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摘要：地铁工程通风系统隧道风机的特点及应用。
关键词：地铁工程；通风系统；隧道风机。
地铁工程通风系统采用风机包括隧道风机、车站轨道排风机、射流风机、车站风机等。
隧道风机（TVF风机）设置概况：地铁隧道通风系统采用可逆转耐高温双速轴流风机，用于早晚时段换气通风和列车阻塞或火灾工况时通风或排烟，并根据运行模式要求作正转或逆转运行，以达到向区间隧道送风或排风/排烟之目的。TVF风机一般设置在车站两端和中间风井内，车站每端设置2台，分别对应上行线和下行线区间，通过组合式风阀的开关控制实现2台风机并联运作或互为备用之功能。中间风井内亦设置2台TVF风机，实现对特长区间隧道排烟功能。
车站轨道排风机（UPE/OTE风机）设置概况：地铁车站区间排热风机采用单向运转耐高温轴流变频风机，一般设置在车站两端的排热风道内，每端设置1台，各自承担半座车站的轨顶排风和站台下排风，以排除车站区间的余热，减少列车发热量对车站区间影响。风机根据行车间隔变频运行。
射流风机设置概况：地铁工程区间隧道的出地面线、区间渡线、存车线、联络线等处，考虑设置射流风机以使其在阻塞、火灾工况下，配合TVF风机对区间通风能形成有效的推挽式通风，射流风机安装在区间隧道的顶部。
车站风机：“车站风机”包括车站大系统的新风机、回/排风机和排烟风机，以及小系统的送风机、回/排风机和排烟风机，均为轴流风机，设于车站两端机房或设备层内，用于车站公共区或设备管理用房的通风空调和排烟。
地铁隧道轴流风机从风机的设计理念、产品结构、制作工艺、选用材质、性能参数、使用寿命等已处于国际先进水平。风机的性价比、产品外观以及快捷完善的技术支持和怎么写作，均已超过国外同类产品。下面重点介绍TVF系列可逆转轴流风机的技术特点及应用。
2、噪声低：从对风机的噪音控制，采取从声源入手及地铁隧道的特殊环境的特殊性，在气动结构设计时采取相应措施：
——从风机叶型设计、叶片安装角、叶片数上保证气流的均匀性，并使叶片通道呈流线型。
——在结构设计上，由于电机的支撑和内筒上的固定导叶在叶轮旋转时会产生干涉频率，以及由此引起的干涉噪声，为降低干涉噪声的峰值声级，选择支撑与导叶数量成质数，并确定导叶与叶轮之间的合理间距。
3、耐高温性能高：根据地铁隧道的使用要求，采用防腐、防潮、高绝缘等级、湿热型耐高温电机，设计时统一按280℃/1h的标准设计（高于国家标准250℃/1h）。
4、强度高：风机叶轮采用先进的数据压铸工艺技术，材料采用高强度优质铸铝进行压铸、经X光无损探伤、热处理、拉伸试验，保证在高温时因材质热膨胀系数的前提下确保风机可靠运行。
5、正反转切换时间短：采用了核电厂核级风机6秒钟内启动的设计方案，通过控制转子质量，最大限度地减少风机启动惯量负荷。电机轴承采用国际知名品牌，同时提高叶轮与电机的装配精度，可以保证风机启动时间在12秒钟内，正反转切换时间30秒内。
6、抗腐蚀性强：电机采用防湿热型，风机叶片、轮毂采用铝合金材料，表面经阳极化处理，具有极强的抗腐蚀性。
7、振动小：风机经过严密的工序设计，每道工序均采用先进的设备加工，使积累和残留不平衡量减至最小，再经过严格的静、动平衡校验，其平衡精度全部达到ISO2.5级(国际最高平衡精度要求)，确保风机机壳的振动速度≤
通过CFD数值模拟优化设计的内筒开设了一系列的冷却槽，在保证了电动机充分冷却的同时也避免了内筒结构导致的涡流噪声。通过CFD数值模拟流场分析对电动机支撑板的优化设计，在最大限度的降低内筒结构对气流产生的涡流损失，降低了结构之间相互辐射所带来的噪声，同时增设了一套电动机滑槽，可以方便的对电动机进行拆装检修。通过对电动机支撑板的有限元强度分析，风机整体结构刚度和抗震性得到了改善。
