蒸發(fā)式冷凝（冷卻）技術(shù)在地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

盧鵬舉

摘要：蒸發(fā)冷凝技術(shù)在地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)中有著極其重要的使用價(jià)值。本文第一部分簡(jiǎn)單闡述了蒸發(fā)冷凝技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，第二部分是在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了蒸發(fā)冷凝技術(shù)的原理，最后探討了冷凝技術(shù)與冷卻技術(shù)的有效結(jié)合。我希望我們能夠有效地推動(dòng)中國(guó)地鐵項(xiàng)目的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：蒸發(fā)式冷凝技術(shù)；地鐵；通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展對(duì)我國(guó)地鐵工程建設(shè)提出了更高程度的要求，與此同時(shí)，需要進(jìn)一步改進(jìn)其通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，確保人們乘坐地鐵過(guò)程中的舒適度。蒸發(fā)式冷凝（冷卻）技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠在很大程度上完善空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)，使其更好的滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求。

一、此項(xiàng)技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在地鐵設(shè)計(jì)中，其中通風(fēng)空調(diào)這一系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)非常重要，還有關(guān)于冷卻塔地更換事項(xiàng)所采用的一些先進(jìn)技術(shù)，這些都幫助了地鐵空調(diào)系統(tǒng)更加合理地運(yùn)行，而且?guī)椭似涓玫貙?shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。同時(shí)，這也是十分有必要的。目前，在地鐵工程的建設(shè)中，越來(lái)越多的專業(yè)人士正在考慮考慮空調(diào)空間，節(jié)能和節(jié)水因素。針對(duì)蒸發(fā)冷凝技術(shù)，希望該技術(shù)能夠解決地鐵工程通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)存在的問(wèn)題。蒸發(fā)冷凝技術(shù)已在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用。在我國(guó)的地鐵事業(yè)中，在地鐵項(xiàng)目中，北京地鐵有應(yīng)用這樣的技術(shù)，主要在建國(guó)門(mén)還有西單這兩站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)改造中進(jìn)行了具體應(yīng)用。但是這是一項(xiàng)改造工作，附近無(wú)冷卻塔，所以在這一項(xiàng)改造工作中使用管式蒸發(fā)冷凝螺桿式冷水機(jī)組。

（一）水冷中央空調(diào)系統(tǒng)

其一，空間占地大。因?yàn)檫@種系統(tǒng)極具復(fù)雜性，所以相應(yīng)的占據(jù)的面積就比較大。其二，耗能高。這一系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)消耗很多的能量，如果從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來(lái)評(píng)價(jià)，那是極為不科學(xué)的。有研究顯示，空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量在整個(gè)城市軌道交通中占據(jù)著極大的部分，會(huì)達(dá)到整個(gè)交通能耗的一半以上。第三，系統(tǒng)的復(fù)雜性直接導(dǎo)致維修的不便。面對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，一旦它出現(xiàn)某些問(wèn)題，會(huì)給維修增加很多困難，相關(guān)人員的維修工作必然會(huì)加大難度。其四，環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)峻。當(dāng)下，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)保問(wèn)題的日益重視，在地鐵中建立冷卻塔的問(wèn)題也越來(lái)越受到關(guān)注。

（二）冷卻塔

首先，它的主要安裝位置是地鐵沿線，在室外的地面上，冷卻塔無(wú)法放置，因此一些施工隊(duì)在鋪設(shè)地鐵線路時(shí)主要采用集中冷卻方式。例如，能源浪費(fèi)是一種嚴(yán)重的現(xiàn)象，成本增加和維護(hù)困難。其次，鑒于它的安裝位置，從城市整體美觀度方面來(lái)看，必然是會(huì)有影響的。第三，地鐵站的空調(diào)系統(tǒng)不可避免地需要冷卻冷卻水，以確保地鐵站的溫度適中。如果需要冷卻冷卻水，就必須建造冷卻塔。

二、蒸發(fā)式冷凝技術(shù)原理

蒸發(fā)式冷凝器在進(jìn)行具體應(yīng)用過(guò)程中，主要存在以下優(yōu)點(diǎn)，其一為能耗低，同時(shí)不會(huì)對(duì)外界環(huán)境造成污染，具有加高環(huán)保性能；其二，具體運(yùn)行過(guò)程較為高效；第三，可以在不構(gòu)造冷卻塔的前提下進(jìn)行水溫調(diào)節(jié)。該冷凝器在進(jìn)行具體工作過(guò)程中，需要將空氣和水作為介質(zhì)進(jìn)行冷卻，通過(guò)合理利用噴淋裝置在換熱器表面噴灑循環(huán)水，通過(guò)相互作用，熱交換器的表面可以形成膜。進(jìn)而形成小水滴，在蒸汽由氣態(tài)冷卻成為液態(tài)過(guò)程中，外部循環(huán)水所吸收熱量主要存在于兩個(gè)方面，首先，水被蒸發(fā)并以氣態(tài)形式釋放到大氣中；其二，以液態(tài)形式流入集水盤(pán)。蒸發(fā)冷凝器的冷凝溫度低于空冷冷凝器，冷凝操作所需的能耗通常較低。冷卻水可以在不需要冷卻塔結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)，并且冷凝器僅需要在冷卻操作期間消耗空冷冷凝器的一半循環(huán)水。另外，在應(yīng)用蒸發(fā)式冷凝器的過(guò)程中，放置區(qū)域方的要求也是松散的。它可以放置在不影響城市美景的區(qū)域，如地鐵站排氣管。還有，為了使其能耗得到有效的降低，可以將蒸發(fā)冷卻和冷凝這兩項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)減少室外進(jìn)氣狀態(tài)參數(shù)可以大大提高蒸發(fā)式冷凝器的效率。它還減少了單元尺寸并降低了成本。

