新型蒸发冷凝结合制冷剂直接蒸发式空调制冷系统在地铁的

新型蒸发冷凝结合制冷剂直接蒸发式空调制冷系统在地铁的

应用探索

孙正杰 李冰 赵形瑞

  620321199009052136      

152201199304250512   

622625199510152716

摘要：本文介绍了新型蒸发冷凝结合制冷剂直接蒸发式空调制冷系统的组成以及制冷系统的工作原理。通过分析通风空调系统在传统地铁车站中存在的问题，提出未来新型系统改善及关注重点，以期对相关从业人员有所助益。

关键词：制冷系统；组成；原理；问题

1制冷系统的组成

新型直接蒸发式热冷凝系统结合空调制冷剂直接蒸发式变频空调调控制冷系统主要可以分为新型蒸发式冷凝结合换气加热器、压缩机、制冷剂直接蒸发式调控空调等重要组成部分。其中,蒸发器及空调送风机的直接组合,形成空调制冷剂直接蒸发式调控空调制冷机组,即新型直接蒸发式热冷凝系统结合空调制冷剂直接蒸发式调控空调作为制冷系统的重要末端组成部分。公司结合我国地铁行业特点,将新型蒸发冷凝结合换气加热器结构设计改造成门扇或对开多页式,制冷剂直接蒸发式调控空调制冷机组主要采用相对门扇式。冷凝侧的淋水蒸发冷凝器,下部是循环水池,上部是轴流风机,轴流风机下边是过冷用冷凝换热管,然后往下是喷水管,喷水管下边是翅片间距比过冷用冷凝换热管大的蒸发式冷凝换热管,再下边两侧是进风口,里边是填料换热层,空气与其中水的高压流向流动采用高压逆流的流动形式使未蒸发的气与水蒸气形成随机的空气被输送风机自动排出,未被空气通过管道蒸发的风机空气滴和水滴被送到风机内部挡风回水板内外表层上的阻挡层堵住并快速落水后送到风机回水盘后即可再循环风机继续运行使用。连接位于风机空气侧的制冷风机通过制冷剂直接将水通过风机蒸发管道使其排出机组内部结构连接包括风机空气水滴进风口、送风口及风机空气水滴进风口、送风口之间依次进行连接相同设置的还有空气水滴过滤器、蒸发器、挡水板和利用空气通过送风将水排出的风机;所述蒸发器的换热器为喷淋式直接冷却空气的结构。

2 制冷系统的工作原理

蒸发式潜热冷凝系统是以冷却水和低温空气作为直接冷却传热介质,利用冷却水的直接蒸发热能带走所有汽态潜热制冷剂的冷凝热。在系统结构传热形式上,它是将汽态制冷散热剂冷凝输送过程与专用冷却水泵的冷却输送过程合二为一,省略了将冷却水从潜热冷凝器传递到专用冷却塔的快速传递两个阶段;而是充分利用冷却水的直接蒸发潜热热与冷却水的工艺形成流体,在结构传热系统方式上,蒸发式潜热冷凝器以潜热冷却传热系统为主,显热蒸发传热系统为辅。空调制冷剂直接显热蒸发系统是广泛指专用冷媒在城市空调系统末端制冷设备中直接显热蒸发,也就是说它取消了目前传统意义上的专用冷却水循环系统。该制冷系统的主要特点之一是系统功能强和集成性高、无需专用冷却式热水塔、结构紧凑、控制方便,实现了专用冷媒在空调末端制冷设备内直接显热蒸发,节省了专用冷却水循环系统,提高了空调制冷的直接蒸发传热压力和冷却温度,实现了空调节能环保效果。同时,减小了城市空调系统末端设备在城市地铁站和车站内的建筑占地面积。

3 通风空调系统在传统地铁车站中存在的问题

1、环境不和谐,传统城市地铁社区空调系统采用大型冷却塔,普遍存在"选址难、征地难、布置难"三大环境难题;由于冷却器和塔的环境噪声、漂水、卫生安全隐患等,频频出现引发地铁社区附近居民群众投诉、维权,民生工程变扰民工程。

2、土建工程规模大,通风冷冻空调系统专用机房建筑面积大约占地铁车站建筑总面积的10%~15%,其中通风冷冻系统机房约120~250㎡,土建工程投资巨大;冷水机房设备多,占地面积大,导致车站规模难以控制在合理范围内。

