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淺析地鐵風(fēng)機(jī)的技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)

可逆軸流風(fēng)機(jī)在地鐵上主要有兩種運(yùn)行模式：

①作為隧道事故/冷卻風(fēng)機(jī)，主要用于地鐵區(qū)間通風(fēng)，列車(chē)阻塞、火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)和排煙，并根據(jù)運(yùn)行模式的要求進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運(yùn)行；

②用于車(chē)站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)/區(qū)間通風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)可通過(guò)送、回管路對(duì)車(chē)站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)，當(dāng)需要區(qū)間、夜間通風(fēng)時(shí)，通過(guò)風(fēng)閥轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)間的通風(fēng)換氣，以滿(mǎn)足區(qū)間通風(fēng)性能要求。該類(lèi)風(fēng)機(jī)兼容了車(chē)站及區(qū)間火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)的通風(fēng)。

地鐵的特殊工作環(huán)境和特點(diǎn)給地鐵風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)提出了特殊的技術(shù)要求：

①防火要求和通風(fēng)模式的需要，地鐵風(fēng)機(jī)要能夠滿(mǎn)足反風(fēng)要求，而且要安全可靠；

②為滿(mǎn)足列車(chē)火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)，地鐵風(fēng)機(jī)還需要滿(mǎn)足耐高溫要求；

③由于列車(chē)運(yùn)行的阻塞效應(yīng)、正常和早上、晚間對(duì)隧道的通風(fēng)清潔等多種工況要求，地鐵風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)阻力變化很大，經(jīng)常會(huì)在旋轉(zhuǎn)失速流量區(qū)間工作，所以，地鐵風(fēng)機(jī)要防止喘振；

④風(fēng)機(jī)要解決高效低噪、電機(jī)防潮等基本問(wèn)題。

　　地鐵軸流風(fēng)機(jī)最典型的要求是風(fēng)機(jī)能提供反向通風(fēng)，而且為了保證地鐵運(yùn)輸安全，擔(dān)負(fù)防火功能的地鐵風(fēng)機(jī)必須能可靠和便捷地實(shí)現(xiàn)反風(fēng)。曾經(jīng)有人提出采用普通單向軸流風(fēng)機(jī)通過(guò)在基座上轉(zhuǎn)動(dòng)180°來(lái)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)的發(fā)明專(zhuān)利，也有人提出采用動(dòng)葉直接反轉(zhuǎn)180°的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)的實(shí)用新型專(zhuān)利。但都由于結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，保養(yǎng)不便，在實(shí)際運(yùn)行中不可靠而沒(méi)有得到任何應(yīng)用。

目前常用的地鐵風(fēng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)與普通風(fēng)機(jī)一樣，即采用B5型內(nèi)置電機(jī)，電機(jī)外的風(fēng)機(jī)內(nèi)筒具有和輪轂一樣大小的直徑，風(fēng)機(jī)內(nèi)筒（電機(jī)筒）由沿圓周均勻分布的靜葉支撐在風(fēng)機(jī)外筒上，而風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子以懸臂支撐方式安裝在電機(jī)伸出端，這樣只需要通過(guò)電機(jī)反轉(zhuǎn)就使得動(dòng)葉反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)反風(fēng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。但是為了保證完全可逆運(yùn)行，風(fēng)機(jī)動(dòng)葉必須采用特種的反向?qū)ΨQ(chēng)翼型設(shè)計(jì)。

　　地鐵系統(tǒng)的防火要求需要風(fēng)機(jī)整機(jī)能耐150℃高溫1h以上。與普通消防排煙風(fēng)機(jī)不同的是，在地鐵火災(zāi)工況下，風(fēng)機(jī)周?chē)际歉邷責(zé)煔猓豢赡苡行碌牟⒌陀诃h(huán)境溫度的空氣被引到電機(jī)周?chē)鷣?lái)為電機(jī)降溫，這就要求電機(jī)本身要有良好的耐高溫性；其次，葉片材料、電動(dòng)機(jī)、軸承潤(rùn)滑油脂和軟連接等的選用都要充分考慮高溫下的運(yùn)行性能。

　　至于防喘振要求，一種比較好的做法就是將適用普通軸流風(fēng)機(jī)的防喘振環(huán)加設(shè)在地鐵風(fēng)機(jī)動(dòng)葉片兩邊。防喘振環(huán)（也稱(chēng)分流器）是一種環(huán)形的帶有若干小導(dǎo)流片的裝置，其環(huán)內(nèi)的小導(dǎo)流片可以將進(jìn)口氣流進(jìn)行一定的回流放空，而且具有自適應(yīng)能力，從而可以使風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)在失速區(qū)的大范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。就筆者實(shí)際開(kāi)發(fā)地鐵風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)看，這種方法可以保持流量大范圍變化時(shí)，壓力一直隨流量減小而增高。從有限的資料看，加設(shè)防喘振環(huán)后，風(fēng)機(jī)效率將下降2%～4%。

　　地鐵可逆風(fēng)機(jī)除了要滿(mǎn)足以上特殊要求外，還需要風(fēng)機(jī)效率盡量高，特別是地鐵風(fēng)機(jī)作為地鐵交通系統(tǒng)中主要的耗功設(shè)備，數(shù)量大，全年運(yùn)行，因此，高效可逆是地鐵風(fēng)機(jī)最基本的要求。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)地鐵風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能研究的文獻(xiàn)相對(duì)較少，研究也不充分，以下將對(duì)地鐵風(fēng)機(jī)特殊的氣動(dòng)問(wèn)題以及最新的進(jìn)展情況進(jìn)行介紹。

標(biāo)簽: 風(fēng)機(jī) 軸流風(fēng)機(jī)

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