通过CFD数值模拟优化设计的导流罩保证了风机进风口的流场顺畅，使气流均匀的流入叶轮。最大限度的降低了进风口到叶轮之间的流动阻力损失与涡流损失，既提高了风机的效率又降低了风机的噪声。
风机叶轮采用优质高强度铸铝压铸而成，具有更好的力学性能，确保叶轮强度的安全系数达到5倍以上，保证了风机在特殊条件下仍能够达到技术要求。
为了进一步减小风机的振动，风机叶轮的动平衡精度达到ISO-2.5级。风机的叶轮均经过严密的工序设计，每道工序均采用先进的设备加工，使积累和残留不平衡量减至最小，再经过严格的静、动平衡校验，其平衡精度全部达到ISO-2.5级(国际最高平衡精度要求)，确保风机的振动速度≤1.6mm/s。风机叶轮的平衡精度高，不仅减小了风机的振动，而且大大降低了振动引起的噪声。
在确定风机底脚（减振器）位置时，通过有限元分析软件进行有限元强度分析对风机本体的重心位置进行了准确的计算，同时根据有关规范，将风机转子重心与风机总重心基本重合，使其在风机底脚载荷的分布更为合理。将风机的重心移至风机四个减振器的对角线相交中心处，这样，使得四个减振器所受的静载荷基本一致，提高了风机安装的稳定性。
2）减振器的选择
在确定风机的动、静载荷后，以受力最大一端为依据，考虑合适的安全系数，再合理选配减振器。
2）正反转切换采用的是能耗制动方式，其原理为：电机定子绕组在交流电源断开后，立即在其任意两相定子线组接上一定电压的直流电源，于是在定子绕组中产生一个静止磁场，转子在静止磁场中旋转，产生感应电动势，转子感应电流与固定磁场所产生的转矩阻碍了转子的继续转动，从而达到制动效果，使电机迅速停止。
二、TVF系列可逆转轴流风机是目前深圳地铁工程隧道通风系统广泛应用的风机产品。在吸收、消化国际先进技术的同时，应用先进的CFD数值模拟流场分析软件，在风机叶片翼型设计理论研究、风机防喘振设计、振动降噪等方面已达到国内同行业领先水平。产品能在280℃高温条件下连续运行60分钟以上，可用于火灾时通风或排烟，并根据运行模式要求作正转或逆转运行，以达到送风或排风／排烟的目的，此类风机现已广泛应用于地铁、隧道、发电厂、机场等大型工程。
附作者简介：贺巧云（1966-），女，广东深圳市人，工程师，1988年7月毕业于武汉理工大学机电专业，学士学位，现主要从事机电设备招投标及工程管理等工作。
关键词：地铁工程；通风系统；隧道风机。
地铁工程通风系统采用风机包括隧道风机、车站轨道排风机、射流风机、车站风机等。
隧道风机（TVF风机）设置概况：地铁隧道通风系统采用可逆转耐高温双速轴流风机，用于早晚时段换气通风和列车阻塞或火灾工况时通风或排烟，并根据运行模式要求作正转或逆转运行，以达到向区间隧道送风或排风/排烟之目的。TVF风机一般设置在车站两端和中间风井内，车站每端设置2台，分别对应上行线和下行线区间，通过组合式风阀的开关控制实现2台风机并联运作或互为备用之功能。中间风井内亦设置2台TVF风机，实现对特长区间隧道排烟功能。
车站轨道排风机（UPE/OTE风机）设置概况：地铁车站区间排热风机采用单向运转耐高温轴流变频风机，一般设置在车站两端的排热风道内，每端设置1台，各自承担半座车站的轨顶排风和站台下排风，以排除车站区间的余热，减少列车发热量对车站区间影响。风机根据行车间隔变频运行。
射流风机设置概况：地铁工程区间隧道的出地面线、区间渡线、存车线、联络线等处，考虑设置射流风机以使其在阻塞、火灾工况下，配合TVF风机对区间通风能形成有效的推挽式通风，射流风机安装在区间隧道的顶部。
