地铁环控系统介绍课件.pptx

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1、1,单元六 通风空调,单元六通风空调系统,2,单元六 通风空调,系统功能及相关概念,制式、系统组成及相关设备,控制方式和操作,相关事故分析,本章知识结构,3,单元六 通风空调,学习目标,2.能够完成紧急状态下通风空调系统的操作,1.理解通风空调系统的功能,2.理解通风空调的运行方式,4.掌握通风空调系统的控制方式,1.安全意识、服务意识,2.团队合作能力、沟通协调能力,知识能力,操作/应急能力,素质能力,3.了解通风空调系统的组成设备及功能,1.能够完成正常状态下通风空调系统的控制,4,单元六 通风空调,第一节环控系统的功能及相关概念的理解,5,本节学习目标：,1.理解通风空调系统的功能2.掌

2、握活塞通风等相关概念,单元六 通风空调,6,单元六 通风空调,城市轨道交通为什么需要配置通风空调系统？,7,单元六 通风空调,地铁空气质量究竟怎么样？,伦敦国王学院的研究人员选择了6名身体健康的志愿者，让他们随身携带空气检测仪，在一天时间里，随时监测自己所到之处的空气质量。监测结果发现，地铁中的空气质量最差，每立方米的PM2.5浓度达到64微克；其次为在路上开车，数值是33,2014年5月26日，英国每日邮报刊登英国伦敦国王学院最新调查研究发现，在室内外各种环境中，地铁里空气最脏。,8,单元六 通风空调,地铁空气质量究竟怎么样？,9,单元六 通风空调,地铁空气质量究竟怎么样？,10,单元六 通

3、风空调,11,单元六 通风空调,结论：如果在外面需要戴口罩，在地铁站里和车厢里也需要戴口罩。,因此配置通风空调设备设施可用于改善地铁空气质量，提高服务水平。,12,单元六 通风空调,通风空调系统为灾害救援提供条件！,看视频：武汉地铁通风,地铁通风系统的实际应用。,掌握通风空调的控制方式和应急操作，是车站工作人员的必备技能之一。,13,单元六 通风空调,前方车站,后方车站,联络通道,区间隧道火灾，列车停在区间，通风设备如何配合疏散工作？通风空调设备设施有哪些？如何进行控制？,列车运行方向,隧道通风设备设施,14,单元六 通风空调,地铁车站的通风空调系统是指在地铁车站（站厅、站台、出入口通道）、区

4、间隧道、车站内设备及管理用房进行空气处理，通过通风系统和空调系统对区域内的温度和湿度进行调节，满足车站和列车的正常运行。,通风空调系统定义及范围,15,单元六 通风空调,地铁通风空调系统的功能,1.为乘客提供往返于地面至列车的过渡性舒适的环境；2.为工作人员提供舒适的工作环境；3.保证设备正常运行所需环境；4.当列车在隧道内发生阻塞事故时，保证列车周围环境温度满足列车空调系统正常运行的要求；5.发生火灾的情况下，进行合理的气流组织，及时排烟，协助乘客疏散。,16,单元六 通风空调,提供乘车及工作环境,01,设备工作环境,02,灾害救援,03,通风空调系统功能,17,单元六 通风空调,关于通风空

5、调系统的相关概念理解,活塞通风,机械通风,大系统,小系统,18,单元六 通风空调,1.活塞通风,活塞效应,自行车打气筒,风箱,19,单元六 通风空调,隧道活塞效应指在隧道中高速运行的列车，会带动隧道中的空气产生高速流动，类似汽缸内活塞压缩气体的现象。地铁利用这种原理，通过风井等设施与外界进行空气交换的方式称为活塞通风。,20,单元六 通风空调,活塞通风,前方车站,后方车站,联络通道,阻塞比？,21,单元六 通风空调,活塞通风：当列车的正面与隧道断面面积之比（称为阻塞比）大于0.4时，由于列车在隧道中高速行驶，如同活塞作用，使列车正面的空气受压，形成正压，列车后面的空气稀薄，形成负压，由此产生空

