一种地铁车站双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种地铁车站双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组，包括工况1蒸发器、工况2蒸发器、气液分离器、磁悬浮离心式压缩机、壳管式冷凝器、截止阀、干燥过滤器、电子膨胀阀，所述工况1蒸发器和所述工况2蒸发器的冷媒出口通过中间管路并联后接入所述气液分离器，所述气液分离器、所述磁悬浮离心式压缩机、所述壳管式冷凝器、所述截止阀、所述干燥过滤器和所述电子膨胀阀通过中间管路依次连接，所述电子膨胀阀通过中间管路连接所述工况1蒸发器和所述工况2蒸发器的冷媒入口。本实用新型专利技术更加节能；可节省设备初投资，降低运营维护工作量；适用范围广，有利于水冷磁悬浮直膨式空调机组大范围推广应用，助力“碳达峰、碳中和”。。。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁车站双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组


[0001]本技术涉及城市轨道交通的空调通风系统
，特别涉及一种地铁车站双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组。

技术介绍

[0002]作为现代大城市交通的发展方向，地铁对缓解城市地面交通和环境压力，改善居民出行条件，建设绿色、智能城市起到了关键作用。在地铁高速建设发展的同时，其能耗占城市公共基础设施能耗的比重也越来越大，随着我国加快生态文明建设、走新型城市化道路的步伐，为了响应“十四五”规划及“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的重大战略决策、“加快推进绿色低碳发展，交通领域二氧化碳排放尽早达峰”的要求，各城市对地铁建设的关注点也逐步从政治效益转移到经济效益上来，其中地铁通风空调系统的高能耗运行就是亟待解决的问题之一。地铁运行能耗主要集中在牵引供电系统与通风空调系统，北方地区地铁通风空调系统能耗约占地铁总能耗的30％，南方地区通风空调系统能耗甚至占地铁系统总能耗的45％
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50％。因此，如何在满足热舒适性要求的同时实现地铁通风空调系统的低碳节能具有重要的现实意义。
[0003]地铁工程空间较大、人员较多，噪声及洁净度要求较高，考虑节省等因素，其通风空调系统一般采用最大送风温差送风的全空气一次回风空调系统。地铁传统空调系统包括风系统和水系统2个子系统，风系统主要由组合式空调机组、回排风机、管道及阀门等组成，水系统主要由冷水机组(多为螺杆式冷水机组)、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、水处理设备、水管及阀件等组成。使用功能及温湿度要求不同的空调区域分别独立设置空调系统，包括公共区空调系统(以下简称“大系统”)、设备管理用房空调系统(以下简称“小系统”)，典型车站在站厅层两端设置通风空调机房，设备区大端空调机房内设置1台大系统空调机组、3台小系统空调机组，大系统空调机组承担公共区一半的空调负荷，小系统空调机组分别承担管理用房、弱电等设备用房、变电所设备用房空调负荷；设备区小端空调机房内设置1台大系统空调机组、1台小系统空调机组，大系统空调机组承担公共区一半的空调负荷，小系统空调机组承担弱电等设备用房空调负荷。该系统形式在国内大部分夏季采用空调系统的地区应用，方案成熟。在全国节能减排及“碳达峰、碳中和”的大背景下，如何提高通风空调系统能效是地铁通风空调设计人员亟待解决的问题。
[0004]与传统空调系统相比，水冷直膨(直接蒸发)式空调系统减少了一次换热过程，将传统空调系统冷媒与冷冻水换热后，冷冻水再与空气换热的过程简化为冷媒直接与空气换热，减少了换热过程热损失及冷冻水输送过程的热损失。磁悬浮压缩机稳定可靠、节能高效(部分负荷能效比≥12)、静音，近年来随着磁悬浮压缩机国产化率的提高，磁悬浮直膨式空调机组开始在地铁通风空调系统中试点应用。将水冷直膨空调机组与磁悬浮压缩机集成为水冷磁悬浮直膨式空调系统，即将传统冷源改为磁悬浮离心压缩机，并取消冷冻水系统，采用磁悬浮直膨式空调机组代替传统组合式空调机组+冷水机组。在设备及土建处投资、运行费用等方便进行技术与经济比较，水冷磁悬浮直膨式空调系统较传统方案节能率＞20％，
节能效果明显。
[0005]国内地铁在建线路列车编组一般为6B、8B、6A、8A等，以北方地区某典型6B、8A编组地铁线路为例，车站大、小系统空调机组选型容量范围如下表1所示。
[0006]表1车站空调机组选型容量统计表
[0007][0008]目前国内主流水冷磁悬浮直膨式空调机组厂家如清华同方、克莱门特、风神、申菱、海尔、格力等针对地铁工程研发的空调机组均采用丹佛斯磁悬浮离心压缩机，其压缩机制冷量范围为210kW
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700kW。可满足大系统、牵引降压混合变电所空调负荷需求。对于8A线路，亦可满足大端弱电设备用房空调负荷需求。
[0009]对于磁悬浮压缩机而言，容量越大，效率越高，单位制冷量投资成本越低。由于大系统单台设备容量为300
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500kW，处于各厂家制冷量范围的中间值，能够很好的匹配磁悬浮压缩机。牵引降压混合变电所小系统、8A线路大端弱电设备用房小系统空调负荷范围为220
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260kW，往往只能选择较小冷量的压缩机，使得其性能系数较大系统低，经济效益较差。而如表1所示的6B编组线路大端弱电用房及降压变电所冷负荷一般小于210kW，无法应用磁悬浮直膨式空调机组。目前上海、深圳、北京、绍兴等地在应用水冷磁悬浮直膨机组时，一般大系统及统容量大于210kW的小系统分别设置1套水冷磁悬浮直膨机组，小于210kW的系统则采用多联机空调系统。上述方案存在的问题为：
[0010](1)设备配置较多，导致初投资增加较多，投资回收期增长。
[0011](2)因小系统冷负荷一般不大，往往只能选择容量较小的压缩机，线路运营初期，系统处于低负荷运行时间较长，磁悬浮压缩机无法发挥其节能优势，不利于节能。
[0012](3)冷负荷小于210kW的小系统无法应用节能高效的磁悬浮直膨式空调机组，限制了此节能产品在地铁中的推广应用。

