力,另一部分气体进入压缩机压缩腔内同原来气体混合一起被压缩到排气压力。
经济器高效制冷循环:来自冷凝器的高压液态制冷剂通过一次节流后进入闪发经济器,在经济器内制冷剂气液分离后,气态制冷剂喷射至压缩机补气口,进一步过冷的液态制冷剂经二次节流后进入蒸发器。
闪发式经济器内,中压制冷剂蒸汽的排出,降低了进入蒸发器制冷剂的焓值,提高了制冷循环的效率。使机组的制冷量提高了16%以上。
⑥油管理系统
压缩机排汽时有少量的油雾随制冷剂排出,被带蒸发器,富油的制冷剂经过蒸发器壳体上的2个开关排出,再经过回油阀、干燥过滤器后到回油分配管。在每一台压缩机上,富油的液体流过止回阀,视液镜进入引射泵。由引射泵送入压缩机吸气管路。
从每台压缩机中溢流的油经过阀,视液镜和止回阀进入油平衡管,再通过电磁阀到各压缩机的吸气口返回压缩机。从所有的压缩机中溢流出的油重新分配再送回到运行的压缩机中,在常规运行中,从压缩机的视油镜中可以看不到油位。
⑦引射泵
回油用气体引射泵如图3-19所示。
图3-19 回油用气体引射泵
3)冷却塔
(1)功能
冷却塔的作用是将夹带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换,使废热传输给空气并散入大气。水与空气直接接触的称为湿式冷却塔。冷却塔冷却的基本原理有两个方面:一是利用水本身的蒸发潜热来冷却水;二是利用水和空气两者的温差,通过热传导来冷却水。
(2)结构
冷却塔结构如图3-20所示。
散水箱与喷头:使冷却水均匀分布并流经填料。
填料:水与空气直接接触,产生热湿交换。冷却水温降低,废热传输给空气并散入大气。
图3-20 冷却塔结构图
电机、风机及传动皮带:电机通过皮带带动风机运转,强制空气流动,掠过填料,与冷却水进行热湿交换。
自动补水口:末端安装有浮球阀,根据集水池液面位置自动补水。
紧急补水口:水源来自市政自来水,补充水为自来水,属于应急补水,正常情况下不能使用,属备用水源。在空调季来临前打开紧急补水口向冷却水系统内注水。
浮球阀:冷却塔水位可通过调节浮球阀来控制。
排空口:当水浓缩到一定程度,为了保证水质,可通过排水和补水来调节水质。冬季来临之前需季节性停机,打开排空口排尽集水池内的水。
溢流口:当水位超过该处时,水直接从此处排出,防止水从集水池四周溢出。(www.xing528.com)
过滤网:为防止杂物进入,此处为冷却塔出水口,也是冷却水进入管路的开始,需每日检查防止杂物堵塞影响水流量。
4)风机
(1)TVF风机
如图3-21所示为TVF风机的实物图,TVF风机(即区间隧道风机)是由风机本体、电机、耐高温软接、(圆接方)扩散筒、叶轮、减振器等组成。
①风机机壳组件包含风机外壳、反向防喘振环(正向防喘振环与风机外壳用螺栓连接)、机座、导叶轮,4个部件是整体焊接、不可拆卸的;
②叶轮组件包含轮毂、叶片、10.9级高强度螺栓和整流罩等部件,这些部件可拆卸;
③电机与风机壳体组件中的机座用螺栓连接;
④注排油口设在风机外壳可操作处,可拆卸;
⑤接线盒(含轴温及绕组Pt100接线)设在风机外壳,用螺栓连接,可拆卸;
图3-21 TVF风机实物图
⑥振动监测传感器用螺栓连接在电机的外壳上,水平和垂直方向各一个,引线接至风机旁的二次显示仪表上;
⑦两端扩压管的机座用地脚螺栓与机房地面基础相连接;
⑧进出口扩压管与风机本体之间由耐高温软接用抱箍连接,拆卸方便;
⑨风机本体与地面基础之间由减振器隔振。
(2)TEF风机
如图3-22所示为TEF风机部件图,TEF风机作为轨道热排风机,在地铁中应用非常多。
图3-22 TEF风机部件图
注:①电机排油嘴:方便排出电机轴承运行使用过的润滑油脂排出;②接线盒:将电机伸出线引出,便于外接控制端;③电机:为风机提供驱动力;④电机加油嘴:为电机轴承加润滑油脂;⑤出风口软节:耐高温,降低了风机传至风管的振动;⑥风筒:为叶轮等提供安装位置,同时便于气流运动;⑦静叶支撑:有利于稳定气流状态;⑧叶轮组件:风机的核心部件,产生工作所需的风量和风压;⑨整流罩:稳定进风端的气流;⑩防喘振环:避免风机发生喘振;○11集流器:有利于风机进口处气流的状态;○12防护罩:避免风机吸入大件杂物,损坏风机
(3)SL射流风机
区间隧道洞口和复杂列车存车线等位置内设置可逆转射流风机,列车在存车线等处发生火灾工况时配合车站、区间隧道风机进行气流组织。射流风机均为可逆转、耐高温风机,吊装在隧道顶部或侧壁,或落地安装于隧道侧面。
如图3-23所示为射流风机结构图,西安地铁线射流风机的安装有两种形式:一种为吊式安装,一种为落地安装。
射流风机分为:单向和可逆转两种。
SDS型射流风机为单向通风。SDS(R)型射流风机为可逆转的,且在一定公差范围内两个方向上的推力相等,如表3-1所示。
图3-23 射流风机结构图
表3-1 SDS(R)型射流风机参数
(4)大系统风机
