2023年7月11日发(作者：)

装备应用与研究◆ZhuangbeiYingyongyuYanjiu浅析地铁站中央空调水系统自动排气阀的重要性林克思张世杰（南京地铁运营有限责任公司，江苏南京210012）摘要：介绍了空调水系统管路中滞留气体的成因、主要存气部位和自动排气阀的工作原理及安装方式，讨论了空调系统水管路中存在气体的危害，分析了地铁站水冷式中央空调系统故障与自动排气阀的相关性。关键词：空调水系统；气体；排气；自动排气阀0引言自动排气阀被广泛应用于液压系统和各类输液管路中，地铁站一般采用水冷式空调，冷水机房是整个空调系统的核心部位，其内部系统一般可分为冷水机组主机、各种辅助设备、配套水管路、各种管道配件、电气设备、检控仪表。因为该类空调一般以水作为二次换热介质，所以会配备冷冻水和冷却水两套水管路系统。水系统一般在非空调季会放空水，次年通水会有大量空气进入系统，同时在维修水阀时放空一段管路后再次通水时也会导致系统进入一部分空气。管路内滞留的空气会阻碍管内水的流动，减小过水面积，增加管道阻力，严重时会堵塞管道，形成所谓的气堵现象，会影响空调的制冷效率及运行稳定性。1水系统管道中的气体来源水管路中滞留气体的主要原因有：管道第一次敷设时通水；空调季准备充水阶段；设备事故或紧急抢修放空管道后再次注水；管道水的流动、温度变化、菌藻类物质的产生；溶解于水中的气体释放；水系统负压运行，水泵开停机；水泵吸水管及叶轮内部产生气体；管道内出现负压；排气阀动作注气，异常或管道密封不严析出进气。2水系统管道中的存气部位地铁站中央空调冷水机组大部分安装在通风空调机房，小部分在单独的冷水机房内，机组配有冷却、冷冻水管路系统，其中冷却水管路系统是冷却塔中高温冷却水与空气、填料、电机风叶加速进行空气热交换，从而降低冷却水水温，降温后的水循环回机组冷凝器，通过低温冷却水与冷凝器管路中的高温制冷剂间接进行热交换，从而到达降温冷却的目的。因为冷却水管路系统是非全封闭的开放式系统，冷却塔中的水与空气直接接触，且冷却塔位于最高点，所以冷却水系统无需设置安装自动排气阀。冷冻水管路系统用于连接冷水机组与各空调柜、风机盘管、分水器与集水器等末端设备，整个管路是全封闭的，所以冷冻水系统必须设置安装自动排气阀。地铁站的通风空调系统分为车站两端，而机组只设置在其中一端，这就导致其中一端连接机组和空调柜的管路设置较长，所以比较容易存在空气排除不净的情况，且管路安装设置在以下几处容易存气：（1）水管路安装管径变化处，管道安装最常用的方式是沿管道中心线连接，例如南京地铁宁和线采用的是沟槽连接（卡箍连接），采用这种连接方式非常容易造成管道上部的气体在变径处聚集，管径由大变小时变管径处气体截留现象更甚，形成气囊无法随着水流带走。在机组进出水管路、空调表冷器进58出管路都有变径情况存在。（2）水管路安装管道坡顶处，管路的敷设并不能保证管路完全水平，难免遇到其他管线或土建结构造成上坡管道。此时水管中气体因浮力作用而向上坡顶处聚集，从而形成气囊，缩减了管路过水断面面积，使水管路中阻力增大。（3）水管路安装管路交叉处，管路分流或有旁通管路处，因水流量及过水断面均发生较大变化，管中气体便因水流产生的涡流形成气团，气团有可能被截留在连接口处或被截留在交叉处。（4）水管路安装平坦长距离处，连接机组与车站另一端的水管路较长且较平坦，在平坦管路系统中水流缓慢，管中气体由于浮力上升并聚集在管顶而形成气囊，气囊可能随水流一起在管道中随意流动，也可能会由于管壁摩擦力而停滞截留。（5）水管路安装逆坡处，管路系统中会因为两种作用力气体浮力、水流冲击力）方向相反，当气体在两相反作用力作用下处于平衡状态时，极有可能因停滞不前而形成气囊。（6）水管路安装坡度变化处，气体常常被截留在管路凸起点处（管路膝部拐点处），其原理类似于管道坡顶截留气体。（7）水管路安装各类阀门内部及安装处，各类阀门结构复杂、开关形式又各有不同，当水流连同气体通过阀门时，复杂的结构容易截留气体产生气囊；同时管道中水流流态紊乱，溶于水中的气体可能析出释放，或者被截留于阀门内部或安装处。3水系统管道存气造成的危害中央空调因水管路中存在空气会导致机组运行故障，例如水系统内存在空气或者不凝结气体造成排气压力过高，循环水泵异常震动，水流开关频繁启停。在管道输水过程中，水中夹杂的空气会聚集在管路高点，气体聚体过多后形成气阻。水系统管道排气不畅会导致水管路通水困难，管道通水时间过长、水管中气水相间因压力过大出现震荡现象，水管路运行期间爆管，水管阻力增大流量达不到设计值，水管流量自动控制装置失效，水管路故障增多使用寿命骤减，为了承受因含气引起的水压力波动而使用高承压值管材保证管道安全，增加工程造价等。4自动排气阀的工作原理及安装方式地铁使用的排气阀是黄铜制自动排气阀，安装在水系统管路最高处，直接与管箍和三通连接，一般垂直安装。自动排气阀由黄铜材质阀体、气室、密封针阀、不锈钢拉杆、塑料制浮块、复位弹簧、放气嘴等零部件组成。自动排气阀的排气活塞由4个小孔与排气道相通，当水管路系统中未充满水时，圆柱浮筒位于阀体的底部，起到截止阀作用的阀杆通常在弹簧的（