6、气流动。利用这种原理通风，称之为活塞效应通风。,活塞通风的特点？,22,单元六 通风空调,实验表明：当风井间距小于300m、风道的长度在25m以内、风道面积大于10时，有效换气量较大。在隧道 顶上设风口效果更好。由于设置许多活塞风井对大多数城市来说都是很难实现的，因此全“活塞通风系统”只有早期地铁应用，现今建设的地铁多设置活塞通风与机械通风的联合系统。这种系统多用于当地最热月的月平均温度低于25且运量较少的地铁系统。,23,单元六 通风空调,图：地铁风井,24,单元六 通风空调,图：地铁风井/风亭,25,单元六 通风空调,2.机械通风,机械通风：利用风机产生的压力，将外界空气有组织的送入地下车

7、站及隧道等空间，并通过排风，形成循环通风，用以改善地下空间的空气条件。 将风机、风道、风阀等有机组合成的系统称为机械通风系统。,日常生活中机械通风方式？,26,单元六 通风空调,图：风道,图：隧道风机,机械通风与活塞通风比较？,27,单元六 通风空调,当活塞通风不能满足地铁除余湿与余热的要求时，要设置机械通风系统。根据地铁系统的实际情况，可在车站与区间隧道分别设置独立的通风系统，车站通风一般为横向送排风系统，区间隧道一般为纵向送排风系统。对于当地气温不高，运量不大的地铁系统，可设置车站与区间连成一起的纵向通风系统。,28,单元六 通风空调,3.大系统,4.小系统,车站公共区通风空调和防排烟系统

8、。,车站设备及管理用房的通风空调和防排烟系统。,29,单元六 通风空调,休息！休息！,30,单元六 通风空调,第二节环控系统的制式及组成、设备介绍,31,单元六 通风空调,本节学习目标：,1.掌握地铁通风空调系统的制式2.理解系统组成及运行方式3.了解相关设备,32,单元六 通风空调,根据城市轨道交通隧道通风换气的形式以及隧道与车站站台层的分隔关系，城市轨道交通通风空调系统一般划分为三种制式。,开式系统,闭式系统,屏蔽门式系统,33,单元六 通风空调,开式系统是应用机械或“活塞效应“的方法使地铁内部与外界交换空气，利用外界空气冷却车站和隧道。这种系统多用于当地最热月的月平均温度低于25且运量较

9、少的地铁系统。,1.开式系统,34,单元六 通风空调,通风系统实现内部环境的控制目标。做法：隧道设置机械风井和必要的活塞风井，通过风井、车站出入口、隧道洞口等与室外空气相通，车站与隧道相通，不需要迂回通道，利用活塞或机械进行通风。,35,单元六 通风空调,闭式系统是一种地下车站内空气与室外空气基本不相连通的方式，即城市轨道交通车站内所有与室外连通的通风井及风门均关闭，夏季车站内采用空调，仅通过风机从室外向车站提供所需空调最小新风量或空调全新风。区间隧道则借助于列车行驶时的活塞效应将车站空调风携带入区间，由此冷却区间隧道内温度，并在车站两端部设置迂回风通道，以满足闭式运行活塞风泄压要求，线路露出

10、地面的洞口则采用空气幕隔离，防止洞口空气热湿交换。,2.闭式系统,36,单元六 通风空调,车站采用空调系统，区间隧道冷却借助行车“活塞效应”携带的部分车站空调冷风来实现内部环境的控制。 做法：隧道设置机械风井和必要的活塞风井，风井、车站出入口及隧道洞口与外界空气相通，需要迂回风道，利用活塞或机械通风。 闭式运行，隧道内部基本上与外界大气隔绝，仅供给满足乘客所需的新鲜空气。,37,单元六 通风空调,采用屏蔽门设备，将站台公共区与隧道轨行区完全屏蔽。关上屏蔽门后，所形成的一道隔墙可有效阻止隧道内热流、气压波动和灰尘等进入车站，有效地减少了空调负荷，为车站创造了较为舒适的环境。另外屏蔽门系统的可以有

