专利名称：城市轨道交通风机并联式通风集成系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及城市轨道交通通风、空调设备系统技术领域，属于一种城市轨道交通风机并联式通风集成系统。
背景技术：
目前，在我国北方寒冷地区的城市轨道交通中，通常不设置空调系统，而仅采用通风的方式解决地下空气环境问题。传统城市轨道交通通风系统主要有两部分组成。
一是地下车站之间的区间隧道和站厅、站台公共区通风系统该系统的功能是解决列车在区间的阻塞及火灾时的通风及排烟，以及正常情况下的区间通风；同时，该系统可以通过风机的风向调整、风阀的转换，组成车站站厅、站台公共区的通风系统；该系统同时兼作公共区火灾排烟系统。为此在车站两端均设有二台大型可逆转的轴流风机、风道及风阀、消声器等相关设备。
一是车站设备及管理用房通风系统为了给车站工作人员及各种设备创造一个良好的工作环境，为此在车站的通风机房内设有车站各类设备管理用房的送、排风机，组成一个通风系统，担负车站设备管理用房的通风任务。该系统同时兼作设备及管理用房火灾排烟系统。
在我国的城市城市轨道交通建设中，通风系统设计通常采用上述方案，概述为由区间隧道和站厅、站台公共区通风系统及车站设备管理用房通风系统组成。从运行效果看，都能完成城市轨道交通通风系统所设定的各项功能，但尚有不足的地方上述在车站两端所设的二台大型轴流风机(20×104m3/h的大风机)，既为车站公共区，又为区间隧道服务，两种通风工况的风量、风压不完全一致。通常，可以通过变频控制调节风机转速，使其适应不同的工况。但是，变频调节能力是有限的，一般不能低于工频风量的50％。这就大大限制了该通风系统在实际应用中的调节灵活性。因为，我们通常希望采用小进风量、大排风量的节能通风方式，但对于大风机而言，调节后的风量仍然高于要求的小进风量。另外，为了保证冬季城市轨道交通车站、隧道内部的舒适度，也要求采用小风量的通风。这些要求都是传统系统难以实现的。
因此，如何使上述风机与系统要求更好地匹配就是一个课题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种城市轨道交通风机并联式通风集成系统。其由区间隧道和站厅、站台公共区通风系统、设备及管理用房通风系统组成。其采用小型化设备，把车站每端所设的二台大型轴流风机改为四台小风机，使系统与设备之间匹配更加合理；在满足使用要求的前提下，充分利用事故风机、风道的空间及通风系统的特点，使区间隧道和站厅、站台公共区通风系统集成在一起，节省通风系统机房面积、设备投资少、运营费用少、而且使运行管理更为简洁方便。车站设备及管理用房单独设置通风系统。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种城市轨道交通风机并联式通风集成系统，它包括区间隧道和站厅、站台公共区通风系统、设备及管理用房通风系统；在城市轨道交通车站的两端设置有送风道、排风道，其特征在于所述的送风道内设置有两台送风机；所述的排风道内设置有两台排风机；两台送风机、排风机分别并联(也可单独运行)，再通过区间风阀、送风管、排风管与车站一端的区间隧道、公共区相连。
所述的区间风阀分别连通上、下行区间隧道。
所述的送风机、排风机为可逆转轴流风机，并可通过变频控制调节风量，在送风机、排风机的两侧安装有消音器，在送风机、排风机的一侧安装有电动风阀，在送风机的一侧安装有可自动清洗式空气过滤器。
所述的车站一端的公共区送、排风管包括站厅送风管、站台送风管，站厅排风管兼排烟管、站台板下排风管、列车顶排风管兼排烟管。
本城市轨道交通风机并联式通风集成系统能够满足城市轨道交通对通风系统的全部要求，通过运行模式的转换，可以实现开式运行、闭式运行、区间阻塞通风、区间夜间通风、火灾排烟运行。
图1为本实用新型的实施例车站通风平面示意图图2为图1中两端放大示意图图3为图2中A-A向剖视示意图图4为图1中本实用新型的实施例通风系统原理示意图具体实施方式
