地铁环控系统介绍(课堂PPT)课件(PPT 93页).pptx

1、1单元六 通风空调第1页，共93页。2单元六 通风空调系统功能及系统功能及相关概念相关概念制式、系统组成制式、系统组成及相关设备及相关设备控制方式控制方式和操作和操作相关事故相关事故分析分析本章知识结构本章知识结构第2页，共93页。3单元六 通风空调学习目标学习目标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知识能力操作操作/应急能力应急能力素质能力素质能力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第3页，共93页。4单元六

2、 通风空调第4页，共93页。51.理解通风空调系统的功能2.掌握活塞通风等相关概念单元六 通风空调第5页，共93页。6单元六 通风空调城市轨道交通为什么需要城市轨道交通为什么需要配置通风空调系统？配置通风空调系统？第6页，共93页。7单元六 通风空调地铁空气质量究竟怎么样？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

3、内外各种环境中，地铁里空气最脏。第7页，共93页。8单元六 通风空调地铁空气质量究竟怎么样？地铁空气质量究竟怎么样？第8页，共93页。9单元六 通风空调地铁空气质量究竟怎么样？地铁空气质量究竟怎么样？第9页，共93页。10单元六 通风空调第10页，共93页。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。因此配置通风空因此配置通风空调设备设施可用于改调设备设施可用于改善地铁空气质量，提善地铁空气质量，提高服务水平。高服务水平。第11页，共93页。12单元六 通风空调通风空调系统为灾害救援提供条件！通风空调系统为灾害救援提供条件！看视频：武汉地铁通风看视频：武汉

4、地铁通风地铁通风系统的实际应用。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。必备技能之一。第12页，共93页。13单元六 通风空调前方车站前方车站后方车站后方车站联络通道联络通道 区间隧道火灾，列车停在区间，通风设备如何配合疏散工作？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？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隧道通风设备设施第13页，共93页。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、地铁车

5、站的通风空调系统是指在地铁车站（站厅、站台、出入口通道）、区间隧道、车站内设备及管理用房进行空出入口通道）、区间隧道、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。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通风空调系统定义及范围第14页，共93页。15单元六 通风空调地铁通风空调系统的功能地铁通风空调系统的功能1.1.为乘客提供往返于地面至列车的过渡性舒适的环境；为乘客提供往返于地面至列车的过渡性舒适的环境；2.2.为工作人员提供舒适的工作环境；为工作人员提供舒适

6、的工作环境；3.3.保证设备正常运行所需环境；保证设备正常运行所需环境；4.4.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；满足列车空调系统正常运行的要求；5.5.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。客疏散。第15页，共93页。16单元六 通风空调提供乘车及提供乘车及工作环境工作环境01设备工作设备工作环境环境02灾害救援灾害救援03通风空调系统功能通风空调系统功能第16页，共93页。17单元六 通风空调关于通风空调系统的相关概

7、念理解关于通风空调系统的相关概念理解活塞活塞通风通风机械机械通风通风大系大系统统小系小系统统第17页，共93页。18单元六 通风空调1.活塞通风活塞通风第18页，共93页。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。第19页，共93页。20单元六 通风空调活塞通风活塞通风前方车站前方车站后方车站后方车站联络通道联络通道阻塞比？阻塞比？第20页，共93页。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

8、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，由此产生空气流动。利用这种原理通风，称之为活塞效应通风。第21页，共93页。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。第22页，共93页。23单元六 通风空调图：地铁风井图：地铁风井第23页，共93

9、页。24单元六 通风空调图：地铁风井图：地铁风井/风亭风亭第24页，共93页。25单元六 通风空调2.机械通风机械通风 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。第25页，共93页。26单元六 通风空调图：风道图：风道图：隧道风机图：隧道风机第26页，共93页。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

10、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。第27页，共93页。28单元六 通风空调3.大系统大系统4.小系统小系统车站公共区通风空调和防排烟系统。车站公共区通风空调和防排烟系统。车站设备及管理用房的通风空调和防排烟系统。车站设备及管理用房的通风空调和防排烟系统。第28页，共93页。29单元六 通风空调休息！休息！第29页，共93页。30单元六 通风空调第30页，共93页。31单元六 通风空调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.了解相关设备第31页，共93页。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

11、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。第32页，共93页。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且运量较少的地铁系统。1.开式系统开式系统第33页，共93页。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。第34页，共93页。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

12、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.闭式系统闭式系统第35页，共93页。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

13、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。第36页，共93页。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.屏蔽门式系统屏蔽门式系统第37页，共93页。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

14、设置机械风井和活塞风井。第38页，共93页。39单元六 通风空调各系统应用的效果评价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。第39页，共93页。40单元六 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

