【摘 要】隨著國民經(jīng)濟飛速發(fā)展以及人民生活水平逐步提高,鐵路進行了第六次大面積提速,同時旅客對旅途的時間和舒適性的要求也越來越高。全國各大干線上開行CRH和諧號動車組,由于列車車速高對車廂的氣密性要求很高,不允許像常速客車那樣用開窗的方法通風換氣,空調換氣系統(tǒng)已經(jīng)成為車輛必須具備的重要裝備之一。分析動車組空調換氣系統(tǒng)具有積極意義,本文簡單的分析了CRH2型動車組空調裝置的組成和通風換氣系統(tǒng)。
【關鍵詞】動車組;空調裝置;通風換氣系統(tǒng)
一、概述
CRH2型動車組空調換氣系統(tǒng)是一種全新的列車空調換氣系統(tǒng),主要由空調裝置和通風換氣系統(tǒng)構成??照{裝置又由空調機組和車上配電柜內的空調顯示設定器組成。客室制冷由空調機組制冷系統(tǒng)完成,客室制熱由內置于空調機組的電加熱器實現(xiàn)??照{機組的換氣裝置在車下與通風系統(tǒng)相連。通風系統(tǒng)包括新風、送風、回風、排風四種用途的風道。衛(wèi)生間廢氣通過廢排風道全部由換氣裝置排出。在吸煙車廂,為保證客室內空氣的品質,客室內端墻上設置了空氣清潔機。
二、空調裝置
EU651型空調機組,適用于新干線車輛。本空調裝置的空氣排出口、回風口各自連接到貫通車廂地板下、頂棚的送風道和抽吸車內空氣的回風道上。制冷時,由回風道吸收的車廂內的空氣,與換氣裝置通過供氣道送來的新鮮外來空氣混合,通過空調裝置回風口上的車廂內過濾器與車廂內熱交換器進行熱交換,從而形成冷風。制暖時,由回風道吸入的空氣與新鮮外來空氣混合,通過空調裝置回風口上的車廂內過濾器,由電熱器加熱,通過與制冷同樣的路徑形成暖風。
1.制冷系統(tǒng)
制冷系統(tǒng)由壓縮機、室外熱交換器、干燥器、毛細管、車廂內熱交換器、冷凝器及配管所構成,各個機器與配管焊接形成完全密閉,里面封入了制冷劑。
①壓縮機:吸入低溫的制冷劑氣體,壓縮成高溫、高壓的制冷劑氣體送出。
②室外熱交換器:把高溫、高壓的制冷劑氣體,由室外送風機送來的室外空氣進行冷卻,成為常溫(約50℃)高壓的制冷液體?
③制冷劑干燥器:吸收制冷液體中的水分。
④毛細管:在通道面積很小的阻力管時,高壓的制冷液體變成低壓氣體液體混合的狀態(tài)。制冷劑在減壓同時,溫度也隨之下降。
⑤車廂內熱交換器:低溫,低壓的氣液態(tài)混合的制冷劑,通過與車內熱交換器的空氣熱交換,被氣化。此時,車廂內空氣的熱量被制冷劑吸收,溫度下降。產生的冷風,吸收了車體的熱負荷又變?yōu)榕諝?,再次引向車廂內熱交換器。冷凝器將制冷劑氣體和液體分離。
2.變頻裝置
CRH2型動車組空調機組的變頻裝置是在內置的空調機內的,通過比較顯示設定器的設定溫度值與溫度傳感器的檢測值,對壓縮機及室內外風機進行運行控制。本變頻裝置由變頻單元,電容器單元,交流電抗器,直流電抗器,限流電阻,接觸器構成。變頻裝置中內含1個交流變換器回路和2個逆變器回路。
3.空調顯示設定器
空調顯示設定器顯示車上監(jiān)控裝置傳來的內容,同時向變頻裝置下達空調指令。另外,在顯示由變頻裝置傳來狀態(tài)信息的同時,向車上監(jiān)控裝置傳遞信息??照{的各種設定,具有從車上監(jiān)控裝置得到的信息和空調顯示設定器自身設定的指令或數(shù)值中,優(yōu)先采用后面設定的機能。
三、通風換氣系統(tǒng)
1.換氣裝置
高速運行的車輛,在進入隧道的時候其車外壓力變化很大,如果不抑制住車外壓力變動傳導給車內的話,乘客會感覺到耳鳴不適感。為了防止車外壓力變動傳到車內,車內換氣使用供排風一體的連續(xù)換氣裝置。換氣裝置采用變頻裝置控制送風機的運行頻率,通過提高送風機的靜壓力性能,能夠更好地抑制車內的壓力變動,并且?guī)в写_保換氣量的特性。
2.通風系統(tǒng)
客室空調機組安裝在車下,空調裝置的送風口與設在客室地板中部的主送風道通過車下風道連通,并通過窗間風道與頂板位置處的客室送風道連通;回風口與吸入車內空氣的回風道連接,回風道又通過車下風道與機組回風口連通。制冷送風時,從回風道吸入的客室內空氣與換氣裝置通過新風道送入的新鮮外氣相混合,經(jīng)設置在客室空調機組回風口處的回風過濾網(wǎng),進入空調蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內進行熱交換,冷卻為冷空氣。該冷空氣經(jīng)車下風道、地板中送風道、窗間風道、客室送風道從客室行李架下送風口及窗上送風口吹入客室,向乘客提供冷風。暖氣輸送時,從回風道吸入空氣,同樣與新鮮空氣混合,通過設置在空調裝置回風口的過濾網(wǎng),進入空調機組,在機組內由電熱元件加熱,通過相同路徑,向乘客提供暖風。另外,通風系統(tǒng)中設置的換氣裝置也通過特殊螺栓安裝在底架橫梁上,換氣裝置即國內空調新風裝置與廢排裝置的結合體,換氣裝置采用雙向風機原理,排出車內的廢氣,并向空調機組提供新風。
四、結束語
我國高速客車技術正在發(fā)展,作為輔助設備的空調換氣系統(tǒng)還沒有得到系統(tǒng)的研究,因此對于高速客車而言,這仍是一個較新的課題。根據(jù)國外高速客車空調換氣系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)驗及趨勢,我國的高速客車空調換氣系統(tǒng)應充分考慮利用國外的現(xiàn)有技術成果,發(fā)展適合我國國情的高速客車空調換氣系統(tǒng)技術,以適應我國高速客車的發(fā)展趨勢。
【參考文獻】
[1]《時速200-250公里16輛編組臥車動車組用空調裝置技術協(xié)議》.
[2]《時速200公里動車組技術介紹資料》.
[3]《時速200公里CRH2動車組維護檢修說明書》.
[4]張曙光.CRH2型動車組[M].機械工業(yè)出版社,2007.