地铁用蒸发式冷凝空调系统优化研究
发布时间：2021-11-06 23:31
随着轨道交通的发展地铁车站的能耗也逐渐升高。地铁车站内用于调节热湿环境的空调系统是车站必不可少的组成部分之一,其消耗了大量的能源。为了实现建筑节能的目标,空调系统的研究已经成为节能研究的重点。北京城建设计发展集团李国庆、孟鑫等提出一种新型节能的地铁用蒸发式冷凝空调系统并用于实际,本文对该系统进行了性能实测并对优化运行策略进行了研究。空调系统的主要目的之一是保证室内最不利工况下的热湿环境,因此系统按照最大负荷工况设计,而在实际运行时多数时间处于部分负荷工况,如果确定不同工况下空调系统的最佳工作点,并通过控制系统实现优化运行,将会极大地降低空调系统能耗。本文以北京地铁某地铁站蒸发式冷凝空调系统为研究对象,该站为地下二层车站,采用12米岛式站台,车站结构全长249.6米,标准段宽度21.3米,建筑面积19184平方米。主要工作研究如下:（1）传热机理分析:对蒸发式冷凝器的热质交换过程进行了分析,结果表明蒸发式冷凝器热质传递过程的主要推动力为制冷剂与水膜的温差以及水膜表面水蒸气层与空气的焓差。分析总结了各传热过程的传热系数,得出在蒸发式冷凝器结构固定,站内负荷不变的情况下,传热过程的主要影响因...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２蒸发式冷凝器示意图??
（１－２过程），高温高压的制冷剂蒸汽进入蒸发式冷凝器与外界换热（２－３过程）??冷凝成高温高压制冷剂液体，经过节流阀（３－４过程）后变为低温低压制冷剂液??体再次进入蒸发器达到循环制冷的目的。具体制冷流程如下图２－１所示。??Ｐｃ?—？?Ｔ，＝ＴＣ－Ｔ?丨??压液／￣＾?气／７１？??力相?／?相?相／／?Ｔｃ：冷凝温度Ｐｃ：冷凝压力??（ｐ＞区?’?区?区ｙ?＼?ＴＰ：蒸发温丨Ｓ?Ｐｅ：蒸发温度??（Ｔ）／?／?／（Ｔ）?ｈｉｅ，?ｈｏｃ：蒸发冷凝器器进出ｎ焓值??．．￣－ｙ?７ｒＡｒ＝Ｔ＝？．?ｈｉｅ，?ｈ〇Ｐ：?ａ?嘭式表冷器进出口焓值??Ｔｅ??Ｉ??丨丨??ｈ〇ｃ＝ｈｊｃ?ｈ〇ｅ?ｈｊｃ?ｈｐ??焓（ｈ）??图２－丨制冷系统原理图??该系统主要工作原理是：部分站内回风与新风混合后送入空调箱，在空调箱??内送风与表冷器内制冷剂换热，处理后的送风经送风机送入站内，表冷器制冷剂??经压缩机进入放置于排风道内的蒸发式冷凝器。冷凝器内的制冷剂与喷淋水进行??换热，其中喷嘴设置在冷凝器上方和迎风侧，制冷剂经节流阀进入表冷器继续循??环。同时引风机从新风道引入新风送入蒸发式冷凝器与管壁及喷淋水换热，换热??形式为交叉流
①：排风机②：压缩机③：送风机④：直膨式空调箱??⑤：引风机⑥：蒸发式冷凝器??图２－２蒸发式冷凝制冷系统机房示意图??该系统直膨空调箱中的表冷器以及蒸发式冷凝器使用了新型旋转开启通道??式蒸发冷凝装置［Ｗ｜。该装置由喷淋水装置，集水盘，电动旋转轴，管翅式冷凝盘??管，集水盘以及喷淋水循环水泵组成如图２－３所示。??４??旋转中轴?????图２－３蒸发式冷凝器示意图??该设备在空调季开启，送风经由表冷器冷却除湿后送入站内，站内余热经冷??媒通过排风道内蒸发式冷凝器散出排出站外。通风工况时该设备关闭可减小送风??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]内翅板蒸发式冷凝器水膜流动特性[J]. 吴学红,陆刘记,刘旭,龚毅. 化工进展. 2017(06)