11、效保证安全，减小噪声及活塞风对站台候车乘客的影响，改善了乘客候车环境的舒适度。,3.屏蔽门式系统,38,单元六 通风空调,公共区和隧道轨行区隔开，车站公共区设置空调系统，区间隧道采用活塞通风或机械通风，分别实现内部环境的控制。做法：车站设置屏蔽门，隧道设置机械风井和活塞风井。,39,单元六 通风空调,各系统应用的效果评价,屏蔽门系统优点是由于屏蔽门的存在创造了一道安全屏障，可防止乘客无意或有意跌入轨道；屏蔽门可隔断列车噪声对站台的影响；此外同等规模的车站加装屏蔽门系统的冷量约为未加装屏蔽门系统冷量2/5左右，相应的环控机房面积可减少1/3左右，这样年运行费用仅是闭式系统的一半。,40,单元六

12、通风空调,闭式系统的优点是车站和区间隧道内设计温度和气流速度在不同工况条件下符合设计要求，环控工况转换简明，站台视野开阔，广告效应良好，但其相对屏蔽门系统带来冷量大、所需环控机房面积大、耗能高，此外站台层环境受到列车噪声影响。 只采用通风的开式系统主要应用在我国的北方，在我国夏热冬冷和夏热冬暖地区是不适合采用的。,41,单元六 通风空调,特点：,a、提高了安全性；b、降低了车站与隧道间的空气对流，减少了车站冷负荷损失，提高了车站空气洁净度，降低了列车进站带来的噪音；c、便于有效组织气流；d、增强活塞效应，利于隧道的活塞通风；e、节约通风空调系统的初投资、运行费用和土建初投资；f、屏蔽门系统本身

13、将增加初投资和运营费用。,屏蔽门系统,42,单元六 通风空调,特点：,a、隧道通风系统运行方式根据室外气候变化可采用开式或闭式运行；b、不安全，乘客有跌入轨道的可能；c、不利于紧急工况下有效组织气流；d、由于受活塞风的影响，车站的温度场、速度场无法维持稳定，同时车站空气品质也较难控制；e、通风空调系统的初投资、运行费用和土建初投资较大。,开闭式系统,43,单元六 通风空调,经济性,安全性,屏蔽门系统,44,单元六 通风空调,通风空调系统组成,隧道通风系统,车站通风空调系统,车站轨行区排热系统,公共区通风空调兼排烟系统,设备管理用房通风空调兼排烟系统,空调冷冻水系统（简称水系统）,区间隧道通风兼

14、排烟系统,45,单元六 通风空调,1.大系统,城市轨道交通车站的站厅、站台层公共区是乘客活动的主要场所，也是环控系统空调、通风的主要控制区。公共区的通风空调简称为大系统。车站站厅与站台公共区通风空调采用双风机全空气系统，站台站厅层各配置的设备有组合式空调机组、回/排风机、小新风机，承担公共区的通风空调负荷，两套系统互为备用。组合式空调机组及回排风机均采用变频控制。,46,单元六 通风空调,47,单元六 通风空调,车站的管理及设备用房区域内主要分布着各种运营管理用房和控制系统的设备用房，它的工作环境好坏将直接影响城市轨道交通能否安全、正点的运营，实际上它是城市轨道交通车站管理系统的核心地带，也是

15、环控系统设计的重点地区，这类用房根据各站不同的需要而设置。,2.小系统,48,单元六 通风空调,由于各种用房的设备环境要求不同，温湿度要求也不同，小系统的空调、通风基本上根据以下4种形式分别设置独立的送风和（或）排风系统： (1)需空调、通风的用房，例如通信、信号、车站控制、环控电控、会议等用房； (2)只需通风的用房，例如高、低压，照明配电，环控机房等用房； (3)只需排风的用房，例如洗手间、储藏间等； (4)需气体灭火保护的用房，例如通信、信号设备室，环控电控室，高低压室等。,49,单元六 通风空调,车站小系统的设备组成主要包括为车站的设备及管理用房服务的轴流风机，柜式、吊挂式空调机组及各

