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生產(chǎn)負(fù)壓風(fēng)機廣州地鐵2 號線風(fēng)機控制的改進(jìn)方案風(fēng)管工程設(shè)計的一

摘　要　結(jié)合廣州地鐵2 號線通風(fēng)空調(diào)工程中風(fēng)機的控柜內(nèi)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA 確定的。當(dāng)1SA 打到“ 就地”
控制設(shè)計,提出了在滿足有關(guān)規(guī)范要求和通風(fēng)空調(diào)工藝要求的前提下,簡化風(fēng)機控制的方案。即:由原來的三級控制改為兩級控制;風(fēng)機的自動控制實現(xiàn)模式控制,主要用于地鐵運營;風(fēng)機的就地控制只實現(xiàn)單臺設(shè)備的控制,取消了與風(fēng)閥等設(shè)備的聯(lián)鎖控制。該方案有利于降低工程投資,提高工程的可靠性。

關(guān)鍵詞　地鐵,通風(fēng)空調(diào)工程,風(fēng)機控制


地鐵通風(fēng)空調(diào)工程中有許多風(fēng)機,按功能分為隧道風(fēng)機、軌道通風(fēng)機、送風(fēng)機、排煙風(fēng)機、回/ 通風(fēng)機、組合式空調(diào)器等。
根據(jù)通風(fēng)空調(diào)工藝要求,大部分風(fēng)機、風(fēng)閥之間存在聯(lián)鎖要求。風(fēng)機、風(fēng)閥的聯(lián)鎖是一一對應(yīng)的,即一臺風(fēng)機對應(yīng)一臺聯(lián)動風(fēng)閥。在啟動風(fēng)機時,先啟動與之聯(lián)動的風(fēng)閥; 相反,在風(fēng)機停止運行后,才能關(guān)閉聯(lián)動風(fēng)閥。
風(fēng)機的啟動主要采用軟啟動和直接啟動。軟啟動主要用于容量較大的風(fēng)機。大容量的風(fēng)機啟動電流大、啟動時間長, 直接啟動將引起電網(wǎng)低壓(低壓母線) 的下降,影響接在電網(wǎng)上的其他設(shè)備和工程的正常工作。小容量的風(fēng)機均采用直接啟動。
1 　通風(fēng)空調(diào)工程中風(fēng)機的控制
廣州地鐵2 號線對通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的風(fēng)機、風(fēng)閥采用集中配電和控制,在地鐵車站通風(fēng)空調(diào)設(shè)備集中的地方設(shè)環(huán)控電控室。通常一個地鐵車站設(shè)兩個或兩個以上的環(huán)控電控室。風(fēng)機的控制采用車站控制室控制( 簡稱車控) 、環(huán)控電控室控制( 簡稱環(huán)控) 及風(fēng)機附近的就地控制, 典型的風(fēng)機控制原理圖如圖1 所示。
從圖1 可以看出,風(fēng)機的三級控制是由設(shè)置在風(fēng)機就地控制箱內(nèi)轉(zhuǎn)換開關(guān)1SA 和設(shè)置在環(huán)控電位置,操作就地控制箱面板上的啟停按鈕, 可實現(xiàn)風(fēng)機的啟�？刂�; 當(dāng)1SA 打到“ 環(huán)控車控”位置, 同時SA 打到“ 環(huán)控”位置,在環(huán)控電控室低壓開關(guān)柜屏前操作風(fēng)機的啟停按鈕,可以實現(xiàn)風(fēng)機的環(huán)控電控室控制; 當(dāng)1SA 打到“ 環(huán)控車控”位置, 同時SA 打到“車控”位置,可以實現(xiàn)車站控制室控制。車站控制室控制是由機電設(shè)備監(jiān)控工程(EMCS) 自動完成的。每一級控制都能在車站控制室、環(huán)控電控室、就地控制箱顯示風(fēng)機的運行狀態(tài), 如開機、停機、故障、控制方式等狀態(tài)。
根據(jù)通風(fēng)空調(diào)工藝要求,對于有聯(lián)鎖要求的風(fēng)機,應(yīng)把聯(lián)動風(fēng)閥中繼常開觸點串接在風(fēng)機控制回路中,實現(xiàn)先開風(fēng)閥后開風(fēng)機的目的; 同時把風(fēng)機一次回路中的接觸器輔助常閉觸點串接在風(fēng)閥的控制回路中, 實現(xiàn)先停風(fēng)機再關(guān)閉風(fēng)閥的工藝要求。
2 　控制特點及存在問題
目前采用的集中配電和控制便于管理,滿足有關(guān)規(guī)范要求,實現(xiàn)了風(fēng)機就地控制和遠(yuǎn)方控制( 車控和環(huán)控),并且遠(yuǎn)方控制可以通過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)1SA 解除。另外,當(dāng)EMCS 工程發(fā)生故障甚至癱瘓時,工程還能在比較集中的環(huán)控電控室完成通風(fēng)空調(diào)工程的手動操作。
但是,這種控制方式存在的問題是: 控制級數(shù)多,為三級控制,分別在三個地方實現(xiàn);三級控制中就地控制優(yōu)先,而環(huán)控與車控兩級控制優(yōu)先權(quán)不分先后; 二次接線選用了較多元器件,接線也較多; 就地控制箱、低壓開關(guān)柜、EMCS 的監(jiān)控柜之間通過控制電纜連接, 對于有聯(lián)鎖關(guān)系的風(fēng)機, 風(fēng)機與風(fēng)閥之間還有一根控制電纜, 所以使用的電纜根數(shù)多、長度大; 從環(huán)控電控室出去的電纜包括電力電纜和大量的控制電纜,造成敷設(shè)困難;此外,低壓開關(guān)柜內(nèi)的接線也非常復(fù)雜。風(fēng)機控制原理復(fù)雜、使用的元器件多、電纜量大,勢必使整個工程的抗干擾能力下降、可靠性降低、設(shè)備維護(hù)檢修困難、工程投資增大。