车站风机：“车站风机”包括车站大系统的新风机、回/排风机和排烟风机，以及小系统的送风机、回/排风机和排烟风机，均为轴流风机，设于车站两端机房或设备层内，用于车站公共区或设备管理用房的通风空调和排烟。
地铁隧道轴流风机从风机的设计理念、产品结构、制作工艺、选用材质、性能参数、使用寿命等已处于国际先进水平。风机的性价比、产品外观以及快捷完善的技术支持和怎么写作，均已超过国外同类产品。下面重点介绍TVF系列可逆转轴流风机的技术特点及应用。
一、TVF可逆转轴流风机特点：
1、效率高：运用先进的航空动力学设计技术及国际公认的吴氏三元流动理念，通过CFD数值模拟流场分析软件模拟地铁、隧道环境（流场、速度、压力等），多次反复试验验证，具有效率高并高效区宽，正反转效率相等的显著特点。2、噪声低：从对风机的噪音控制，采取从声源入手及地铁隧道的特殊环境的特殊性，在气动结构设计时采取相应措施：
——从风机叶型设计、叶片安装角、叶片数上保证气流的均匀性，并使叶片通道呈流线型。
——在结构设计上，由于电机的支撑和内筒上的固定导叶在叶轮旋转时会产生干涉频率，以及由此引起的干涉噪声，为降低干涉噪声的峰值声级，选择支撑与导叶数量成质数，并确定导叶与叶轮之间的合理间距。
3、耐高温性能高：根据地铁隧道的使用要求，采用防腐、防潮、高绝缘等级、湿热型耐高温电机，设计时统一按280℃/1h的标准设计（高于国家标准250℃/1h）。
4、强度高：风机叶轮采用先进的数据压铸工艺技术，材料采用高强度优质铸铝进行压铸、经X光无损探伤、热处理、拉伸试验，保证在高温时因材质热膨胀系数的前提下确保风机可靠运行。
5、正反转切换时间短：采用了核电厂核级风机6秒钟内启动的设计方案，通过控制转子质量，最大限度地减少风机启动惯量负荷。电机轴承采用国际知名品牌，同时提高叶轮与电机的装配精度，可以保证风机启动时间在12秒钟内，正反转切换时间30秒内。
6、抗腐蚀性强：电机采用防湿热型，风机叶片、轮毂采用铝合金材料，表面经阳极化处理，具有极强的抗腐蚀性。
7、振动小：风机经过严密的工序设计，每道工序均采用先进的设备加工，使积累和残留不平衡量减至最小，再经过严格的静、动平衡校验，其平衡精度全部达到ISO2.5级(国际最高平衡精度要求)，确保风机机壳的振动速度≤
1.6mm/s。
8、防喘振：风机设有防喘振环。防喘振环具有优异的防喘振性能，其防喘振装置已在国内地铁工程中得到广泛应用。三、风机的总体设计与降噪措施
1、电动机的选择
电动机是风机各个零部件当中最为重要的部件之一，是风机平稳运行的保证。为降低电机本身的机械噪声，保证电动机的平稳运行，电动机的轴承采用国际知名品牌轴承，同时对电动机的定子与转子间隙提出了特殊的要求，尽可能降低电动机本身的电磁声。在电动机的前后端盖处设有加油孔与泄油阀，便于使用时对风机电动机的维护与保养。通过对风机配用电动机接线盒的特殊设计与工艺保证了风机的防护等级、绝缘等级等符合要求。2、导流罩、内筒与导叶的结构设计
由于电机的支撑和内筒上的固定导叶在叶轮旋转时，对动叶轮会产生干涉频率，以及由此引起干涉噪声。为降低干涉噪声的峰值声级，通过流场分析软件进行CFD数值模拟流场分析，优化设计选择动叶与导叶数量成质数，并确定导叶与叶轮之间的最佳间距，保证了风机的平稳运行。通过CFD数值模拟优化设计的内筒开设了一系列的冷却槽，在保证了电动机充分冷却的同时也避免了内筒结构导致的涡流噪声。通过CFD数值模拟流场分析对电动机支撑板的优化设计，在最大限度的降低内筒结构对气流产生的涡流损失，降低了结构之间相互辐射所带来的噪声，同时增设了一套电动机滑槽，可以方便的对电动机进行拆装检修。通过对电动机支撑板的有限元强度分析，风机整体结构刚度和抗震性得到了改善。
