一种地铁车站排风道旁通式蒸发冷却直膨式通风空调系统的制作方法

1.本实用新型属于地铁车站空调系统领域，特别涉及一种地铁车站排风道旁通式蒸发冷却直膨式通风空调系统。


背景技术：

2.国内项目公共区通风空调系统通常采用双端送风的方式。在设备大小端分别设置一个公共区环控机房，在机房内设置一台组合式空调机组，一台回排风机，各负担站厅及站台公共区个一半的通风空调负荷。
3.通风空调系统多采用地下设置冷冻机房、空调机房，地面设置冷却塔的方案。根据各地多年的系统运行，该系统稳定可靠，但随着轨道交通的日益发展，该系统还存在以下优化空间：一、冷却塔的地面占地，地面如设置冷却塔，会产生占地大、噪声污染、漂水、景观差等问题。二、通风空调系统换热效率低，传统空调系统需经5次换热将地下热量带出室外，且存在冷媒介质长距离输送的问题。三、地铁车站建筑规模，地下设置冷冻机房面积为百余平米，增加了车站建筑规模和土建投资。可见，既有地铁车站的通风空调系统是有待优化的。
4.直膨式空调系统包括压缩冷凝单元、蒸发单元和空气过滤器、送风机、以及消声器等空气处理功能单元。与常规的集中式空调系统相比不同，它将制冷系统和空气换热系统集成在一起，直接使用制冷剂来冷却处理室内空气，省却了冷冻水系统和冷冻水泵，减少了载冷介质环路的冷量输送环节，故运行能耗大大降低，同时相对减少了传统冷量输送过程的换热损失，机组蒸发温度相对得以提高，从而提高了机组制冷效率。在北方地区，地铁地下车站公共区冬季仅进行通风且不供暖，采用直膨式空调机组则能够解决表冷器的冬季霜冻问题，比传统的集中式空调系统相应减少了冬季表冷器的泄水、吹干或灌注防冻液的维护工作量。
5.现有的直膨式空调系统无法直接用于地铁车站，主要存在以下问题：
6.(1)传统直膨板换安装方式相对固定，不能有效与车站系统结合。传统直膨板换安装方式主要有两种。一种是独立风道式直膨板换安装方式，预留独立风道对板换进行散热，蒸发式冷凝器+蒸发压缩送风机组、蒸发式冷凝器+压缩机组+蒸发送风机组、蒸发式冷凝压缩冷凝机组+蒸发送风机组，可按不同功能分别布置在排风通道、室内机房等位置。另一种是排风道结合式直膨板换安装方式，平时与排烟工况下结合的形式，通风空调集成系统将车站公共区通风空调和区间隧道事故通风系统合并设置，为解决蒸发式冷凝器在地下隧道空间放置，蒸发式冷凝器部分设计成电动可旋转开启式结构，在过渡季节通风工况及排烟工况可控制其旋转开启，减少部分排风阻力。两种安装方式均为相对固定的安装方式，一种是需要独立风道安装，另一种是可以兼用风道但是设备相对于整个通风系统独立，不能有效结合，且排风道内阻力大，通风效果较差。
7.(2)排烟工况下，安全保证率低。对于排风道结合式直膨板换安装方式，设备安装于排风道内，蒸发式冷凝器部分设计成电动可旋转开启式结构，在排烟工况下旋转打开，降低风道阻力，实现烟气迅速排除。由于设备本身体积较大，极易出现打开失败情况，如果运
营维护不够及时，会导致整个车站排烟系统瘫痪，存在一定的安全隐患。
8.(3)风道换热流程较短，不能有效利用风道长度特点。地铁车站一般附属较长，风道具有狭长的特点，换热板的安装方式一般与气流换热流线垂直，换热流程较短，不能实现有效的紊流换热，同时不能结合车站形式增加换热流程，影响部分换热效果。


