淺談電動二通閥在BAS系統中的應用

2013-11-18 曹品 西安地下鐵道有限責任公司運營分公司

  隨著城市軌道交通建設的發展,圍繞地鐵項目的各種內部及周邊控制系統的研究也開始越來越受到重視。地鐵中的集中空調系統多采用變流量系統,在變流量系統中主要通過調節電動二通閥閥門開度的大小來實現流量的調節,所以說電動二通閥是BAS系統中非常重要的設備。

1、環境與控制監控系統(BAS)簡介

  環境與設備監控系統(BAS)是對全線環境控制系統進行監控,并對全線車站內的扶梯、給排水、低壓配電等機電設備進行監視和報警,控制車站及區間的機電設備安全、高效、協調的運行,保證車站及區間環境的良好舒適性,并能夠在突發事件(如火災)時指揮環境控制設備轉向特定的模式,為乘車環境提供安全保證。其具體功能可概括如下:

  (1)通過控制技術對現場的機電設備運行狀況實行集中監視、控制和報警,減少設備操作的復雜性及操作難度,協調設備的動作。

  (2)以經濟運行為目的,對車站環境進行檢測,并據此控制環境控制設備的高效運行以提高整體環境的舒適度。

2、地下車站環境情況分析

  由于地下車站和區間與外界聯系的界面較小,密集的乘客、高速運行的列車以及各種設備的運行都會產生很大的熱量,這些熱量如果不及時排除就會導致地鐵的溫度上升。據相關報道:地鐵列車與大量客流所產生的熱量是影響地鐵車站與隧道空間熱環境的主要因素,在地鐵高速運輸的系統中,第一熱源為地鐵列車發熱量(其中包括列車啟動、加速、制動等發熱);第二熱源為地鐵列車空調設備冷凝器發熱量;第三熱源為乘客人體散熱量、車站照明燈具、廣告牌和售檢票機等設備發熱量。其中,第一熱源和第二熱源的發熱量要占到總發熱量的2/3以上,第三熱源約占總發熱量的1/3左右。鑒于以上因素,必須要設置好環境控制的參數,有效、可靠的環境控制系統對保證乘客乘車時的安全舒適和確保設備的安全運行及壽命延長是十分必要的。

3、電動二通閥在BAS系統中的應用

  車站溫度是隨著車站內負荷的變化而波動的,隨著負荷的改變,通過控制器調節電動二通閥的開度來調節流過風機盤管的水流量,以滿足室內溫度的要求,所以說電動二通閥開度的選擇是溫度控制的關鍵。

  電動二通調節閥的特性是指調節閥的流量特性和阻力特性。前者反映調節閥的調節特性,后者則表示調節閥的流通能力。調節閥的流量特性是指流過閥門的調節介質的相對流量與閥桿的相對行程之間的關系。對于電動二通調節閥,改變調節閥的閥芯與閥座之間的節流面積便可以調節流量,搞清電動二通閥的工作原理和工作特性是系統控制所必須的。

  3.1、電動二通閥的工作原理

  如圖1所示,由溫度傳感器TE-1,比例積分溫度控制器TC-1和電動調節閥TV-1組成送風溫度控制系統,安裝在送風管道的TE-1,把檢測到的溫度信號傳送至TC-1,由TC-1將TE-1的檢測值與設定值不斷比較,同時不斷地輸出信號,控制TV-1的開度連接可調,最終使TE-1測量的環境溫度保持在設定的溫度范圍內。空氣壓差開關DPS-1是用來檢測過濾網的透氣情況,過濾網越臟,透氣率越低,其兩側的壓力差越大。當壓力差超過DPS-1的設定值時,微動開關運作,發出報警信號。當盤管后的溫度低于某限值時,低溫保護開關TS-1切斷送風機的電源,從而使新風風閥關閉,防止盤管內的水結冰,漲裂盤管。SW-1為內置冷/暖運行狀態的轉換。

電動二通閥的工作原理

圖1 電動二通閥的工作原理

  3.2、電動二通閥的工作特性

  電動二通閥由驅動器和閥體兩部分組成,驅動器由一個同步電機驅動,具備彈簧復位及手動開閥杠桿操縱功能。閥體部分為活塞式結構,由控制器控制電動閥電機,使閥門開或關,實現管道冷水或熱水的通或斷,再通過風機盤管送風,以實現溫度的自動調節。閥體不工作時處于常閉狀態,當需要工作時,由控制器提供一個開啟信號,使電動二通閥接通電源而動作。當室溫達到預先設定值時,控制器令電動二通閥斷電,復位彈簧使閥門關閉,從而截斷進入風機盤管的水流,通過閥門關閉和開啟,使室溫始終保持在溫控設定的溫度范圍內。

  BAS通過調節每臺空調機冷凍水出水二通調節閥開度調節空調機送風溫度,同時該二通閥兼做水系統工況轉換水閥,根據空調機開啟情況和水系統運行模式來輸出相應控制開度或者關閉二通閥,保障風系統和水系統的協調動作。電動二通調節閥的正確使用和維護,不僅能在很大程度上提高環境控制的可靠性,同時也延長了相關環境控制設備的使用壽命,對地鐵的節能降耗有著不可或缺的作用。

4、結束語

  由于地鐵BAS系統的復雜性和特殊性,對車站設備監控系統的控制要求與一般的樓宇自動化系統區別很大,在系統的硬件配置和軟件功能上都具有其特殊的要求。因此,在今后的工作中要根據地鐵的實際情況,合理配置系統,完善BAS系統功能,最高限度的提高地鐵環境控制的水平,最大程度提供給乘客舒適的乘車、候車環境,不辱使命!不留遺憾!