地鐵車站空調制水系統(tǒng)設備故障分析與設計防真

陸經玉 余俊杰

空調水系統(tǒng)是地鐵車站機電專業(yè)的基礎，以南昌地鐵八一館站空調水系統(tǒng)舉例，首先認識空調水系統(tǒng)的構造組成、工作原理、故障處理，其次學習空調水系統(tǒng)中穩(wěn)壓裝置的構造組成、工作原理、故障處理，最后以恒壓供水控制系統(tǒng)自適應模糊PID控制器設計及仿真為改造方向思考，掌握空調水系統(tǒng)的工作原理、故障處理、和設計變更等方法。

機電專業(yè) 空調水系統(tǒng) 自適應模糊PID控制

空調水系統(tǒng)工程概況

八一館站位于中山路與象山路交叉路口下，車站沿著中山路設置，大致呈東西走向，為地下車站，采用車站供冷方式，設置兩臺冷凍水泵、兩臺冷卻水泵，兩臺冷水機組，車站冷凍水采用一級泵定流量、末端變流量的系統(tǒng)形式，設計溫差為7℃-12℃，冷卻水系統(tǒng)設計溫差為32℃-37℃。

空調水系統(tǒng)的構造組成、工作原理、故障處理

（1）構造組成

八一館站空調水系統(tǒng)主要由兩臺水冷螺桿式冷水機組（WCC-101，WCC-102），兩臺冷凍泵（LD-101，LD-102），兩臺冷卻泵（LQ-101，LQ-102），兩臺冷卻塔（CT-101，CT-102），空調集水器，空調分水器，綜合水處理儀，空調機組（AHU-01，AHU-02，AHU-B201，AHU-B301，AHU-501，AHU-701）及相應就地控制箱，電動蝶閥，管道等部件共同組成。

（2）工作原理

八一館站屬于地下車站，設置獨立冷凍機房，通常采用兩臺制冷能力相同的兩臺螺桿式機組組合運行的模式，即可單獨運行，也可聯(lián)合運行。根據(jù)空調水系統(tǒng)原理，冷凍水泵、冷卻水泵與冷水機組臺數(shù)一一對應，冷凍，冷卻水系統(tǒng)采用一次泵系統(tǒng)，大，小系統(tǒng)空調機組的回水管上設置電動二通閥，集水器和分水器間設置壓差旁通閥，平衡水壓作用，冷卻水系統(tǒng)采用穩(wěn)壓裝置和地鐵配套物業(yè)定壓補水，冷凍水系統(tǒng)的定壓采用膨脹水箱。

（3）故障處理

空調水系統(tǒng)中穩(wěn)壓裝置的構造組成、工作原理、故障處理。

（1）構造組成

八一館站空調水系統(tǒng)中穩(wěn)壓裝置主要由穩(wěn)壓罐（型號：PN0.6DN1000），兩臺三相異步電動機（JLP3 90S），兩臺輕型立式多級離心泵（型號：KQDP40，流量：8m?/h，揚程：32m，配套功率：1.5kw，軸功率：1.33kw），就地控制箱，閘閥等部件共同組成。

（2）工作原理

如上圖所示：1.氣壓罐；2.補水泵；3.配電箱；4.安全法；5.壓力控制器； 6.自動排器罐；7. 出水口；8.吸水口；9.底座；10.吊裝環(huán)

八一館站兩臺冷卻塔放置在地鐵配套物業(yè)八樓屋面，采用氣壓罐裝置定壓，自動補水按空調水系統(tǒng)的穩(wěn)壓要求，在壓力控制器內設定氣壓罐的上限壓力P2[（0.03～0.05）MPa]和下限壓力P1[P2 -（0.03～0.05）MPa ]，當需要向系統(tǒng)補水時，氣壓罐內的氣枕壓力P隨水位而下降。當P下降到下限壓力P1時接通電機，啟動水泵，把貯水箱內的水壓入補氣罐，使罐內的水位和壓力上升，壓力上升到上限壓力P2時，停止補水。此時，補氣罐內的水位下降，吸開吸氣閥，使外界空氣進入補氣罐。自動泄水時當水系統(tǒng)內水的體積膨脹，使水倒流到氣壓罐內，其水位上升時，罐內壓力P亦上升。當壓力超過系統(tǒng)靜壓（0.01～0.02）MPa，即達到電接點壓力表所設定的上限壓力P4時，接通并打開泄水電磁閥，把氣壓罐內的水泄回到貯水箱，待泄水到電接點壓力表所設定的下限壓力P3[（P4-（0.02～0.04）MPa）] 時停止。

（3）故障處理

空調水系統(tǒng)中穩(wěn)壓裝置的設計方法和改造思路。

采用常規(guī)PID同步控制算法下系統(tǒng)響應曲線與采用模糊PID同步控制算法下系統(tǒng)響應曲線，對比發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)PID性能相比，系統(tǒng)采用自適應模糊PID控制器具有動態(tài)性能好、穩(wěn)態(tài)精度高以及適應參數(shù)變化能力強等特點，該控制器模型規(guī)則明確，實時計算工作量小，如果采用該系統(tǒng)進行高樓恒壓供水完全可以替代現(xiàn)有的恒壓供水裝置，運用在地鐵車站空調制水系統(tǒng)可以提高了恒壓供水系統(tǒng)中管道壓力的恒定性，節(jié)能且極具推廣和應用價值。

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