技术实现思路

[0013]本技术根据地铁通风空调负荷的特点，结合磁悬浮压缩机的性能及工程实际，针对现有技术的不足，提供了一种地铁车站双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组的设计方案，提出将设备区大端24h连续运行的弱电小系统和变电所小系统合用一套水冷磁悬浮直膨式空调机组，在水冷磁悬浮直膨式空调机组内设置1台磁悬浮离心式压缩机，配置双蒸发器、双送风段，即设计双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组，以减少减少磁悬浮压缩机数量，提高地铁通风空调系统整体能效。
[0014]本技术通过以下技术方案实现：
[0015]一种地铁车站双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组，包括工况1蒸发器、工况2蒸发器、气液分离器、磁悬浮离心式压缩机、壳管式冷凝器、截止阀、干燥过滤器、电子膨胀阀，所述工况1蒸发器和所述工况2蒸发器的冷媒出口通过中间管路并联后接入所述气液分离器，
所述气液分离器、所述磁悬浮离心式压缩机、所述壳管式冷凝器、所述截止阀、所述干燥过滤器和所述电子膨胀阀通过中间管路依次连接，所述电子膨胀阀通过中间管路连接所述工况1蒸发器和所述工况2蒸发器的冷媒入口。
[0016]进一步的，所述工况1蒸发器的送风口和回风口通过通风管路连接弱电用房小系统。
[0017]进一步的，所述工况2蒸发器的送风口和回风口通过通风管路连接降压变电所小系统。
[0018]进一步的，所述壳管式冷凝器通过管路连接冷却水塔。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0020]双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组可同时承担车站弱电设备用房小系统和变电所用房小系统空调负荷，其设备容量380kW
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530kW，可以有效解决水冷磁悬浮空调机组覆盖范围较小、单台压缩机容量较小、初投资较高等问题。
[0021]1、无论是空调负荷较小的6B编组弱电用房小系统，还是各线路降压变电所小系统，均可接入双工况水冷磁悬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁车站双工况水冷磁悬浮直膨式空调机组，其特征在于：包括工况1蒸发器(1)、工况2蒸发器(2)、气液分离器(3)、磁悬浮离心式压缩机(4)、壳管式冷凝器(5)、截止阀(6)、干燥过滤器(7)、电子膨胀阀(8)，所述工况1蒸发器(1)和所述工况2蒸发器(2)的冷媒出口通过中间管路并联后接入所述气液分离器(3)，所述气液分离器(3)、所述磁悬浮离心式压缩机(4)、所述壳管式冷凝器(5)、所述截止阀(6)、所述干燥过滤器(7)和所述电子膨胀阀(8)通过中间管路依次连接，所述电子膨胀阀(8)通过中...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐智，段宝东，齐卫阳，赵伟，于恩禄，刘磊，马飞，王崇旭，朱伟嘉，方佳民，韩学伟，张惠民，
申请(专利权)人：中铁电气化勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：