大系统风机用于车站公共区通风空调兼排烟系统,大系统风机主要包括有公共区回排风机、排烟风机及小新风机。
①DTF系列风机
DTF系列地铁隧道轴流风机广泛应用于各大中型城市的地铁及快速轨道交通工程的地下车站通风系统,DTF系列风机不论直径大小,均采用电机直联方式,安装时只要直接连接输气管和固定底脚螺栓即可,DTF系列风机应用于风机静压与全压比要求较高而风机直径选择较小的通风系统。
在图3-24中详细的标出了风机的组成部分,下面对各部分做进一步的介绍:
1.风筒:为叶轮等提供安装位置,同时便于气流运动;
2.叶轮组件:风机的核心部件,产生工作所需的风量和风压;
3.静叶支撑:有利于稳定气流状态;
4.电机:为风机提供驱动力;
5.接线盒:将电机伸出线引出,便于外接控制端;
6.减振器:降低了风机传至风管的振动;
7.电机支架:承载电机重量;
8.电机加油嘴:为电机轴承加润滑油脂;
9.电机排油嘴:方便排出电机轴承运行使用过的润滑油脂排出。
注:小号的地铁风机有时没有静叶支撑和电机支架等部件。
②重要部件
a.叶轮。叶轮由轮毂和不同数量的叶片组成,用防松动高强度螺栓联接。轮毂和叶片均采用优质高强度铝合金压铸而成,经过X光探伤、时效处理、拉伸试验和金加工,静、动平衡校验。如要调整风机叶片角度,可用拉力扳手松动叶片与轮毂的联接螺栓,再按反方向顺序操作固定叶片,对所有叶片全部进行调整。
图3-24 DTF风机总装示意图
b.电机。电动机是地铁隧道风机的关键部件之一,是风冷鼠笼式全封闭湿热型产品,防护等级IP55、绝缘等级H级或F级、防湿热、耐高温250℃/1h或常温等要求具有一定的特殊性。当通风工艺要求风机可变频运行时,采用变频电机驱动。
c.机壳、静叶支撑:由优质钢板焊接而成。壳体涂装采用喷漆处理。
(5)小系统风机
小系统风机用于车站设备管理用房通风空调兼排烟系统,包括空调回排风机、小新风机、送/排风机、排风兼排烟风机、设备与管理用房排烟风机等,为方便项目管理,车辆段、停车场和主变电站通风空调系统的风机也可归类为小系统风机。
5)风阀
风阀是通过电动、手动调节风阀叶片的开启角度各开、闭,调节风量。地铁通风空调工程使用的风阀包括:DT电动风量调节阀、DZ电动风阀、ST手动风阀、DM电动组合风阀。
(1)单体风阀
如图3-25所示为单体风阀外观效果图,单体风阀主要由阀体、叶片、传动机构、执行器等若干部分组成,用于车站大、小系统相对截面不大的风管上调节送风量或排风量、与风机、空调机组等运转设备联锁同时启闭从而起到风路通断的作用。
风阀执行器的安装步骤
图3-25 单体风阀外观效果图
方形风阀的外框和叶片采用镀锌钢板制成,钢板厚度为1.2~2mm。风阀轴承为青铜,可以耐300℃高温。叶片由直径为12mm的轴相连,叶片轴材料为镀锌碳钢。采用弹簧侧密封,降低泄漏量。叶片开启方式为对开式,叶片采用斜面硅胶密封。
如图3-26所示为单体风阀执行器,电动风阀采用NMS230-S、LMS230-S型电动执行器。扭矩分别为10Nm、5Nm,额定电压AC100~240V,50/60Hz,控制方式为三态浮点。需要时可通过按下自动复位按钮实现手动操作,当按钮处于按下状态时,执行器齿轮结构解锁,此时可进行手动操作。通过机械限位装置调节旋转角度。执行器有过载保护,当触及机械限位装置时会自动停止。
(2)组合式风阀
如图3-27所示为组合式风阀实物图,组合式风阀主要由风阀底框、多个单体阀、传动机构、执行器等四个部分组成,用于区间隧道通风系统、站台轨行区通风系统。通常轨顶卧阀、活塞风泄压阀、TVF风机联锁风阀、TEF风机联锁风阀为组合式风阀。控制方式为电动。其电动执行机构具有远距离电动控制和现场手动控制功能、机械和电气两种限位装置。
图3-26 单体风阀执行器
图3-27 组合式风阀实物图
组合式风阀采用厚2mm镀锌钢板加工成厚300mm的阀体,法兰宽度50mm。阀体所有角连接都从外侧满焊。当宽度大于1050mm时,将在阀体中央加焊竖框,叶片分两段制作。
组合式风阀叶片为一对1.2mm镀锌钢板焊接成双层机翼型叶片,内穿直径20mm的短轴。叶片对开和独特的连接结构使叶片相互内锁形成防火屏障。叶片用螺栓固定在短轴上。
轴承为黄铜材质,挤压进阀体,并用O型封圈密封,保证低泄漏量。直径20mm的不锈钢短轴穿过轴承并插入叶片的两端,用螺母和弹簧垫圈及螺栓将其固定在叶片内。
叶片侧密封由淬硬的75×0.3mm的弹簧不锈钢辊压而成。形成一个8mm的凸面体,当受到阀片挤压即可封住阀片和阀体内侧的缝隙。
如图3-28所示为组合式风阀执行器,组合式风阀采用SY系列大扭矩角行程电动执行器。执行器专为驱动90°转角的风阀设计。驱动齿轮在运行时仍可手动操作,手动顺时针方向旋转手轮关执行器与风阀,逆时针方向操作则开。此为临时动作,电源接通时会回到原来信号指定的位置。
图3-28 组合式风阀执行器
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