通过CFD数值模拟优化设计的导流罩保证了风机进风口的流场顺畅，使气流均匀的流入叶轮。最大限度的降低了进风口到叶轮之间的流动阻力损失与涡流损失，既提高了风机的效率又降低了风机的噪声。
3、叶轮的结构设计
风机叶轮采用现代高科技手段，通过计算机模拟地铁、隧道环境（流场、速度、压力等）进行数值模拟设计，根据国内外先进设计理念以及以往的设计经验，对设计的数据进行多次仿真、强度验证、流道分析，参数优化，最终设计出性能优越、质量可靠的叶轮。风机叶轮采用优质高强度铸铝压铸而成，具有更好的力学性能，确保叶轮强度的安全系数达到5倍以上，保证了风机在特殊条件下仍能够达到技术要求。
为了进一步减小风机的振动，风机叶轮的动平衡精度达到ISO-2.5级。风机的叶轮均经过严密的工序设计，每道工序均采用先进的设备加工，使积累和残留不平衡量减至最小，再经过严格的静、动平衡校验，其平衡精度全部达到ISO-2.5级(国际最高平衡精度要求)，确保风机的振动速度≤1.6mm/s。风机叶轮的平衡精度高，不仅减小了风机的振动，而且大大降低了振动引起的噪声。
4、风机整体耐高温设计
隧道风机在设计时统一按280℃/1h的标准设计，在电机选用及叶轮材质选用方面均保证了耐高温要求。风机叶轮与机壳间隙的确定是在充分考虑材质热膨胀系数的前提下确保风机不碰壳而又使其具有高效率的间隙值。5、风机防喘装置的设计
为保证风机的安全运行，专门设计了与风机相匹配的防喘振装置，该装置的设计原理是将叶片尖端处产生的涡流通过喘振环的导入叶片与主气流相遇，在主气流的带动下，进入叶轮加速形成顺流，使其消除叶尖产生的涡流，减弱气流的堵源于：论文标准格式www.udooo.com
塞状况，使风机保持一定的风量，从而有效地消除风机的喘振现象。6、风机的动静载分配和减振器的选择
1）风机动静载荷的分布在确定风机底脚（减振器）位置时，通过有限元分析软件进行有限元强度分析对风机本体的重心位置进行了准确的计算，同时根据有关规范，将风机转子重心与风机总重心基本重合，使其在风机底脚载荷的分布更为合理。将风机的重心移至风机四个减振器的对角线相交中心处，这样，使得四个减振器所受的静载荷基本一致，提高了风机安装的稳定性。
2）减振器的选择
在确定风机的动、静载荷后，以受力最大一端为依据，考虑合适的安全系数，再合理选配减振器。
7、风机启动时间及正反转切换时间
1）启动时间采用6秒钟内启动的设计方案，通过控制转子质量，最大限度地减少风机启动惯量负荷，同时提高电机轴承和叶轮与电机的装配精度，可以保证风机、启动时间在12秒钟内。2）正反转切换采用的是能耗制动方式，其原理为：电机定子绕组在交流电源断开后，立即在其任意两相定子线组接上一定电压的直流电源，于是在定子绕组中产生一个静止磁场，转子在静止磁场中旋转，产生感应电动势，转子感应电流与固定磁场所产生的转矩阻碍了转子的继续转动，从而达到制动效果，使电机迅速停止。
二、TVF系列可逆转轴流风机是目前深圳地铁工程隧道通风系统广泛应用的风机产品。在吸收、消化国际先进技术的同时，应用先进的CFD数值模拟流场分析软件，在风机叶片翼型设计理论研究、风机防喘振设计、振动降噪等方面已达到国内同行业领先水平。产品能在280℃高温条件下连续运行60分钟以上，可用于火灾时通风或排烟，并根据运行模式要求作正转或逆转运行，以达到送风或排风／排烟的目的，此类风机现已广泛应用于地铁、隧道、发电厂、机场等大型工程。
附作者简介：贺巧云（1966-），女，广东深圳市人，工程师，1988年7月毕业于武汉理工大学机电专业，学士学位，现主要从事机电设备招投标及工程管理等工作。