3 　改進(jìn)風(fēng)機控制設(shè)想
從上面分析得知,廣州地鐵2 號線對風(fēng)機等設(shè)備的控制存在許多問題,解決這些問題主要從以下幾個方面考慮:
1) 降低控制級數(shù)
在滿足有關(guān)規(guī)范的前提下,首先應(yīng)降低控制級數(shù)。地鐵中,由于設(shè)備多且分散設(shè)置,風(fēng)機等設(shè)備的自動控制是必須的,所以風(fēng)機必須設(shè)遠(yuǎn)方控制。遠(yuǎn)方控制由EMCS 實現(xiàn)。規(guī)范明文規(guī)定,除了遠(yuǎn)方控制還需設(shè)就地控制。就地控制主要用于設(shè)備的調(diào)試與維修,一般設(shè)在設(shè)備附近。目

1．風(fēng)管應(yīng)盡可能按直線布置。
這一條要求對任何風(fēng)管工程的布置都是最重要的準(zhǔn)則。直線布置的風(fēng)管工程，在運行能耗和初投資兩方面都是最低的。從節(jié)能的觀點分析，空氣總是“希望”走直線，這將減少能耗。從費用的觀點分析，直管段的費用比各種彎頭等管件要少很多。所以，當(dāng)布置一個風(fēng)管工程的平面走向時，應(yīng)力圖將拐彎的數(shù)員減至最少。
　　2．采用標(biāo)準(zhǔn)長度的直線管段，將各種變徑管和接頭的數(shù)量減至最少。直的、標(biāo)準(zhǔn)長度的風(fēng)管造價相對便宜，因為它們的加工費低，標(biāo)準(zhǔn)長度的直風(fēng)管，可按標(biāo)準(zhǔn)寬度的鋼板卷材在白動生產(chǎn)線上制作。而任何—…段非標(biāo)準(zhǔn)長度的矩形風(fēng)管，從技術(shù)上說，都可當(dāng)作配件，因為它們不可能用標(biāo)準(zhǔn)卷材做成。螺旋圓形風(fēng)管實際上可做成任意長度。橢圓形風(fēng)管的標(biāo)準(zhǔn)長度則完全取決于金屬加工廠的加工標(biāo)準(zhǔn)。有的設(shè)計者總是認(rèn)為，在一個風(fēng)管工程平面設(shè)計中，頻繁地減小風(fēng)管斷面尺寸，似乎就可以減少一次投資。其實不然。就像圖5—l表示的那樣，采用四個變徑管，使每個直管段的長度減小，就不如將標(biāo)準(zhǔn)直管段的長度增加，而將變桿管減少為一個，后者的初投資和運行能耗費用反而都可以降低。

　　3．只要安裝空間范圍允許，就建議采用螺旋圓風(fēng)管。
　　圓形風(fēng)管允許采用較高的風(fēng)速。據(jù)美國采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會推薦，一個中型變風(fēng)量空調(diào)工程，其風(fēng)速可達(dá)20m/s，而一個大型變風(fēng)量寧調(diào)工程，其風(fēng)速則可高達(dá)30m/S。對矩形風(fēng)管的允許風(fēng)速則一般都較低，風(fēng)速過高容易引起扁平風(fēng)管壁的共振而產(chǎn)生噪聲，特別是會產(chǎn)生低頻噪聲并傳至室內(nèi)。
　　采用圓形風(fēng)管和較高的送風(fēng)速度，將可顯著地節(jié)省投資。首先，與類似的矩形風(fēng)管工程相比，圓形風(fēng)管工程將可節(jié)省15%一30%的薄鋼板。例如，同樣輸送17000m3/h的空氣，根據(jù)控制噪聲的要求，圓形風(fēng)管的風(fēng)速可取19m/s，矩形風(fēng)管則取10m/s，它們的鋼板消耗量比較可見表5—1。從表中可知，采用圓形風(fēng)管，可節(jié)約37％的薄鋼板。


　其次，圓形風(fēng)管的安裝費用低于矩形風(fēng)管。這是因為，圓形風(fēng)管本身結(jié)構(gòu)的剛性好，預(yù)制管段可以較長，現(xiàn)場安裝的工作量相對較少。圓形風(fēng)管的制作、連接都較矩形風(fēng)管嚴(yán)密，漏風(fēng)率大約為1%，而矩形風(fēng)管的漏風(fēng)率有時高達(dá)l0%，甚至更高，為防止空氣滲漏，需要花去大量人力對每一矩形風(fēng)管進(jìn)行檢漏和密封。

生產(chǎn)負(fù)壓風(fēng)機
通風(fēng)降溫工程
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