关键词：昆明地铁；3号线；空压机；消音器；整改创新
1 三级过滤器消音器整改创新的意义及背景说明
昆明地铁3号线供风模块自 2017 年 8 月 29 日正式上线运营以来，已运用了将近两年。2019年4月2 日，均修发现0301车 M2-1 单元空压机 O 级过滤器排污阀消音器堵塞，普查发现 04、05、06 车 O/A 过滤器排污阀消音器也有轻微堵塞情况。当前使用的排气口消音器为不锈钢滤网结构，间隙较密，长时间工作后污秽物和外界杂质比较容易累积，造成一定程度的堵塞情况，堵塞情况无法通过清洗维护解决，只能对消音器进行定期更换。按照昆明地铁3号线目前的使用情况，昆明3号线应每年进行更换。
本次3号线空压机三级过滤器的更换，也算得上是一次整改创新，从长远发展来看，昆明地铁最终是要实现人性化、高效率、低成本的运营方式。从人性化来看，首先就是从电客列车管理上要遵循以人为本的原则，从而为乘客们提供安全、迅速、舒适的服务。其次就是改善电客列车的运营环境，通过对新技术、新设备的使用，可以提高电客列车各个设备系统运行的可靠性，达到运营的最佳效果，最终实现效率优先的目的。从降低成本方面来看，技术主要是服务于经济发展的，城市轨道交通作为一种新型的出行方式，我们必须提升运营服务水平，从而使企业的竞争力得到维护，此外，通过新设备和新技术的使用，可以在设备的生命周期内降低电客列车的运营成本，从而达到降本增效的目的。
2 三级过滤器工作流程及功能原理
2.1工作流程
在空压机的众多设备组成中，三级过滤器属于空气净化装置中必不可少的一部分，从设备组成上来看，空气净化装置主要是由气水分离器、O 级预过滤器、A 级高效过滤器、双塔干燥器、灰尘过滤器、电磁排污阀等组成。电客列车所使用的压缩空气首先需要通过气水分离器，从而把空气中所含的液态水、油以及固体颗粒进行分离，分离后的液态水、油和固体颗粒等杂物再通过电磁排污阀排出；再经过气水分离器初步分离后的压缩空气会进入到下一阶段，也就是高效过滤器，这个阶段主要过滤的是空气中的水雾、油雾等，最终同样也是经过电磁排污阀排出；经过高效过滤器过滤后的压缩空气接着进入吸附式干燥器，在吸附式干燥器中主要是除去压缩空气的水蒸汽；被除去水蒸汽的压缩空气会进入灰层过滤器，经过灰层过滤器，除去在吸附式干燥器运行过程中产生并由压缩空气携带的粉尘，这个阶段所产生的粉尘主要是通过手动排污阀进行人工定期排放；经灰尘过滤器过滤后的压缩空气最后进入电客列车的用气设备和用气单元。
2.2三级过滤器的功能及原理
（1）气水分离器
气水分离器主要是用于去除压缩空气中的液态水、油和部分固体粒子。通过气水分离器的压缩空气，基本可以把所含的 99%以上液态水、油以及部分固体粒子去除，此阶段产生的杂物主要是通过下部的电磁排污阀自动排出。
（2）O 级预过滤器、A 级高效过滤器
O 级预过滤器、A 级高效过滤器主要是用于去除压缩空气中的细微固体粒子、水雾和油雾，这些污物最终也是通过下部的电磁排污阀自动排出。
3 三级过滤器消音器创新方案比对
3.1方案一：取消排污阀消音器
取消排污阀消音器，该方案于 2015 年在昆明地铁 128 线进行了应用，目前应用情况良好，未发现排污口堵塞，消音器泄漏的故障情况。
（1）排污阀消音器取消后，有以下优点：
①过滤器排污更顺畅，无堵塞风险；
②有利于干燥器吸附剂保持良好的状态（排污阀消音器堵塞后，干燥器前置三级过滤器过滤后的油水混合物无法及时排出，积存的油水混合物随高压空气被吹到干燥器干燥塔内，随着使用时间的推移，会影响到干燥器吸附剂的性能）；
③减少易损易耗件规格、数量。
（2）取消排污电磁阀消音器的缺点：
①空压机排污口排气时噪音较大。
②外界环境恶劣的工况下，灰尘杂质可能粘附在电磁阀排气管路通道上，
（3）取消排污阀消音器的验证
2019 年 4 月 29 日，昆明地铁 3 号线石咀车辆段，我司售后人员对 0330 车空压机取消排污阀消音器进行了对比测试，详情如下：
