2019年第01期Ventilation&air conditioning
杨鹏飞
(山西省工业设备安装集团有限公司太原030032) 摘要：本文结合地铁工程中空调水系统调试的实践，从调试过程中出现的问题分析入手，提出解决措施，可为类似地铁空调水系统调试提供借鉴.
关键词：空调水系统水力失调压差设定值
中图分类号：TU745.3文献标识码：B文章编号：1002-3607(2019)01-0032-03
地铁出行已成为人们首选的交通工具，地铁中舒适的环境是空调系统起到的作用。空调系统设备运行的好坏，直接影响到乘客搭乘的舒适性，同时也影响着地铁运营管理成本，所以空调设备安装调试质量是施工质量的一个重要标志。本文通过对地铁空调水系统调试及维保工作中出现的问题进行分析总结，为类似地铁空调水系统调试提供借鉴。 1地铁空调水系统设备概况
上海地铁7号线岚皋路站空调机房设在站厅两端，机房内设有两台冷水机组，两台冷冻、冷却水泵，泵与机组----对应，相同扬程流量的两台泵对称并联布置，水泵无变频功能，水系统为异程布置，末端空调箱及风机盘管都安装有两通调节阀，分水器集水器之间安装有机械动态平衡阀。 2空调水系统调试主要步骤
(1)管线核查。空调水系统调试前，以施工图纸为依据，现场核查系统管线是否均已按图施工完毕，管线敞口处是否已做好临时封堵措施。
(2)阀件检查。在系统注水前应按供水区域关闭相应干道的阀门，然
后开启阀门逐步注水至各管道支路，
系统运行时各阀门应保持开启状态。
特别要注意检查各空调箱、风机盘管
的供回水连通管上的旁通阀门，应保
持关闭状态。
(3)系统注水。首先接好水源，
对系统管路进行注水，并对系统进行严
格检查，确保无渗漏后对支系统进行注
水，待支系统注满水，检查无渗漏后，
进行设备的注水、放气、查漏工作。
(4)启动水泵。启动空调水系
统的循环水泵前，检查阀门是否开启
再进行系统循环，经8h运行卩在过
程中观察水泵的运行电流及进出口
的压力表数值，正常后，调整电动二
通阀，使房间的温度达到设计要求。
(5)巡视检查。在循环水泵开启
后，沿系统管线进行现场巡查，特别
需要注意检查电动二通阀、过滤器、
设备空调箱、阀门、放气阀等是否有
渗漏现象，并做好记录。
3空调水系统在调试中出现的问
题及解决措施
根据“保证水泵平稳运行，保障
末段供水压力，保持机组安全流量，
兼顾降低耗电量”的原则。应先从管
道系统的水力失调方面入手，同时确
定水泵的合理工作点。
根据设计要求可知，地下车站
在设计时是按照高峰人流的远景规划
来计算热负荷的。而刚运行时，客流
少且地下车站建成投入运营的时间不
长，车站内温度不高(结构和周围土
层的热容量很大，在相当一段时间内
钨铜电触头可以维持较低的温度)。所以，刚开
始运营时开一台冷水机组基本能够满
足负荷需要。这样一来，单机单泵运
行就成为常态。
基于这样的原因，需调节冷冻
水管系中的阀门，使管道特性满足水
泵单台运行时的要求(不超载)。同
时，在调节的过程中还要在一定程度
上改善原先水力失调的状态。
3.1水泵过载问题分析及解决措施
3.1.1水泵过载问题分析
热泵热水
水泵过载基本都发生在空调系
统只运行一台机组一台水泵，两台
水泵同时运行就不会出现过载。如某
车站冷冻泵电机功率22kW，额定电
流44A，扬程36m，流量130m3/h；
单台主机冷冻水额定流量136m3/h o
在两台水泵同时开启时，水泵的进
Ventilation&air conditioning总第318期（通风与空调
出口压差在0.37MPa左右，实际运行电流均39A左右。当只运行一台水泵时，水泵进出口压差0.27MPa，电流47A，已经超过额定电流。两台水泵同时运行，总流量较大，管道内的水流速度也比较快，管道的摩擦阻力上升，水泵实际扬程也相应上升。每台水泵的工作流量略有下降（两台同样的水泵对称并联运行，总流量小于单泵运行流量的两倍），所以不过载。而按照运行时的冷冻水管网阻力特性，单泵运行时的实际扬程比双泵并联运行时的扬程下降。单台水泵的设计扬程偏大，多余的扬程转化为流量，从水泵的特性曲线上来看（见图1）,1点为两台水泵并联运行时单台水泵的运行工作点，