[2]水膜式蒸发冷凝器管外液膜分布的三维数值模拟[J]. 赵志祥,张铱鈖,蔡业彬. 流体机械. 2017(05)
[3]地铁蒸发冷凝冷水系统建模与仿真[J]. 孙超. 制冷与空调. 2016(11)
[4]蒸发式冷凝冷水机组在某地铁车站中的设计应用[J]. 陈颖. 建筑热能通风空调. 2016(06)
[5]蒸发冷却技术在地铁环控系统中研究现状及应用形式探讨[J]. 苏晓青,黄翔,李鑫. 制冷与空调(四川). 2015(06)
[6]蒸发式冷凝器顺流式和逆流式换热性能实验[J]. 申江,张聪,路坤仑,刘丽. 制冷学报. 2015(03)
[7]地铁工程集中冷站冷冻水温差优化设计[J]. 侯喜快,刘伊江,李俊飞. 建筑热能通风空调. 2014(06)
[8]蒸发式冷凝冷水机组在地铁车站的应用[J]. 李林林,罗辉,罗燕萍. 都市快轨交通. 2014(05)
[9]蒸发式冷凝器喷嘴喷淋性能的数值模拟及试验[J]. 朱进林,谢晶,王金锋,杜子峥,周洪剑. 农业工程学报. 2014(19)
[10]冷却塔在地铁设计中的实例研究[J]. 周静,郭磊. 制冷与空调(四川). 2014(04)
博士论文
[1]蒸发式冷凝制冷系统的模拟、实验及节能应用研究[D]. 尹应德.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]面向室内温湿度同时控制的直膨式空调系统混合建模[D]. 王晓非.浙江大学 2017
[2]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]. 王云默.北京工业大学 2016
[3]椭圆管蒸发式冷凝器结构设计及模拟仿真研究[D]. 吴昊.哈尔滨商业大学 2016
[4]地铁热环境模拟软件SES与STESS的比较研究[D]. 樊莉.北京工业大学 2015
[5]扭曲管换热器传热与流阻性能的数值研究[D]. 王宏斌.郑州大学 2012
[6]扭曲管双壳程换热器传热性能的数值模拟与实验研究[D]. 杨蕾.华南理工大学 2010
[7]蒸发式冷凝器传热传质理论分析及实验研究[D]. 沈家龙.华南理工大学 2005
本文编号：3480729
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２蒸发式冷凝器示意图??
（１－２过程），高温高压的制冷剂蒸汽进入蒸发式冷凝器与外界换热（２－３过程）??冷凝成高温高压制冷剂液体，经过节流阀（３－４过程）后变为低温低压制冷剂液??体再次进入蒸发器达到循环制冷的目的。具体制冷流程如下图２－１所示。??Ｐｃ?—？?Ｔ，＝ＴＣ－Ｔ?丨??压液／￣＾?气／７１？??力相?／?相?相／／?Ｔｃ：冷凝温度Ｐｃ：冷凝压力??（ｐ＞区?’?区?区ｙ?＼?ＴＰ：蒸发温丨Ｓ?Ｐｅ：蒸发温度??（Ｔ）／?／?／（Ｔ）?ｈｉｅ，?ｈｏｃ：蒸发冷凝器器进出ｎ焓值??．．￣－ｙ?７ｒＡｒ＝Ｔ＝？．?ｈｉｅ，?ｈ〇Ｐ：?ａ?嘭式表冷器进出口焓值??Ｔｅ??Ｉ??丨丨??ｈ〇ｃ＝ｈｊｃ?ｈ〇ｅ?ｈｊｃ?ｈｐ??焓（ｈ）??图２－丨制冷系统原理图??该系统主要工作原理是：部分站内回风与新风混合后送入空调箱，在空调箱??内送风与表冷器内制冷剂换热，处理后的送风经送风机送入站内，表冷器制冷剂??经压缩机进入放置于排风道内的蒸发式冷凝器。冷凝器内的制冷剂与喷淋水进行??换热，其中喷嘴设置在冷凝器上方和迎风侧，制冷剂经节流阀进入表冷器继续循??环。同时引风机从新风道引入新风送入蒸发式冷凝器与管壁及喷淋水换热，换热??形式为交叉流
