高铁枢纽车站中央空调系统维护保养的探讨与实践

2018-07-27冯伟林

现代制造技术与装备 2018年6期

冯伟林

（湖南铁路联创技术发展有限公司，长沙 410000）

在智能建筑楼宇建筑物的设计和运营中，中央空调系统的初次投资和运营成本占比较高，设备数量庞大，种类繁多，如何采取针对性的方法进行维护保养，最大化提高中央空调能效，是空调行业和业主共同关注的话题。本文以广州南站中央空调系统设备维护保养项目为例，从侧面分析高铁枢纽站中央空调系统安全良好运行、提高效率的潜能和意义。

广州南站是华南地区客流集散地，设计高峰发送旅客21000人/h。该站上下共分五层，分别是停车层（-4.00m）、地面出站层（0.00m）、站台层（12.00m）、高架候车层（21.00m）、高架夹层（27.00m），总面积19.81万m3。广州南站制冷方式采取中央空调制冷，分南北两套完全独立的系统，主要空调设备如表1所示。

表1 广州南站中央空调主要设备清单

1 中央空调系统运行维护存在的问题

广州南站自开通以来，经历三个供冷季节，调查显示，中央空调供冷效果整体不良，除四角办公楼、1-4号售票厅、出站层等达到设计要求27℃以外，高架旅客候车区域制冷效果一直无法达到设计要求27℃，影响旅客乘车环境、设备房散热、工作人员工作环境。特别是在每年的7-9月份高温季节，2011年候车区曾达到30℃，2012年候车区最高达到34℃，旅客意见颇大，投诉较多，严重影响了高铁服务质量，影响高铁声誉。

为此，提高广州南站中央空调制冷效果、改善旅客乘车环境、改善设备房散热以及工作人员工作环境迫在眉睫，具有重大意义。广州南站出站层、高架候车层大空间制冷空间部分如图1所示，其中央空调系统工作原理如图2所示。

图1 出站层、高架候车层大空间制冷空间部分

图2 中央空调系统工作原理

2 目标设定

通过有针对性的整治，提高中央空调制冷效果，确保给旅客提供舒适的候车环境，提高职工工作效率，减少设备维修率，使中央空调故障较整治前下降40%，降低站内各设备房温度，确保设备正常运行，把“服务旅客”的目标落到实处。

3 现状调查

3.1 调查一

对广州南站中央空调系统运行情况及现场运行环境进行调查，情况如下：一是三楼候车室是大空间开放式的候车厅，中间的采光带是太阳直接照晒的地方，太阳直晒高架候车层，产生热量，制冷效果受到一定的影响；二是高架候车层、一层出站层均为空旷大空间，各出入口四通八达，不能做到很好的密闭，中央空调冷量扩散到站外，冷量利用率低；三是高架候车层高21m，商业层高27m，没有设置冷冻水排气设施，导致冷冻水无法送到有效高度，空调风机无法吹出冷风；四是空调风柜使用的电机与设计不符合，达不到设计要求；五是近两年来商业铺面和文化广告大规模发展，其用电设备产量的热量直接散到大空间；六是日常检查发现，空调冷冻水管道内部结垢、腐蚀、管道内存在有机物等，导致冷冻水热交换率下降。

3.2 调查二

收集近年来故障记录，并进行分类，影响广州南站高架候车层中央空调运行效果的因素占比情况如表3所示。

图3 影响广州南站高架候车层中央空调运行效果的各类因素占比

经现状调查和分类分析，所绘图表表明，中央空调循环水问题、空调风柜问题、客观环境问题是影响广州南站制冷效果的三大因素。

4 原因分析

中央空调运行效果不佳的主要原因如图4表示。

图4 因果分析

5 要因确认

为确认广州南站中央空调制冷效果不佳，特别是高架候车层达不到供冷设计要求的原因，笔者对由因果图分析得到的9个末梢原因进行逐一调查验证。

经调查分析，笔者确认以下五项是广州南站三楼候车区制冷效果不佳的主要原因，即过滤网脏堵、电机问题、冷冻水排气问题、管道结垢腐蚀以及水质控制。

6 制定对策

针对确定的目标，笔者进行了可行性分析：一是对空调风柜更换过滤网并对风柜进行整治，虽然存在要点困难、施工复杂等问题，但通过合理安排解决施工天窗点问题，具备条件，完全可行。二是经多次协调，针对卧龙电机烧损问题，在质保期内由总包方中航港项目部督促施工单位将全站165台风柜电机全部更换成ABB电机。

经多次研究讨论，冷冻水系统加装中央排气站，具备实施条件；通过论证，对广州南站南、北机房中央空调水系统管道进行除垢清洗及预膜，切实可行；通过对循环水质进行化验，对广州南站南、北机房中央空调水系统清洗及水质处理，具备执行条件，技术上无障碍。

因此，通过技术改造、更换设备、水质处理和管道预膜等方法，改善中央空调制冷效果，降低运营维护难度，节约维护成本，为旅客提供一个舒适的候车环境等是可行的。

7 对策实施

7.1 更换过滤网及对风柜进行整治

7.1.1 实施内容

空调风柜机组的空气过滤器堵塞，风柜内负压严重，造成过滤网支架变形，风柜柜体凹陷漏风，空气阻力较大，严重影响了空调风柜机组的送风量和候车大厅的空气交换量；空调冷冻水的Y型过滤器被冷冻水中的垢质和杂质堵塞，使冷冻水的运行阻力增大，也影响了空调机组的效率。风柜机组过滤网更换和冷冻水Y型过滤器施工内容：风柜漏水及密封整治、过滤网支架整治、风机轴承、新风阀、回风阀执行器整修及叶片加油。

7.1.2 实施效果

整治后，过滤网透风性能良好，增加了送风量和空气交换量，达到预期效果。

7.2 更换空调风柜电机

7.2.1 实施内容

通过分析论证，经广州新客站指挥部批准，ABB电机达到原设计要求，决定将全站空调风柜电机更换为ABB电机。

表2 末梢原因调查验证结果

7.2.2 实施效果

全站165台空调风柜电机更换工作全部完成，达到预期效果。

7.3 建立冷冻水分支管中央排气站

7.3.1 实施内容

广州南站中央空调系统的冷冻水管受换水、大落差、水泄漏、补水等多种因素影响，其中存在大量空气团，影响了空调机组中表冷器的热交换效率。由于广州南站中央空调水循环系统的排气装置均设计在18.5m隐蔽夹层中，寻找排气阀十分困难，而冷冻水管的排气是一件经常要做的日常维护保养工作。因此，需建立冷冻水管路系统中央排气排气站。

排气站施工内容包括：选择18.5m设备夹层中冷冻水各分支最高点，采用镀锌管将冷冻水供水管、回水管和冷凝水阻燃PVC排水管，分别接到高架候车区风塔内建立排气站；安装排气站组件、制作构架；安装、更换、调试ZP-1自动排气阀。

7.3.2 实施效果

建立冷冻水分支管中央排气站后，冷冻水管道不再有空气，冷冻水能供到最高点28m商业层，达到预期效果。