2点为水泵单台运行时运行工作点，水泵的工作点已经向右偏移（扬程下降，流量增加，从1移向2）。当流量大于额定流量时，就会出现水泵轴功率大于电动机的额定功率，最终导致过载。
图1水泵工作点示意图
3.1.2水泵过载解决措施
首先强制打开所有电动调节阀，同时关闭分集水器之间的动态平衡阀，保证水系统处于最大流量状态，然后运行一台冷冻泵。记录各末端设备（空调箱，风机盘管）进出水压差。再参考各末端设备产品手册上所提供的在额定流量时前后压力降数值。从系统最远端（离开冷冻机房最远）开始，对各末端设备回水管上的
手动阀逐一调节。前后压差达不到额定
标准的末端设备就是系统的不利环路
（通过此末端设备的水流不足，压降也
低），回水阀门就保持全开状态不变。
把前后压力降过大的设备阀门关小，
直至进出水压差和产品手册中所要求
的额定数值相等或接近。从设备管路
特性曲线图上看（见图2）,1作状态
由2移向1（流量减少，压差降低）。
图2设备管路工作状态点
将所有末端设备的阀门都按照这
个原则做相应调节后，超量供水末端
设备的流量被限制，系统整体供水压
力升高，原不利环路压差不够，供水
不足的现象也得到改善。同时，整个
冷冻水系统的阻力提高，管路特性被
改变（见图3），管路特性由原来相
对平缓的I改变为阻力更高曲线更陡峭
的II，水泵的工作点也从1左移至2。
水泵的扬程提高，流量下降，输出功
率也相应下降了。实测水泵的运行
参数，到水泵的额定工作点就可以
7o这样的调节是在系统最大负荷最
大流量条件下来进行的，当负荷改变
后，系统的需用流量只会降低不可能
增加。所以，可以满足实际运行中的
工况变化情况。
3.2断流及供冷不足问题分析及解
决措施
3.2.1断流及供冷不足问题分析
冷水机组断流的情况多发生在末
图3管路阻力特性改变
端热负荷减少，各电动调节阀处于关
小（或接近关闭）状态时。经检查，
靶式流量开关动作正常，不存在故
分集水器
障。原因在于车站空调冷冻水系统末
端设备采用电动两通调节阀而非三通
阀或动态平衡阀。所以在调节阀动作
时，不可避免会对系统的流量产生影
响。分集水器之间的动态平衡阀在末
端设备调节阀关闭，系统总流量下降
时，没有及时打开旁通，无法保证通
过机组蒸发器的水流量维持在一个安
全范围内，机组断流说明该动态平衡
阀的动作值设定的偏高。
以上问题的实质，就是冷冻水系统
在投入运行前没有进行合理的调试（设
定）o所以不能把这些问题单独的割裂
开，而应该综合起来统一进行处理。
如某台末端设备（空调箱或风
机盘管）冷量不足，表明此设备的供
水量不足（进出水管间的压差没有达
到要求），经检查各末端设备的电动
调节阀均处于全开（或接近全开）状
态，从这些情况来看，原因应该在于系
统的水力失调问题，供水不足的设备就
是处在系统的“最不利环路”。另外，有
时分集水器之间的动态平衡阀动作后，
也会造成某些末端供水不足（设备进出
水管间的压差下降了）。这说明动态平
衡阀的动作值可能设定的偏低，动态
8gggg平衡阀提前动作，分集水器（系统主管
路）间被旁通的水量过多，末端的供水
压力得不到保证。
2019年第01期Ventilation&air co nditioning
通风与空调）
一次性纸碗
3.2.2断流及供冷不足问题解决措施
冷水机组和冷冻冷却水系统有时会没有控系统控制，冷冻冷却水泵
以及冷却塔风机的开停，电动阀的开
关，机组的加卸载，BAS系统自动控
制，而动态平衡阀（见图4）的开度
命令则是提前设定。
