地铁环控通风节能技术研究

【摘要】：环控系统是地铁用电大户,国内外已经开始对环境控制系统的设备选型、设计、运行等诸多环节进行进一步节能优化研究,并找到了一些可行的节能途径和措施。不过目前,对车站空调系统节能的相关研究较多,对隧道通风系统节能的研究仍少。 成都地铁7号线全线采用了屏蔽门系统,致使隧道与车站站台完全分割开来,同时在车站隧道处设置了轨道排热系统,所有车站都采用单活塞通风的形式,即在车站的出站端设置一个活塞风井。本文以成都地铁7号线初步设计文件为依据,建立SES所需的地铁模型,研究以下问题： (1)结合SES对不同运营时期、不同风量工况下地铁环控系统进行逐时模拟,通过分析不同时期土壤蓄热、列车运行模式和客流量等变化因素的影响,研究车站隧道排热风机各种工况下的节能运行策略及效果。 (2)分析七号线上中间风井的取舍问题,并为实际设计提供理论依据。 本文得出的结论和成果如下： (1)地铁运营初期关闭排热风机,近期非高峰时段关闭排热风井,高峰时段推荐轨道排风量为20m3/s,远期分时段分风量开启排热风井,地铁隧道内温度满足规范要求,大量节省能耗。 (2)7号线为环线具有特殊性,气流一直在环线循环,只能通过风井与外界进行气流交换。车站活塞井排在排热风机全部开启情况下初期和近期和远期都表现为引进新风,节能运行方案下,初期和近期活塞风井进排风量相差不大,远期进风量大大于排风量。 (3)取消中间风井隧道温度略微变化,影响区域仅为中间风井所在区间和前后车站两边区域,其他隧道温度保持不变；除中间风井所在区间隧道流量略微增大和活塞风井流量增大外,其他流量基本不变。综合分析认为：该处中间风井可以取消。 【关键词】：地铁环控通风系统 通风节能技术 排热风井 中间风井
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU834.35;U231.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 研究背景12-18
• 1.1.1 地铁环控系统简介12
• 1.1.2 地铁环控通风系统12-15
• 1.1.3 地铁隧道通风系统15-18
• 1.2 国内外现状及发展趋势18-19
• 1.3 课题研究的意义19-20
• 1.4 本文研究目的和内容20-21
• 第2章 SES运用于地铁环控通风系统的相关理论21-39
• 2.1 SES程序简介21-22
• 2.2 地铁环控模型几何参数22-25
• 2.3 地铁环控中的热力学现象25-33
• 2.3.1 温度和湿度25
• 2.3.2 列车热量计算25-28
• 2.3.3 稳态热源计算28-32
• 2.3.4 非稳态热源32
• 2.3.5 轨道排热系统32-33
• 2.4 地铁环控中的空气动力学现象33-38
• 2.4.1 粗糙长度33
• 2.4.2 压头损失系数33-36
• 2.4.3 节点处的空气动力特性36-37
• 2.4.4 风机37-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第3章 模型的建立与优化39-52
• 3.1 模型背景线路概况39-42
• 3.2 行车资料42-45
• 3.2.1 全日列车运行计划43-44
• 3.2.2 列车停站时间44-45
• 3.3 成都地铁7号线的几何模型和参数设置45-50
• 3.3.1 整体模型建立45-47
• 3.3.2 模型细节47-50
• 3.4 模型优化50-51
• 3.4.1 前处理的优化51
• 3.4.2 后处理的优化51
• 3.5 本章小结51-52
• 第4章 排热风机节能模拟计算和结果分析52-69
• 4.1 模拟介绍52
• 4.2 模拟结果及分析52-67
• 4.2.1 初期工况分析52-57
• 4.2.2 近期工况分析57-62
• 4.2.3 远期工况分析62-67
• 4.3 结论和方案选择67-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第5章 中间风井优化模拟分析69-78
• 5.1 模拟介绍69
• 5.2 模拟结果及分析69-74
• 5.2.1 全线模型分析69-74
• 5.3 局部模型分析74-76
• 5.4 环线问题特殊性分析76-77
• 5.5 优化分析77
• 5.6 本章小结77-78
• 结论及建议78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 附录85-109
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目109

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