①：排风机②：压缩机③：送风机④：直膨式空调箱??⑤：引风机⑥：蒸发式冷凝器??图２－２蒸发式冷凝制冷系统机房示意图??该系统直膨空调箱中的表冷器以及蒸发式冷凝器使用了新型旋转开启通道??式蒸发冷凝装置［Ｗ｜。该装置由喷淋水装置，集水盘，电动旋转轴，管翅式冷凝盘??管，集水盘以及喷淋水循环水泵组成如图２－３所示。??４??旋转中轴?????图２－３蒸发式冷凝器示意图??该设备在空调季开启，送风经由表冷器冷却除湿后送入站内，站内余热经冷??媒通过排风道内蒸发式冷凝器散出排出站外。通风工况时该设备关闭可减小送风??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]内翅板蒸发式冷凝器水膜流动特性[J]. 吴学红,陆刘记,刘旭,龚毅. 化工进展. 2017(06)
[2]水膜式蒸发冷凝器管外液膜分布的三维数值模拟[J]. 赵志祥,张铱鈖,蔡业彬. 流体机械. 2017(05)
[3]地铁蒸发冷凝冷水系统建模与仿真[J]. 孙超. 制冷与空调. 2016(11)
[4]蒸发式冷凝冷水机组在某地铁车站中的设计应用[J]. 陈颖. 建筑热能通风空调. 2016(06)
[5]蒸发冷却技术在地铁环控系统中研究现状及应用形式探讨[J]. 苏晓青,黄翔,李鑫. 制冷与空调(四川). 2015(06)
[6]蒸发式冷凝器顺流式和逆流式换热性能实验[J]. 申江,张聪,路坤仑,刘丽. 制冷学报. 2015(03)
[7]地铁工程集中冷站冷冻水温差优化设计[J]. 侯喜快,刘伊江,李俊飞. 建筑热能通风空调. 2014(06)
[8]蒸发式冷凝冷水机组在地铁车站的应用[J]. 李林林,罗辉,罗燕萍. 都市快轨交通. 2014(05)
[9]蒸发式冷凝器喷嘴喷淋性能的数值模拟及试验[J]. 朱进林,谢晶,王金锋,杜子峥,周洪剑. 农业工程学报. 2014(19)
[10]冷却塔在地铁设计中的实例研究[J]. 周静,郭磊. 制冷与空调(四川). 2014(04)
博士论文
[1]蒸发式冷凝制冷系统的模拟、实验及节能应用研究[D]. 尹应德.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]面向室内温湿度同时控制的直膨式空调系统混合建模[D]. 王晓非.浙江大学 2017
[2]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]. 王云默.北京工业大学 2016
[3]椭圆管蒸发式冷凝器结构设计及模拟仿真研究[D]. 吴昊.哈尔滨商业大学 2016
[4]地铁热环境模拟软件SES与STESS的比较研究[D]. 樊莉.北京工业大学 2015
[5]扭曲管换热器传热与流阻性能的数值研究[D]. 王宏斌.郑州大学 2012
[6]扭曲管双壳程换热器传热性能的数值模拟与实验研究[D]. 杨蕾.华南理工大学 2010
[7]蒸发式冷凝器传热传质理论分析及实验研究[D]. 沈家龙.华南理工大学 2005
本文编号：3480729
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