参见图1、图2、图3所示一种城市轨道交通风机并联式通风集成系统，它包括区间隧道和站厅、站台公共区1通风系统、设备及管理用房2通风系统。在城市轨道交通车站的两端设置有送风道3、排风道8，所述的送风道3内设置有两台送风机4；所述的排风道8内设置有两台排风机7；两台送风机、排风机分别并联(也可单独运行)，再通过区间风阀10、送风管16、19、排风管15、18、17与车站一端的区间隧道、公共区1连通。y所述的送风机4、排风机7为可逆转轴流风机，并可通过变频控制调节风量，在送风机4、排风机7的两侧安装有消音器5，在送风机、排风机的一侧安装有电动风阀9，在送风机的一侧安装有可自动清洗式空气过滤器6。
所述的车站一端的公共区送、排风管包括站厅送风管16、站台送风管19，站厅排风管兼排烟管15、站台板下排风管18、列车顶排风管兼排烟管17。
送风道3和排风道8与风亭20连通；10为区间风阀，11为区间活塞风阀，12、13、14为区间隧道与公共区通风转换风阀。
1、车站公共区通风系统对于典型车站，在车站的每端均设置四台可逆转轴流风机(兼做区间隧道事故通风机)，风机均采用变频调速控制方式。每端两台送、排风机并联(也可单独运行)，负责车站一半的公共区通风；排风机同时兼做公共区的排烟风机。通过变频调节风量，使风机适应各种工况的需要。
由于北方寒冷地区春、秋以及冬季风沙较大，为满足车站内空气清洁度的要求，在室外空气送入车站时，必须经过过滤处理。所以，考虑在送风机前设置可自动清洗式空气过滤器。当空气过滤器的阻力损失达到设定值时，自动清洗装置开启并完成滤网的清洗工作，既满足了站内的空气洁净要求，又大大减轻了过滤器清洗的工作强度；过滤器还可在火灾时，旋转开启，开启时间低于30秒，形成无阻挡的排烟道；同时，空气过滤器清洗方便，能够减少风道的阻力，为节能运行创造了条件。
2、区间隧道通风系统区间隧道通风系统是由活塞风道、迂回风道、车站通风机和车站出入口等组成的纵向通风系统。
单独设置两条活塞风道21和活塞风阀11，分别对应两条隧道，并设置电动组合风阀10。双洞区间车站端部或临近隧道内设置迂回风道，内设置电动卷帘门或电动风阀，通过活塞风道21和迂回风道内风阀的开、闭组合，可以实现区间隧道的开式运行、闭式运行。
设置在车站每端的4台车站送、排风机兼做隧道事故风机，并设置电动风阀(常闭)12、13、14与活塞风道21相连通，利用风阀10做为区间事故风阀，当临近区间发生火灾或者阻塞事故时，四台风机同时向区间送风或排风。
3、设备及管理用房通风系统车站设备及管理用房单独设置通风系统。
通风系统运营模式根据北方寒冷地区的气候特点，以及城市轨道交通内部各种不同运营条件的要求，通风系统的运营模式有正常情况下的开式运行、闭式运行和夜间通风，事故情况下的区间阻塞通风运行、车站火灾排烟运行和列车区间火灾排烟运行等几种运行模式，以下简要说明。
在实际运行中，应根据气候、客流量、发车密度以及监测的站内温度、质量状况，采用合理的运行方式组合。
1、开式运行开启车站送、排风机对车站公共区进行机械通风，根据车站公共区所需的通风量和压头，确定风机的实际工作频率；开启车站端部的活塞风道、关闭迂回风道，利用列车运行活塞效应，从列车出站端活塞风道引入室外冷空气，吸收列车区间发热后，从列车进站端活塞风道排出。
开式运行主要在过渡季、夏季室外气温低于车站设计温度时采用。
2、闭式运行关闭车站送、排风机及车站公共区送排风系统。
关闭活塞风道，开启迂回风道，依靠列车活塞效应从出入口引入室外空气，根据计算分析，一般情况下都可以满足人员的新风量要求。
3、夜间通风当夏季夜间停运时，可利用车站送、排风机隔站送排的方式组织夜间通风，区间风机也应该参与夜间通风，充分利用夜间温度较低的特点，排出区间积存的热量，降低隧道温度。
4、区间阻塞通风当列车因故障或前方车站未发车而必须停在区间时，该区间前方站的8台车站送排风机同时对阻塞区间排风，后方站的8台车站送排风机同时向阻塞区间送风，此时应关闭车站公共区通风系统送、排风管上的电动风阀，同时关闭这两座车站的活塞风道和迂回风道，通过区间事故风阀和活塞风阀的开、闭组合，向阻塞区间送、排风，在阻塞区间内形成一定的风速，排除列车散热和人员散热，并提供给乘客所需新风。
5、车站火灾排烟运行当站台层发生火灾时，开启车站送、排风机，关闭站台层送风管、站厅层排风管和站台下排风道，开启站台层排风管和站厅层送风管，形成送风机向站厅层送风，排风机从站台层排烟的局面。
当站厅层发生火灾时，开启车站送、排风机，关闭站厅层送风管和站台层排风管，开启站厅层排风管和站台层送风管，形成送风机向站台层送风，排风机从站厅层排烟的局面。
