蒸发式冷凝（冷却）技术在地铁通风空调系统中的应用

卢鹏举

摘要：蒸发冷凝技术在地铁通风空调系统建设中有着极其重要的使用价值。本文第一部分简单阐述了蒸发冷凝技术在地铁工程中的应用现状，第二部分是在此基础上，进一步分析了蒸发冷凝技术的原理，最后探讨了冷凝技术与冷却技术的有效结合。我希望我们能够有效地推动中国地铁项目的建设。

关键词：蒸发式冷凝技术；地铁；通风空调系统

国家经济的不断发展对我国地铁工程建设提出了更高程度的要求，与此同时，需要进一步改进其通风空调系统，确保人们乘坐地铁过程中的舒适度。蒸发式冷凝（冷却）技术的合理应用，能够在很大程度上完善空调系统建设，使其更好的满足现代社会发展需求。

一、此项技术在地铁工程中的应用现状

在地铁设计中，其中通风空调这一系统的优化设计非常重要，还有关于冷却塔地更换事项所采用的一些先进技术，这些都帮助了地铁空调系统更加合理地运行，而且帮助了其更好地实现节能的目的。同时，这也是十分有必要的。目前，在地铁工程的建设中，越来越多的专业人士正在考虑考虑空调空间，节能和节水因素。针对蒸发冷凝技术，希望该技术能够解决地铁工程通风空调系统存在的问题。蒸发冷凝技术已在国外得到广泛应用。在我国的地铁事业中，在地铁项目中，北京地铁有应用这样的技术，主要在建国门还有西单这两站的通风空调系统改造中进行了具体应用。但是这是一项改造工作，附近无冷却塔，所以在这一项改造工作中使用管式蒸发冷凝螺杆式冷水机组。

（一）水冷中央空调系统

其一，空间占地大。因为这种系统极具复杂性，所以相应的占据的面积就比较大。其二，耗能高。这一系统在运行时会消耗很多的能量，如果从经济学角度来评价，那是极为不科学的。有研究显示，空调系统所消耗的能量在整个城市轨道交通中占据着极大的部分，会达到整个交通能耗的一半以上。第三，系统的复杂性直接导致维修的不便。面对复杂的系统，一旦它出现某些问题，会给维修增加很多困难，相关人员的维修工作必然会加大难度。其四，环境问题严峻。当下，随着国内对环保问题的日益重视，在地铁中建立冷却塔的问题也越来越受到关注。

（二）冷却塔

首先，它的主要安装位置是地铁沿线，在室外的地面上，冷却塔无法放置，因此一些施工队在铺设地铁线路时主要采用集中冷却方式。例如，能源浪费是一种严重的现象，成本增加和维护困难。其次，鉴于它的安装位置，从城市整体美观度方面来看，必然是会有影响的。第三，地铁站的空调系统不可避免地需要冷却冷却水，以确保地铁站的温度适中。如果需要冷却冷却水，就必须建造冷却塔。

二、蒸发式冷凝技术原理

蒸发式冷凝器在进行具体应用过程中，主要存在以下优点，其一为能耗低，同时不会对外界环境造成污染，具有加高环保性能；其二，具体运行过程较为高效；第三，可以在不构造冷却塔的前提下进行水温调节。该冷凝器在进行具体工作过程中，需要将空气和水作为介质进行冷却，通过合理利用喷淋装置在换热器表面喷洒循环水，通过相互作用，热交换器的表面可以形成膜。进而形成小水滴，在蒸汽由气态冷却成为液态过程中，外部循环水所吸收热量主要存在于两个方面，首先，水被蒸发并以气态形式释放到大气中；其二，以液态形式流入集水盘。蒸发冷凝器的冷凝温度低于空冷冷凝器，冷凝操作所需的能耗通常较低。冷却水可以在不需要冷却塔结构的情况下实现，并且冷凝器仅需要在冷却操作期间消耗空冷冷凝器的一半循环水。另外，在应用蒸发式冷凝器的过程中，放置区域方的要求也是松散的。它可以放置在不影响城市美景的区域，如地铁站排气管。还有，为了使其能耗得到有效的降低，可以将蒸发冷却和冷凝这两项技术相结合，通过减少室外进气状态参数可以大大提高蒸发式冷凝器的效率。它还减少了单元尺寸并降低了成本。

三、冷凝技术与冷却技术结合

（一）直接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合

通常，在应用蒸发冷凝器的过程中，需要将填料设置在进气口的位置，主要功能是对进入装置的控制进行一定程度的预冷处理。结果，系统的冷凝温度和冷凝压力大大降低，并且还需要将灌溉系统设置在填料的上部，从而使蒸发冷凝器具有更高的冷却效果。通过分析带有和不带填料的蒸发式冷凝器，可以发现对于这一设备，无论是空气传热系数，还是能耗方面，经过填料的设备普遍优于无填料。与此同时，在对经过填料操作的蒸发式冷凝器进行安装时，如果需要在地面上部进行作业，那么它的噪音污染不会对人们的日常生活造成很大的负面影响。但是，如果地面的上部空间有很大的限制，它也可以安装在地下排气管中，不会对系统的运行造成太大的不利影响。

（二）间接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合

该组合方法主要通过有效地应用管式间接蒸发冷却器确保室外空气的有效冷却，并在一定程度上冷却空气后返回蒸发冷凝器。通过使用冰箱盘管表面可回收的水实现冷热交换，并有效地排出多余的热量。采取该种方式能够在很大程度上提升机制制冷效果，而且能够在一定程度内避免污染环境，具有较高的环保性能和经济价值。但是如果在地铁工程应用该种机组时，相关技术人员必须对其二次排风问题加强重视，在安装设备时，需要妥善安排，以确保更有效地排除二次空气[2]。该装置还可以直接应用于地铁的供气和排气管道。在空气供应管道中有效安装膨胀式冷却器和间接蒸发冷却器，并通过合理设置控制阀，确保系统有序安全的更高程度的安全性。在夏季，通过联合使用两种蒸发装置可以有效降低水温，可以有效降低水温，确保居民拥有相对凉爽的环境。在冬季，可以通过强化通风，确保始终具有一个较为清新的环境。在安装设备时，所有设备均不需要设定在特定机房，有效结合地铁内现场具体状况进行设计，只需要确保处于风道内，具体见图2。通过该种方法能够实现占用空间的有效控制，进而在一定程度内节省开支。

四、结束语

总而言之，通过合理应用蒸发式冷凝技术，能够使在地铁通风空调系统应用更改的满足对地铁通风空调提出的功能需求，同时，它可以更好地解决安装室外冷却塔和通风空调能源的问题，进一步推动中国地铁项目的建设。实现能源应用的可持续性。

参考文献：

[1]陈颖.蒸发式冷凝冷水机组在某地铁车站中的設计应用[J].建筑热能通风空调，2016，35（6）：94-97.

[2]刘卓妹.地铁车站空调制冷系统的能耗比较[J].制冷与空调（四川），2016，30（5）：568-572.

[3]李德辉.蒸发冷却技术在地铁工程中的应用探讨[J].中国铁路，2012（5）：106-110.

[4]王云默.地铁新型蒸发冷凝式通风空调系统的优化设计与运行效果研究[D]. 北京工业大学，2016.

（作者单位：中铁七局集团电务工程有限公司）