①消音器未取消的情况下，空压机工作时，距离车辆约 1 米处的最大噪音约为79.6dBA~86.4dBA（最大噪音为消音器排污瞬间声音）；同等情况下，车辆客室内的最大噪音为 64.5dBA~65.3 dBA。
②将三个排污阀消音器拆下，启动空压机工作，距离车辆约 1 米处的最大噪音约为93.2dBA~95.7 dBA（最大噪音为消音器排污瞬间声音）；同等情况下，车辆客室内空压机正上方的最大噪音为 65.3dBA~65.4dBA。
从以上对比测试可知，消音器取消后，车辆外的噪音平均增大约 12.5dBA，但车辆客室内的噪音无明显变化。
3.2方案二：换新型消音器
换新型消音器，新型消音器样式如下图所示，消音器采用 3 个直径 2 毫米的孔，新型消音器在厂内已经过 200 小时验证，排污效果良好，过滤器杯体无明显的油水残留。该型号的消音器尚未在地铁项目上应用，需要在车辆上安装后验证 1 个月时间。
（1）新型消音器有以下优点：
①免更换，不易发生堵塞情况，可以进行维护，定期检查清洁即可（一年清洁一次）。
②与原有消音器相比，噪音无明显增大。
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图1 新型消音器
（2）新型消音器的验证
2019年4月29日，昆明地铁3号线石咀车辆段，公司售后人员在 0330 车空压机上对新型消音器进行了对比测试，详情如下：
三级过滤器排污阀换装上新型消音器，空压机工作时，距离车辆约 1 米处的最大噪音大约为 85.2dBA~89.2dBA（最大噪音为消音器排污瞬间声音）；同等情况下，车辆客室内的最大噪音为 65.6dBA~66.1 dBA。
与原装消音器相比，换装新型消音器后，车辆外的噪音平均增大约 5dBA，车辆客室内的噪音增大约 1dBA。
3.3对1号线KNORR空压机噪音测试
2019 年 5 月 10 日，昆明地铁1号线大梨园车辆段对 04 车 1 单元克诺尔空压机进行噪音测试，距离车辆约1米处的最大噪音为 95.7 dBA（最大噪音为干燥器排污瞬间噪音值）。
3.4三级过滤器消音器创新方案建议
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通过现场对比测试数据可知，消音器取消后，车辆客室内的噪音变化不明显，车外噪音最大约 95.7dBA，与 KNORR 空压机排放噪音差别不大。
采用新型消音器后，与原装消音器相比，车外噪音平均增大约 5dBA ，但远小于 KNORR空压机排放噪音；车辆客室内噪音平均增大约 1dBA，对人体感官无明显影响。综合考虑以上方案的测试结果，鉴于昆明3号线运行环境存在较多高架线路，空气中的灰尘杂质比较多，建议采用新型消音器的方案，既避免了排污口堵塞的情况，也起到了防护排气口的作用。
4.总结
此次消音器的整改，在技术创新和降本增效方面都取得了很好的效果，随着城市轨道交通的快速发展，我们更应该站在技术的前沿，从低碳、绿色环保的角度出发，充分考虑设备在整个生命周期内能带来的最大经济效益，从而实现昆明地铁的可持续发展。
参考文献：
[1]试论地铁车辆空压机功能改善[J].谢叶青,李霞.技术与市场.2018(02)
[2]改进空压机控制方式[J].苏曼,刘洪文.铁道通信信号.2005(11)
[3]地铁列车空压机故障分析及逻辑优化[J].胡方阳.铁道机车车辆.2018(01)
论文作者: 肖发元
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年24期
论文发表时间:2020/3/4
标签：消音器论文; 过滤器论文; 噪音论文; 干燥器论文; 空压机论文; 昆明论文; 车辆论文; 《工程管理前沿》2019年24期论文;