3、空调系统能耗高,通风方便空调系统所用机房建筑面积大约占地铁车站建筑总面积的10%~15%,其中家用冷冻空调机房约120~250㎡,土建工程投资巨大;冷水机房设备多,占地面积大,导致车站规模难以控制在合理范围内。

4 未来新型系统改善及关注重点

1、结垢处理问题,由于采用蒸发式换热冷凝器结构紧凑,换水传热效率高,冷却水在立式冷凝器箱体表面上的结垢对其长期传热系统性能上的影响相当大。而且每当冷却器的水开始蒸发时,原来水中存在的一些杂质以及水中需要溶解的一些固体物质和浓度也是会不断的的增加,如果这些水的杂质以及水中溶解物不能有效得到控制,会直接引发水的结垢、腐蚀和污染导致污水泥浆大量堆积聚集。根据目前在建建筑工地的实际长期污水处理情况,采用一些的长期污水综合处理以及维护专项措施,如综合利用有机化学法和综合利用化学物理法的污水法,提高它的使用水质,降低排污水的箱体结垢处理产生时的风险;并在后期的污水设备正常运行中和维护管理过程中它还需要及时制订定期的进行污水处理维护以及管理专项措施,加强排污水在设备运行过程中和设备维护过程中的污水管理,时刻充分的的注意冷却水的箱体结垢如何处理产生情况,控制器内的水循环立式冷却水的连续三年使用寿命和长周期,通过同时进行长期排污水的处理措施来有效防止整个控制器内污水杂质的大量聚集积聚。这样不仅不但是它可以有效的的保持立式换热冷凝器的长期污水传热系统性能和高效率,还同时它也可以有效的的延长立式换热冷凝设备的连续污水使用寿命。

2、腐蚀保护问题,由于产品蒸发式使用冷凝器长期时间处于一种高温、高湿度的环境下,冷凝器内部中的海水换热器容易被海水腐蚀,为了有效解决这类问题提高了其对换热器的长期耐高性腐蚀保护能力。在产品设计中还应优先考虑选用一些采用优质不锈钢或类似的其他耐高性腐蚀不锈材质材料制作的产品蒸发式使用冷凝器,可以大大提高换热设备的长期耐用性,减少影响设备正常运行式使用冷凝器,可以大大提高换热设备的长期耐用性,减少影响设备正常运行的后期维护费用。

根据系统换热工作原理以及实际换热运行的应用经验,结垢问题是新型地铁空调系统的面临的一大困难,为了能够保证系统水质能够高效率的运转,蒸发冷凝冷冻换热器泵在喷淋系统水质时需要要保证适当的温度水质符合要求,同时它还需要配备运营管理人员经常进行清洗水并维护冷凝换热器。

5 结论

通过以上数据分析,在地铁中如果采用这种蒸发式冷凝直膨式地铁空调系统,可以有效取代目前传统水冷空调系统使用中的混凝冷却塔,减小地铁车站建设施工过程操作中的技术实施操作难度,以及有效解决地铁系统建设与车站环境节能保护之间的一部分矛盾,尤其在地铁节能环保方面尤其优势明显。因此将这种蒸发式冷凝直膨式地铁空调系统广泛应用于地铁地下车站建设成为一种可能。

能否最大限度地能充分发挥地铁车站蒸发式冷凝系统的车站供热保温性能及其主要特点这也是地铁车站建筑设计中整体建筑环境应该要充分考虑的一个关键要点。不合理的车站建筑环境设置也就很有可能直接导致车站无法完全充分发挥地铁车站蒸发式冷凝系统的供热性能和提高效率,甚至以完全改变车站节热保温功能为最低建筑耗能。但在目前我国境内地铁沿线所有车站中寸土寸金,不能为了使用需要充分设置这种车站蒸发式冷凝供热系统冷凝器的空调系统而故意进行大幅度的降低要求或增加我国地铁沿线车站的整体建筑使用规模,这也不能完全违背在目前我国境内地铁沿线所有车站中是需要充分采用这种车站蒸发式冷凝系统的车站设计规划初衷。

参考文献：

[1]黎元龙. 蒸发式冷凝直膨式空调系统在地铁中的应用探索.建筑论坛[J].2015.

[2]周群,高吉祥,罗佳.直膨式蒸发冷凝空调系统应用于南方地铁车站的可行性分析[J].建筑技术开发,2017,44(01):151-152.

[3]苏晓青, 黄翔, 宋祥龙, 等. 蒸发冷凝式冷水机组应用于地铁空调系统中的可行性分析[J]. 制冷与空调(四川), 2016, 30(2): 158-162.