三、冷凝技術(shù)與冷卻技術(shù)結(jié)合

（一）直接蒸發(fā)冷卻器與蒸發(fā)式冷凝器相結(jié)合

通常，在應(yīng)用蒸發(fā)冷凝器的過(guò)程中，需要將填料設(shè)置在進(jìn)氣口的位置，主要功能是對(duì)進(jìn)入裝置的控制進(jìn)行一定程度的預(yù)冷處理。結(jié)果，系統(tǒng)的冷凝溫度和冷凝壓力大大降低，并且還需要將灌溉系統(tǒng)設(shè)置在填料的上部，從而使蒸發(fā)冷凝器具有更高的冷卻效果。通過(guò)分析帶有和不帶填料的蒸發(fā)式冷凝器，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于這一設(shè)備，無(wú)論是空氣傳熱系數(shù)，還是能耗方面，經(jīng)過(guò)填料的設(shè)備普遍優(yōu)于無(wú)填料。與此同時(shí)，在對(duì)經(jīng)過(guò)填料操作的蒸發(fā)式冷凝器進(jìn)行安裝時(shí)，如果需要在地面上部進(jìn)行作業(yè)，那么它的噪音污染不會(huì)對(duì)人們的日常生活造成很大的負(fù)面影響。但是，如果地面的上部空間有很大的限制，它也可以安裝在地下排氣管中，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行造成太大的不利影響。

（二）間接蒸發(fā)冷卻器與蒸發(fā)式冷凝器相結(jié)合

該組合方法主要通過(guò)有效地應(yīng)用管式間接蒸發(fā)冷卻器確保室外空氣的有效冷卻，并在一定程度上冷卻空氣后返回蒸發(fā)冷凝器。通過(guò)使用冰箱盤(pán)管表面可回收的水實(shí)現(xiàn)冷熱交換，并有效地排出多余的熱量。采取該種方式能夠在很大程度上提升機(jī)制制冷效果，而且能夠在一定程度內(nèi)避免污染環(huán)境，具有較高的環(huán)保性能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是如果在地鐵工程應(yīng)用該種機(jī)組時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員必須對(duì)其二次排風(fēng)問(wèn)題加強(qiáng)重視，在安裝設(shè)備時(shí)，需要妥善安排，以確保更有效地排除二次空氣[2]。該裝置還可以直接應(yīng)用于地鐵的供氣和排氣管道。在空氣供應(yīng)管道中有效安裝膨脹式冷卻器和間接蒸發(fā)冷卻器，并通過(guò)合理設(shè)置控制閥，確保系統(tǒng)有序安全的更高程度的安全性。在夏季，通過(guò)聯(lián)合使用兩種蒸發(fā)裝置可以有效降低水溫，可以有效降低水溫，確保居民擁有相對(duì)涼爽的環(huán)境。在冬季，可以通過(guò)強(qiáng)化通風(fēng)，確保始終具有一個(gè)較為清新的環(huán)境。在安裝設(shè)備時(shí)，所有設(shè)備均不需要設(shè)定在特定機(jī)房，有效結(jié)合地鐵內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)具體狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)，只需要確保處于風(fēng)道內(nèi)，具體見(jiàn)圖2。通過(guò)該種方法能夠?qū)崿F(xiàn)占用空間的有效控制，進(jìn)而在一定程度內(nèi)節(jié)省開(kāi)支。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，通過(guò)合理應(yīng)用蒸發(fā)式冷凝技術(shù)，能夠使在地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用更改的滿足對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)提出的功能需求，同時(shí)，它可以更好地解決安裝室外冷卻塔和通風(fēng)空調(diào)能源的問(wèn)題，進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)地鐵項(xiàng)目的建設(shè)。實(shí)現(xiàn)能源應(yīng)用的可持續(xù)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳穎.蒸發(fā)式冷凝冷水機(jī)組在某地鐵車(chē)站中的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2016，35（6）：94-97.

[2]劉卓妹.地鐵車(chē)站空調(diào)制冷系統(tǒng)的能耗比較[J].制冷與空調(diào)（四川），2016，30（5）：568-572.

[3]李德輝.蒸發(fā)冷卻技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)鐵路，2012（5）：106-110.

[4]王云默.地鐵新型蒸發(fā)冷凝式通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行效果研究[D]. 北京工業(yè)大學(xué)，2016.

（作者單位：中鐵七局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司）