浅析天津地铁2、3号线空调系统现状及优化

胡志刚

摘要：天津地铁2、3号线空调系统在车站分别设置公共区及设备区的空调系统，设备区的空调冷源为单一冷源，一旦发生故障，维修时间较长，对地铁运营造成一定的影响。本文基于2、3号线现有空调的设置，通过管路优化，实现公共区及设备区冷源的互被互用，解决设备区冷源单一，一旦故障对运营安全影响过大的问题。

关键词：天津地铁2、3号线；冷源单一；问题解决

一、背景

（一）天津地铁2、3号线车站空调系统组成

车站的站厅、站台通风空调系统。车站的大系统的设备主要包括小新风机、排烟风机、回风机、排风机、组合式空调器及其对应的控制风阀。以2台水冷式水冷机组为车站提供冷源，近期设计为一主一备，远期规划随着客流量提升，如遇客流量增大，则两台冷源全部投入。其运行模式为如果室外的新风焓值超过车站的回风点焓值的话，空调新风运行，并且关闭全新风的风阀，关闭排风机的风阀，开启回风风阀，此时回风与小新风利用组合式空调器的混合段进行充分混合之后进入站厅和站台。

（二）运行中存在的问题：

由于天津地铁2、3号线地下车站设备区设置风冷机组作为冷源提供冷量，每站设置一台风冷机组，当风冷机组设备本体或循环水泵发生故障时，由于供货周期较长，维修工时较长等限制，设备区将会在很长一段时间内处于无冷源状态。在无冷源情况下，只能通过加临时空调、开门通风等方式进行临时降温，制冷效果差、不稳定，对安全运营有一定影响，可能造成通信、设备等房间由于温度过高导致服务器设备宕机，进而引发严重的影响运营事件发生。

二、项目概况

由于机组压缩机等单价较大，各线路不同型号压缩机较多，在公司仓库备为每种压缩机常备一台机组压缩机，从运营成本上来说难以实现，而当一台机组压缩机故障时，厂家的供货期往往长达1至2个月，供货周期太长，无法保障车站设备区的供冷需求。鉴于此，从2、3号线现有空调冷源的设置角度考虑，可通过大小系统空调管路的改造调整，实现大小系统空调机组的互被互用，拥有解决风冷机组冷源单一的问题。

为解决风冷机组冷源单一，故障修复时长较慢，影响较大的问题，通过对2、3号线正线大、小系统水管路的改造用以解决如下问题：

（1）解决风冷机组或循环水泵发生故障时无备用机组为设备房间提供冷量的问题；

（2）不影响原有公共区冷水机组的主被互换功能。

（3）当风冷机组和一台水冷机组同时发生故障时，可以根据需要，调节阀门，选择一台备用水冷机组为设备房间或车站公共区供冷。只有当3台机组全部损坏情况下，车站无冷量供应，降低设备故障率，提高设备运行稳定性。

（4）实现大小系统3台冷源设备的互被互换，只有在三台冷源均损坏的情况下才会导致车站空调系统瘫痪。

三、方案设计

以2卞兴站为基础，做如下施工改造样板，2、3号线其余各站按此站标准执行

（一）关闭风冷、水冷机组并完成泄水作业

在界面关闭风冷、水冷机组，5分钟后关闭冷冻水泵、冷却水泵、补水泵，打开大、小冷冻水系统最低点阀门及最高点放气阀，保障系统内水彻底排净。

（二）增加阀门

在大系统冷冻泵进水管路和水冷机组蒸发器出水管路上增加阀门，将大系统冷冻泵和水冷机组蒸发器从大系统中分离出来。

利用气焊或切割机将图中阀门既有管道切断，切断管道尺寸为蝶阀厚度，同时考虑热胀冷缩、磨光、坡口情况。切口与管道垂直，切口平面倾斜偏差e不大于管道外径的1%，且不超过3mm。保留管道用千斤顶或吊装工具固定，以防既有管道无受力点导致变形及断裂。

切割后表面用磨光机清理至平整光滑，再进行坡口加工。加工完的坡口如不立即组对焊接，其断面应予以保护，不产生伤痕或变形，并进行防锈处理。

焊接处两侧15mm范围内采用机械或手工方法清理至呈现金属光泽，管道断开两端焊接DN200法兰盘，焊接时保持法兰间平行，偏差不大于法兰外径的1.5%，且不大于2mm。法兰连接应保持与管道同心，保证螺栓自由穿入，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。

焊接完成后清理切割及焊接產生的铁渣、焊渣，焊接处涂抹防锈漆。

阀门安装时阀门处于关闭状态，不得使用强力连接，保证受力均匀。阀门采用涡轮式传动手动蝶阀，法兰连接。

在小系统冷冻泵进、出水管路上（即末端的总进水与总回水）增加阀门，将小系统末端从小系统中分离出来。

（三）大、小系统管路连接

在大小系统管路阀门加装隔离完成后，把小系统的冷冻水进水端与大系统的冷冻水进水端相连，小系统的出水端与大系统的出水端相连。

（四）系统打压

系统试压：在各分区管道与系统主、干管全部连通后，对整个系统的管道进行系统的试压。试验压力以最低电的压力为准，但最低点的压力不得超过管道与组成件的承受压力。压力试验升至试验压力后，稳压10min，压力下降不得大于 0.02Mpa，再将系统压力降至工作压力，外观检查无渗漏为合格。

（五）系统调试

在风冷机组屏蔽使用的情况下，能够完美使用水冷机组替代风冷机组成为冷源，空气处理机、组合式空调机组末端压力、流量正常，出风口温度符合现有标准。

四、比较分析

通过空调机组大小系统的管路改造，可通过备用水冷机组代替风冷机组，在故障发生时，可快速通过开启管路阀门，实现水冷机组代替风冷机组，可以在半小时内恢复故障区空调系统，大大的降低了故障处理时长，保障了地铁重要信号房间设备的运行安全。

五、结束语

综上所述，本文主要阐述天津地铁2、3号线空调的组成，以及空调系统在运行过程中遇到的问题，以及依据现有设备形式所做的优化调整。

参考文献：

[1]魏广宏.北京地铁环境通风系统的改造分析[J].工程建设与设计，2016（11）.