6、区间火灾排烟运行列车在区间隧道发生火灾，应尽量将列车继续行驶至车站，有利于人员疏散。此时按照站台层火灾处理。当列车在区间隧道发生火灾并停在区间内时，通过区间事故风阀和活塞风阀的开、闭组合，根据列车起火部位组织排烟，以下两种方式中，空气过滤器电动开启，形成无阻挡的排烟道，迂回风阀、公共区通风管道上的电动风阀均应关闭(1)、隧道内列车一头着火时，列车着火端一侧的车站8台车站风机均排烟，另一侧车站8台车站风机均进风。乘客迎风撤离。
(2)、隧道内列车中部着火时，距列车较近的车站的8台车站风机均送风，较远的车站的8台车站风机均排烟。乘客向较近的车站撤离。
(3)、对于设有区间风道的区间，根据列车火灾停靠位置和火灾部位，由区间风机和车站送排风机组织排烟。
(4)、对于设有区间射流风机的区间，根据列车火灾停靠位置和火灾部位，由射流风机协助临近车站送排风机组织排烟。
本城市轨道交通风机并联式通风集成系统与传统通风系统的比较1、综合经济分析采用年值法对两种系统进行动态比较，考虑到通风设备的使用寿命在20年左右，20年以后可能要更换设备，而那时的设备价格和利率都是无法估算的，所以确定设备投资的比较期限为20年；而土建费用应该至少折算到100年。贴现率按5.76％计算。根据计算结果，通风集成系统的年综合费用低于传统通风系统。下表中年维护费用指的是通风设备的每年的维修保养费用，按照设备造价的3％考虑。
综合经济比较表
2、综合技术比较城市轨道交通风机并联式通风集成系统取消了车站每端的2台20×104m3/h大风机，取而代之的是4台12×104m3/h小风机。根据模拟预测，采用风机并联式通风集成系统能够控制车站和隧道温度、风速在规定的范围内。采用风机并联式通风集成系统能够节省初期投资196万元/站，运行费用也比传统通风系统略有下降，而且，风机并联式通风集成系统还具有以下优点1)设备风量、风压匹配趋向合理，尤其是小风量运行工况；有利于实现大排风量、小送风量的节能措施。
2)每站可提供的事故通风量达到了96×104m3/h，增幅达20％，更加安全可靠。有利于区间火灾或阻塞时增加区间风速，同时不必设置区间喷嘴。
3)车站每端由2台大风机改为4台小风机，单台风机的容量降低，设备尺寸减小，便于设备的运输、安装与维修。
4)通风设备的向下和向上的调节能力均有所增大，配合合理的控制方式，有利于实现节能运行。
5)系统运营方式更加多样化，灵活性高，可根据不同季节，实施有针对性的运行方案，更加节能。
6)有利于控制风机噪声对站内和站外的影响，在同等噪声标准下，能够缩短消声器的长度。
权利要求1.一种城市轨道交通风机并联式通风集成系统，它包括区间隧道和车站站厅、站台公共区通风系统、设备及管理用房通风系统；在城市轨道交通车站的两端设置有送风道、排风道，其特征在于所述的送风道内设置有两台送风机；所述的排风道内设置有两台排风机；两台送风机、排风机分别并联，再通过区间风阀、送风管、排风管与车站一端的区间隧道、公共区相连。
2.根据权利要求1所述的城市轨道交通风机并联式通风集成系统，其特征在于所述的送风机、排风机为可逆转轴流风机，并可通过变频控制调节风量，在送风机、排风机的两侧安装有消音器，在送风机、排风机的一侧安装有电动风阀，在送风机的一侧安装有可自动清洗式空气过滤器。
3.根据权利要求1所述的城市轨道交通风机并联式通风集成系统，其特征在于所述的车站一端的公共区送、排风管包括站厅送风管、站台送风管，站厅排风管兼排烟管、站台板下排风管、列车顶排风管兼排烟管。
专利摘要本实用新型公开了一种城市轨道交通风机并联式通风集成系统。在城市轨道交通车站的两端设置有送风道、排风道，其特征在于所述的送风道内设置有两台送风机；所述的排风道内设置有两台排风机；两台送风机、排风机分别并联，再通过区间风阀、送风管、排风管与车站一端的区间隧道、公共区相连。其采用小型化设备，把车站每端所设的二台大型轴流风机改为四台小风机，使系统与设备之间匹配更加合理；在满足使用要求的前提下，充分利用事故风机、风道的空间及通风系统的特点，使区间隧道和站厅、站台公共区通风系统集成在一起，节省通风系统机房面积、设备投资少、运营费用少、而且使运行管理更为简洁方便。
文档编号F24F7/08GK2725769SQ20042008775
公开日2005年9月14日 申请日期2004年8月16日 优先权日2004年8月16日
发明者李国庆, 王奕然, 张良焊, 褚敬止 申请人:北京城建设计研究总院有限责任公司