图4动态平衡阀I|----->||------>]| :I I I"-------------------------1I 1---------11--------1
图5无效循环流程圉
但是压差旁通的动作值都在出厂时统一设置的数值。因为车站有大小之分，各水系统的阻力特性不同，
大车站冷冻水系统需要较高的供回水压差以克服沿程阻力，如压差动作值设定相对过低，旁通阀过早动作，大量地冷冻水在分集水器之间被旁通，未进入末端进行供冷。而小车站冷冻水的供回水压差不高，如压差动作值设定相对偏高，当多数末端调节阀关闭，分集水器间的压差上升仍不足以达到旁通阀动作要求，随着末端的继续关闭，流量的持续减少，最终引起主机断流。所以仅靠一个设定值是不能适应所有情况的。
动态平衡阀的调节，应该既要保证最不利末端的供水压头又要满足主机的安全流量。最简单的办法是要调节好各阀门，让各末端水力基本平衡，供水压头满足各末端设备的需求，水泵运行平稳后，直接采用当时分集水器间的压差作为旁通阀的动作值。被旁通的冷冻水在主机和水泵之间做"小循环”。也就是末端完全变流量，主机侧始终定流量由旁通阀将末端负荷变化引起的水流量变化同主
机隔离开来。这样的控制方法虽然简
单，但是被旁路的那部分冷冻水是在
做"无效循环”（见图5），水泵始
终工作在满负荷状态下。从降低电耗
的角度来说是不经济的。
地铁车站空调系统的运营情况，
—般是在晚间运营结束后，将公共区
域供冷的大系统关闭或关小。而向各
管理用房、设备用房、降压变电站供
冷的小系统仍旧保持运行。这样，整
个系统的负荷可能降低到全负荷时的
30%以下（见图6）o
图6运营结束后循环流程图
如果等较多的末端关闭，分集水
器间的压差上升到一定程度后再打开
动态平衡阀，就可以较大幅度地减少
旁通流量，减少冷冻水“无效循环”量，
降低水泵的运行电流，取得一定的节能
效果。但采用这个方案的前提是必须了
解机组的最低安全流量。例如：开利
30HXC200A系列螺杆式冷水机组额
定流量为165m3/h，它的最小安全流量
为165x0.4=66m3/h，考虑到运行时的
波动以及旁通阀动作的滞后，把额定流
量的50%作为控制的最小流量。
如果在系统总回水管道上安装有
电磁流量计，输出流速信号为管道内
平均流速，将实际输出流速转换为流
量，并和水泵电流以及主机蒸发器进
出水压力降进行比对后的数值，可以
作为压差设定的参考依据。
4空调水系统调试应注意的问题
（1）保证管路清洁，清洗管路系
统，清理Y型过滤器。
（2）膨胀水箱要安装在系统最高
点，系统定压点设置在水泵吸入口或集
水器。膨胀水箱与系统之间必须保证绝
对畅通（保证补水和膨胀功能正常）。
（3）水泵运行时要保证系统满
水，在系统最咼点和反咼点要设置放
气阀（或补充注水口）。
（4）水泵的进出口压差要和额定
扬程接近（不应过低），运行电流接近
额定电流（不超）。一般的自灌式冷却
水系统（冷却塔在系统高点），水泵吸
入口不应有负压。
（5）冷冻水系统静态水利平衡要
首先保证，水泵运行后，在各末端设备全
开的前提下，设备的进出水压差要达到要跳跳鞋
求。如有水力不平衡情况，可通过调节各
处阀门来满足最不利末端的供水压力。
5结语
空调水调试除了确保管线畅通外，
更应注意水泵、动态平衡阀、电动二通
阀等空调水系统控制部件的设定及调
试，确保水利平衡，满足设计在不同时
期、不同区域内环境温度的要求。经
过上述技术研究分析与有效技术措施
实践，在地铁开通空调水系统运行中的
问题得到有效解决，提升了地铁空调水
系统运行质量和效率，为地铁空调水系
统调试积累了宝贵经验。
参考文献：
⑴通风与空调工程施工规范：GB50738-
2011ISI.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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