16、种风阀，其作用是通过对各用房的温湿度等环境条件的控制，为管理、工作人员提供一个舒适的工作环境，为各种设备提供正常运行的环境。在火灾发生时，通过机械排风方式进行排烟，有利于工作人员撤离和消防人员灭火。在气体灭火的用房内关闭送、排风管进行密闭灭火。,50,单元六 通风空调,a)空调系统： 管理用房、弱电系统用房、强电用房等；b)通风系统： 一般设备房、强电用房等；c)排风系统：卫生间等。,51,单元六 通风空调,车站空调冷冻水系统简称水系统，其作用是为车站内空调系统制造冷源并将其供给车站空调大、小系统中的空气处理设备。由冷水机组、水泵、冷却塔、水阀与管路等设备组成。,3.水系统,52,单元六 通风

17、空调,通风空调水系统工作原理,53,单元六 通风空调,4.车站轨行区排热系统（兼排烟）,在车站两端的排风道内各设置一台排热风机(OTE)，与列车顶排风道相连接，正常运行时对轨行区进行排热通风。在站台层设备小端和设备大端，从排热主风道接出金属风管至站台层公共区，通过控制电动风阀切换，在站台公共区发生火灾时，利用排热风机对站台层公共区辅助排烟。站台层轨行区火灾时，利用车站排热风机通过列车顶排风道对轨行区进行排烟。,54,单元六 通风空调,车站轨行区排风由列车顶排风和站台下排风组成。列车顶排风布置在车行道上方，列车顶排风口与列车空调冷凝器位置对应 ；站台下排风为土建风道，站台下排风口与列车下发热位置

18、对应，列车顶排风管兼作排烟风管，气流组织为上送/下回方式。,55,单元六 通风空调,5.区间隧道通风系统（兼排烟）,列车正常运行时，利用列车产生的活塞风与室外空气进行置换，排除区间隧道内余热、余湿。当发生火灾时，列车停在区间隧道内。则开启火灾区两端的TVF风机、射流风机，提供新风，诱导乘客撤离火灾现场，根据列车火灾部位决定排烟方向。当列车被阻塞在区间隧道时，视情况开启TVF风机，保证列车空调器能正常工作。正常情况下，每日地铁运营前0.5h和运营结束后0.5h运作风机，作早晚清洁通风用，排除空气异味，改善空气质量。,56,单元六 通风空调,活塞通风、机械通风，形成纵向气流，组织隧道内换气、排烟,

19、隧道风机、射流风机消声器、风阀、喷嘴活塞风道、风亭,57,单元六 通风空调,休息！休息！,58,单元六 通风空调,车站通风空调的基本组成,通风空调系统相关设备认知,视频：家用空调工作原理,59,单元六 通风空调,空气处理装置（制冷、加湿、除湿）,60,单元六 通风空调,按负担室内热湿负荷所用的工作介质，通风空调系统可分为：,1、 全空气式空调系统（大小系统）,2、 全水式空调系统（盘管风机）,3、 空气-水式空调系统（盘管风机+新风）,4、 制冷剂式空调系统（多联机）,空调系统末端设备包括装配式空调机组和风机盘管。,61,单元六 通风空调,风机盘管工作原理,依靠风机的强制作用，使空气通过盘管，

20、机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定，维持在一个舒服的环境温度。,62,单元六 通风空调,63,单元六 通风空调,卡式风机盘管,64,单元六 通风空调,袋式过滤器,表冷器,滴水盘,新回风混合段,空气过滤段,表冷段,风机送风段,风量调节阀、板式过滤器,送风机,装配式空调机组,65,单元六 通风空调,吊顶式空调机组,立式空调机组,卧式空调机组,66,单元六 通风空调,风管,采用金属、非金属薄板或其他材料制作而成，用于空气流通,67,单元六 通风空调,风机机组,电机,68,单元六 通风空调,空气过滤器,69,单元六 通风空调,大型可逆转耐