技术实现要素：

9.本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种地铁车站排风道旁通式蒸发冷却直膨式通风空调系统，形式简单、维护便利、节约能耗，可根据地区全年气候变化进行模式切换，满足地铁车站通风、空调、火灾工况等各模式的安全运行。
10.本实用新型采用的技术方案是：一种地铁车站排风道旁通式蒸发冷却直膨式通风空调系统，包括风阀a、模块式蒸发冷却直膨换热装置、排热风机、风阀b、直膨式空调机组、冷媒管道、排风道和活塞风道，排风道内固定有风阀a、模块式蒸发冷却直膨换热装置和排热风机，所述模块式蒸发冷却直膨换热装置的一侧紧贴所述风阀a，另一侧紧贴所述排风道的内侧壁，所述排风道旁设置有活塞风道，所述排风道与活塞风道的连通处设置有风阀b，所述风阀b位于所述模块式蒸发冷却直膨换热装置和排热风机之间，所述模块式蒸发冷却直膨换热装置通过冷媒管道与直膨式空调机组连接。
11.进一步的，所述模块式蒸发冷却直膨换热装置的数量为两个，分别位于所述风阀a的两侧。
12.进一步的，所述风阀a垂直于所述排风道的内侧壁，所述模块式蒸发冷却直膨换热装置与所述排风道的内侧壁的夹角为15
°‑
45
°
。
13.进一步的，所述直膨式空调机组位于风道或机房内。
14.进一步的，所述直膨式空调机组为大系统直膨式空调机组和小系统柜式直膨机组。
15.进一步的，所述活塞风道为单活塞风道或双活塞第一活塞风道。
16.与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
17.1.本实用新型脱离地铁土建专业条件限制，采用模块式蒸发冷却直膨换热装置，与风阀一起安装在排风道内，结构受限性大大降低，可不依赖风道宽度进行热气旁通，可以因地制宜的结合地铁排风系统进行联合排热，减少了地面冷却塔的设置，减少机房面积，降低初投资，并节省运行费用。
18.2.本实用新型在排烟工况下，模块式蒸发冷却直膨换热装置不转动或移动，而采用保证率较高的排烟专用风阀，系统安全保证率得到提高；平时通风及排烟工况下，风阀与风道流线垂直，阻力大大降低，避免了传统换热板安装于风道内阻力过高现象。
19.3.本实用新型依据地铁车站一般附属较长，风道具有狭长的特点，模块式蒸发冷却直膨换热装置安装时，尽量减小与气流换热流线的夹角，结合车站形式增加换热流程，增强紊流换热，紊流效果增强，对应散热效果得到增强。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的结构示意图。
21.图中：1-风阀a，2-模块式蒸发冷却直膨换热装置，3-排热风机，4-风阀b，5-大系统
直膨式空调机组，6-小系统柜式直膨机组，7-冷媒管道，8-排风道，9-活塞风道，10-活塞风孔。
具体实施方式
22.为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。
23.本实用新型的实施例提供了一种地铁车站排风道旁通式蒸发冷却直膨式通风空调系统，如图1所示，其包括风阀a1、模块式蒸发冷却直膨换热装置2、排热风机3、风阀b4、直膨式空调机组、冷媒管道7、排风道8和活塞风道9。排风道8内固定有风阀a1、模块式蒸发冷却直膨换热装置2和排热风机3，风阀a1、模块式蒸发冷却直膨换热装置2位于所述排热风机3的后方。所述风阀a1垂直于所述排风道8的内侧壁，所述风阀a1的两侧对称的各设置有一个所述模块式蒸发冷却直膨换热装置2，所述模块式蒸发冷却直膨换热装置2的一侧紧贴所述风阀a1，另一侧紧贴所述排风道8的内侧壁。所述模块式蒸发冷却直膨换热装置2与所述排风道8的内侧壁的夹角为30
°
。所述风阀a1和模块式蒸发冷却直膨换热装置2的上下两端紧贴所述排风道8的上下内壁。排热风机3作为轨行区排烟风机兼平时工况排热风机3使用。
24.所述排风道8旁设置有活塞风道9，活塞风孔10与活塞风道9连接。所述排风道8与活塞风道9的连通处设置有风阀b4，所述风阀b4位于所述模块式蒸发冷却直膨换热装置2和排热风机3之间。本实施例中，所述活塞风道9为单活塞风道。对于采用双活塞风道的地铁车站，所述活塞风道9为双活塞第一活塞风道。
25.排风道8可以结合车站形式进行拆分，若排风道8为结合型风道(2.8m以下为排热风道，内含排热风机，上层为排风道)。则风阀a1、模块式蒸发冷却直膨换热装置2和风阀b4均安装于排热风机3所在的下层排热风道，不影响本实用新型的实施。
26.所述模块式蒸发冷却直膨换热装置2通过冷媒管道7与直膨式空调机组连接。所述直膨式空调机组可以安装于风道或机房内，本实施例位于机房内。直膨式空调机组内含压缩机、膨胀阀等制冷部件。所述直膨式空调机组分为大系统直膨式空调机组5和小系统柜式直膨机组6。
27.本实施例的主要运行工况如下：
28.1、空调季正常排热工况下：风阀a1关闭、风阀b4关闭，采用模块式蒸发冷却直膨换热装置2对冷凝机热气进行冷却。排热风机3变频开启，气流从排热风机3处射出后流经模块式蒸发冷却直膨换热装置2换散热，将系统热量通过排风道8及与排风道8连接的排风井散出，同时活塞风道9内气流与排风道8内气流无交叉。
29.2、空调季轨行区火灾工况下：风阀a1开启，风阀b4关闭，利用排风道8排烟。排热风机3定频开启，烟气由风阀a1顺利通过，安全保证率大大提高。
30.3、过渡季高温工况下：风阀a1关闭、风阀b4关闭，采用模块式蒸发冷却直膨换热装置2对冷凝机热气进行冷却。排热风机3变频全功率开启，气流从排热风机3处射出后流经模块式蒸发冷却直膨换热装置2换散热，将系统热量通过排风道8及排风井散出，同时活塞风道9内气流与排风道8内气流无交叉。
31.4、过渡季低温工况下：风阀a1关闭、风阀b4开启，采用模块式蒸发冷却直膨换热装置2对冷凝机热气进行冷却。排热风机3低温关闭，气流从活塞风道9处射出后流经模块式蒸
发冷却直膨换热装置2换散热，将系统热量通过排风道8及排风井散出，同时活塞风道9内气流与排风道8内气流相交叉。
32.当列车进入车站，风阀a1关闭，风阀b4开启，采用模块式蒸发冷却直膨换热装置2对冷凝机热气进行冷却；当列车驶出车站，风阀a1关闭，风阀b4关闭，实现活塞风正常吸入，避免排出的热气被重复吸入。
33.5、过渡季轨行区火灾工况下：风阀a1开启，风阀b4关闭，利用排风道8排烟。排热风机3定频开启，烟气由风阀a1顺利通过，安全保证率大大提高。
34.6、隧道火灾工况下，风阀a1关闭，风阀b4关闭，利用活塞风机排烟。
35.本实用新型将隧道通风系统的风阀a1与直膨空调系统的模块式蒸发冷却直膨换热装置2进行结合，与排热风机3安装在同一个排风道8内，避免了直膨空调系统脱离车站的功能组成部分单独应用的弊端。
36.以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。