15、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。第40页，共93页。41单元六 通风空调特点：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、屏蔽门系统本身将增加初投资和运营费用。屏蔽门系统屏蔽门系统第41页，共93页。42单元六 通风空调特点：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

16、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。开闭式系统开闭式系统第42页，共93页。43单元六 通风空调经济性经济性 安全性安全性 屏幕门系统虽然初投资较大，但节能，运行费用低，能在较短时间内收回初投资。目前国内采用开闭式系统的地铁出现乘客跌入隧道情况，对人员和运营造成严重影响。屏蔽门系统屏蔽门系统 第43页，共93页。44单元六 通风空调通通风风空空调调系系统统组组成成隧道通风隧道通风系统系统车站通风空车站通风空调系统调系统车站轨行区排热系统公共区通风空调兼排烟

17、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）区间隧道通风兼排烟系统第44页，共93页。45单元六 通风空调1.大系统大系统 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。第45页，共93页。46单元六 通风空调第46页，共93页。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

18、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.小系统小系统第47页，共93页。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，

19、环控电控室，高低压室等。第48页，共93页。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。第49页，共93页。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。第50页，共93页。51单元六 通风空调 车站空

20、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.水系统水系统第51页，共93页。52单元六 通风空调通风空调水系统工作原理第52页，共93页。53单元六 通风空调4.车站轨行区排热系统（兼排烟）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

21、，利用车站排热风机通过列车顶排风道对轨行区进行排烟。第53页，共93页。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。第54页，共93页。55单元六 通风空调5.区间隧道通风系统（兼排烟）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

22、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。第55页，共93页。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、排烟隧道风机、射流风机消声器、风阀、喷嘴活塞风道、风亭第56页，共93页。57单元六 通风空调休息！休息！第57页，共93页。58单元六 通风空调车站通风空调的基本组成车站通风空调的基本组成通风空调系统相关设备认知通风空调系统相关设备认知视频：家用空调工作原理视频：家用空调工作原理第58页，共93页

23、。59单元六 通风空调空气处理装置（制冷、加湿、除湿）第59页，共93页。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装配式空调机组和风机盘管。第60页，共93页。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，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。第61页，共93页。62单元六

24、 通风空调第62页，共93页。63单元六 通风空调卡式风机盘管第63页，共93页。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第64页，共93页。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第65页，共93页。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，用于空气流通采用金属、非金属薄板或其他材料制作而成，用于空气流通第66页，共93页。67单元六 通风空调风机机组电机第67页，共93页。68单元六 通风空调空气过滤器第68页，共93页。69单元六 通风空调大型可逆转耐高温轴流风机大

25、型可逆转耐高温轴流风机第69页，共93页。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。第70页，共93页。71单元六 通风空调射流风机（推力风机）射流风机（推力风机）第71页，共93页。72单元六 通风空调片式消声器片式消声器组合式风阀组合式风阀第72页，共93页。73单元六 通风空调水水系统系统相关设备相关设备离心水泵 冷水机组 蝶阀第73页，共93

26、页。74单元六 通风空调二通阀 冷却塔第74页，共93页。75单元六 通风空调地下车站通风系统的构成地下车站通风系统的构成第75页，共93页。76单元六 通风空调车站典型断面气流流程车站典型断面气流流程第76页，共93页。77单元六 通风空调隧道双风亭全活塞通风系统隧道双风亭全活塞通风系统第77页，共93页。78单元六 通风空调通风空调系统运行模式通风空调系统运行模式系统运行模式系统运行模式正常运行工况正常运行工况事故运行工况事故运行工况第78页，共93页。79单元六 通风空调1.正常运行工况正常运行工况空调节小空调节小新风新风空调季全空调季全新风新风非空调季非空调季第79页，共93页。80单

27、元六 通风空调空调季小新风：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。空气焓值：指空气中的总热量。第80页，共93页。81单元六 通风空调空调季全新风：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：非空调季节：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。第81页，共93页。82单元六 通风空调2.

28、事故事故运行工况运行工况 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。第82页，共93页。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）隧道火灾第83页，共93页。84单元六 通风空调第84页，共93页。85单元六 通风空调第85页，共93页。86单元六 通风空调第86页，共93页。87单元六 通风空调站台层站台层站厅层站厅层 车站站台着火时，应在站台排烟，由站厅送风，使站台的楼梯口处形成一股由站厅流

29、向站台的气流。（2）站台火灾）站台火灾第87页，共93页。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。第88页，共93页。89单元六 通风空调站台层站台层站厅层站厅层（3）站厅火灾）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；

30、第89页，共93页。90单元六 通风空调（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。第90页，共93页。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。第91页，共93页。92单元六 通风空调设备介设备介绍绍概念与概念与功能功能通风空调系统通风空调系统制式及制式及系统组系统组成成运行方运行方式式第92页，共93页。93单元六 通风空调休息！休息！第93页，共93页。