南京地铁空调冷却水系统设计探讨

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1、南京地铁空调冷却水系统设计探讨摘要：本文结合南京地铁空调负荷特点和相关设备容量配置，从充分利用现有资源、降低噪声、有利节能、方便运营管理等角度出发，对南京地铁南北线一期工程空调冷却水系统的优化设置提出了具体措施。Abstract：ThisarticleputsforwardconcreteproposalstooptimizetheWaterChillerSystemofAirConditioningforNanjingMetroNorth-SouthLinePhaseIProject,analyzingfromtheaspectsoftakingfu

2、lluseofavailablesource,reducingnoise,savingenergyandconvenientoperation,inthelightsofloadingfeaturesofAirconditioningandrelevantconfigurationofequipmentcapacities.Keywords：designproposalofWaterChillerSystem,fanofCoolingTower,noise-reducing,analysisofenergyconsumption,automaticco

3、ntrol一、项目背景南京地铁南北线一期工程项目南起小行，北至迈皋桥，是南京市快速轨道交通路网的骨干线路。线路全长16.90公里，设有13座车站，其中地下车站8座、高架及地面车站5座。　本工程8座地下车站均设有空调通风系统。地下车站空调通风系统包括大系统和小系统。车站公共区空调通风系统兼排烟系统，简称大系统；设备管理用房空调通风系统兼排烟系统，简称小系统。地下车站一般为地下二层结构，地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站冷冻机房一般布置在室内地下一层或地下二层。　本工程每座地下车站设一至两个冷冻机房，每个冷冻机房内设有两至三台水冷螺杆式冷水机组。典型

4、冷冻机房(如：三山街站南端冷冻机房)内设有三台水冷螺杆式冷水机组，两大一小。其中，两台同型号冷水机组选用冷量与大系统的冷负荷相匹配，容量较大；另一台冷水机组选用冷量与小系统的冷负荷相匹配，容量较小。　空调循环水系统由冷冻水系统和冷却水系统组成，空调冷却水系统主要设备为冷却塔和冷却水泵，冷却塔分别就近设在室外通风良好处，循环冷却水通过冷却塔进行降温处理。二、空调冷却水系统设计与冷却塔能耗分析1、空调冷却水系统设计方案　当前空调工程中，机械通风冷却循环水系统被广泛采用。综合多方因素，本工程设计选用方形横流冷却塔。现以典型冷冻机房为例，空调冷却水系统设计主要

5、有以下三种：方案一：单机配套互相独立的冷却水循环系统（如图一）。本系统中，冷水机组、冷却塔、冷却水泵为一一对应设置，形成三个并列的冷却水循环回路，系统之间无干扰，管理方便。方案二：冷水机组与冷却塔对应设置，共用供、回水母管的冷却水循环系统（如图二）。本系统中，冷水机组、冷却塔、冷却水泵为一一对应选配，然后通过共用供、回水母管相连接。方案三：冷却塔的总冷却能力与冷水机组总冷量相匹配，共用供、回水母管的冷却水循环系统（如图三）。本系统中，三台冷水机组并联设置，容量相同的三台冷却塔串成一组，然后通过共用供、回水母管相连接。2、冷却塔能耗分析与方案选择　上述三

6、种设计方案中，究竟何种设计方案更适用于南京地铁的工程实际，我们不妨先从能耗的角度进行分析。　由南京地铁南北线一期工程空调通风（初步）设计文件得知：根据南京地铁的客流预测，冷水机组的运行工况可分为远期（7年）、中期（10年）、近期（8年）三种状况。近期、中期高峰全线总设计计算冷负荷分别约为远期高峰全线总设计计算冷负荷的50%、67%。按照设计要求，本工程中冷水机组现已按照远期高峰全线总设计计算冷负荷（其值约为20478kW）选用。远期、中期、近期最小新风工况全线日平均冷负荷分别为：12287kW、8191kW、6143kW，约为总设计计算冷负荷的60%、

7、40%、30%。远期、中期、近期全新风工况全线日平均冷负荷分别为：5369kW、3580kW、2685kW，约为总设计计算冷负荷的26.2%、17.5%、13.1%。在每日5:00—23:00(列车通行时间)内，全年最小新风工况（室外空气焓：h≥70kJ/kg）为997小时、全新风工况（室外空气焓：54kJ/kg≤h≤70kJ/kg）为1209小时。远期、中期、近期全线日平均冷负荷约为总设计计算冷负荷的41.5%、27.7%、20.7%，即在冷水机组年运行时间2206小时的大部分时间内冷水机组在部分负荷工况下运行。　作为与冷水机组配套设置的冷却塔，大部

8、分时间是与冷水机组部分负荷运行工况相适应。假设冷却塔在标准设计工况条件下的冷却能力为100%，