21、高温轴流风机,70,单元六 通风空调,车站公共区通风系统采用机械通风结合风道、出入口进行自然通风的系统形成。在车站的每端均设置风道，通风道内并联两台相同参数的车站通风机，满足车站通风功能要求。当区间需要夜间通风时，通过风阀转换实现对区间的通风换气，满足区间通风功能需求，同时该风机兼容车站及区间火灾事故通风。,71,单元六 通风空调,射流风机（推力风机）,72,单元六 通风空调,片式消声器,组合式风阀,73,单元六 通风空调,水系统相关设备,离心水泵 冷水机组 蝶阀,74,单元六 通风空调,二通阀 冷却塔,75,单元六 通风空调,地下车站通风系统的构成,76,单元六 通风空调,车站典型断面气流流

22、程,77,单元六 通风空调,隧道双风亭全活塞通风系统,78,单元六 通风空调,通风空调系统运行模式,系统运行模式,正常运行工况,事故运行工况,79,单元六 通风空调,1.正常运行工况,空调节小新风,空调季全新风,非空调季,80,单元六 通风空调,空调季小新风： 当室外空气焓值大于空调系统回风空气焓值时，采用小新风空调运行，一部分排风排出车站外，另一部分回风循环使用。空气焓值：指空气中的总热量。,81,单元六 通风空调,空调季全新风： 当室外空气焓值小于或等于空调系统回风空气焓值，但高于空调送风焓值时，采用全新风空调运行，室外新风经空调机组处理后送至空调区域，排风则全部排至车站外。非空调季节：

23、当室外空气焓值小于空调送风焓值时，停止冷水机组运行，外界空气不经冷却处理直接送至空调区域，排风则全部排至车站外。,82,单元六 通风空调,2.事故运行工况,事故工况：隧道火灾、站台层火灾、站厅层火灾、站台轨行区火灾、设备管理用房火灾、出入口通道火灾。,83,单元六 通风空调,隧道火灾：若火灾时列车停在区间隧道内，根据列车火灾部位及列车在区间的位置，确定乘客疏散方向，通过相关车站的隧道风机联合运行排除烟气，并为疏散乘客提供新风。,（1）隧道火灾,84,单元六 通风空调,85,单元六 通风空调,86,单元六 通风空调,87,单元六 通风空调,站台层,站厅层,车站站台着火时，应在站台排烟，由站厅送风

24、，使站台的楼梯口处形成一股由站厅流向站台的气流。,（2）站台火灾,88,单元六 通风空调,当站台层发生火灾时，站台回排风系统进入排烟状态，站厅排风及站台送风停止，排热风机辅助排烟，并打开屏蔽门端部侧门，开启事故风机辅助排烟，站厅机械补风；同时楼梯口两侧的挡烟垂帘下垂至地面，正面挡烟垂帘下垂至距地面2.2m处，使得经由楼梯口处的向下空气流速不小于1.5m/s，便于乘客安全疏散至站厅层。,89,单元六 通风空调,站台层,站厅层,（3）站厅火灾,站厅着火时，由站厅排烟，站台送风，使站台保持一定的正压。新鲜空气由站厅的出入口进入站厅，乘客迎着新鲜空气流进方向，由出入口向地面撤离；,90,单元六 通风空

25、调,（4）当站台轨行区列车发生火灾时，开启轨行区排热系统对轨行区排烟，并开启隧道风机辅助排烟，打开火灾侧屏蔽门，开启公共区回排风机对站台排烟, 同时站厅机械补风，楼梯口处的挡烟垂帘下垂，使得经由楼梯口处的向下空气流速不小于1.5m/s，便于乘客安全疏散至站厅层。 当站台或轨行区发生火灾时，若烟气蔓延至站厅，则打开站厅回排风管上的电动风阀，同时对站厅进行排烟。,91,单元六 通风空调,（5）设备管理用房火灾：当有排烟要求的设备管理用房及内走道发生火灾时，关闭无关通风空调系统，开启排烟风机，从公共区自然补风；当有气体灭火要求的设备及管理用房发生火灾时，房间进排风关闭，待灭火后开启排风系统排出废气。（6）出入口通道火灾：出入口通道火灾时，打开排烟风机排烟，地面出入口自然补风。,92,单元六 通风空调,主要内容回顾：,设备介绍,概念与功能,通风空调系统,制式及系统组成,运行方式,93,单元六 通风空调,休息！休息！,