【城市軌道交通車輛構(gòu)造-劉柱軍-主編】單元7空調(diào)與制冷系統(tǒng)

1、教學目標1.1.了解城市軌道交通車輛客室內(nèi)空氣參數(shù)的要求了解城市軌道交通車輛客室內(nèi)空氣參數(shù)的要求 單元7 空調(diào)與制冷系統(tǒng)2.2.掌握城市軌道交通車輛空調(diào)制冷裝置的基本原理掌握城市軌道交通車輛空調(diào)制冷裝置的基本原理 3.3.了解制冷劑的特點及應用了解制冷劑的特點及應用 一、空調(diào)機組一、空調(diào)機組 城市軌道交通車輛空調(diào)機組一般應達到小型輕量化、可靠性、阻燃性、城市軌道交通車輛空調(diào)機組一般應達到小型輕量化、可靠性、阻燃性、水密性、可維護性、噪聲低等要求。水密性、可維護性、噪聲低等要求。 1小型輕量化小型輕量化 小型輕量化是城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)的顯著特點。城軌車輛的空調(diào)機組通常小型輕量化是城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)的

2、顯著特點。城軌車輛的空調(diào)機組通常安裝于車頂部，其體積重量受到上部限界的限制，所以小型輕量化是空調(diào)機安裝于車頂部，其體積重量受到上部限界的限制，所以小型輕量化是空調(diào)機組必須滿足的條件。近年來，國產(chǎn)城軌車輛空調(diào)采用了一系列新技術(shù)以縮小組必須滿足的條件。近年來，國產(chǎn)城軌車輛空調(diào)采用了一系列新技術(shù)以縮小空調(diào)機組體積，如采用臥式蝸旋式壓縮機，換熱器采用內(nèi)螺紋管以增強換熱空調(diào)機組體積，如采用臥式蝸旋式壓縮機，換熱器采用內(nèi)螺紋管以增強換熱效果、減少換熱器體積，采用帶親水膜輕質(zhì)鋁翅片以降低換熱器質(zhì)量，引進效果、減少換熱器體積，采用帶親水膜輕質(zhì)鋁翅片以降低換熱器質(zhì)量，引進高效進口風機等，在保證流量、噪聲等要求下

3、降低了體積和重量。高效進口風機等，在保證流量、噪聲等要求下降低了體積和重量。 2可靠性高可靠性高 城軌車輛空調(diào)機組應能滿足車輛運行振動和沖擊條件下的可靠性要求。城軌車輛空調(diào)機組應能滿足車輛運行振動和沖擊條件下的可靠性要求。 首先，空調(diào)機組的耐振性要好。車輛在運行過程中會產(chǎn)生振動，空調(diào)機首先，空調(diào)機組的耐振性要好。車輛在運行過程中會產(chǎn)生振動，空調(diào)機組要具備足夠的耐振性能。我國鐵路行業(yè)標準組要具備足夠的耐振性能。我國鐵路行業(yè)標準TB/T1804-2003鐵道客車空鐵道客車空調(diào)機組調(diào)機組中對鐵路客車的空調(diào)設備提出了抗振要求及試驗標準。與國鐵線路中對鐵路客車的空調(diào)設備提出了抗振要求及試驗標準。與國鐵線

4、路相比，城市軌道交通線路狀況相對穩(wěn)定、車輛振動較小，所以相比，城市軌道交通線路狀況相對穩(wěn)定、車輛振動較小，所以TB/T1804-2003的標準對于城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)來說是適用的。的標準對于城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)來說是適用的。 7.1 城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)的設計要求 其次，空調(diào)機組的耐腐蝕性要好。現(xiàn)代城市污染程度較大，對暴其次，空調(diào)機組的耐腐蝕性要好。現(xiàn)代城市污染程度較大，對暴露在大氣中的空調(diào)電機和換熱器殼體的耐腐蝕性要求較高，須采取相露在大氣中的空調(diào)電機和換熱器殼體的耐腐蝕性要求較高，須采取相應的保護措施。例如采用防護等級較高的電機，并在電機外部配合處應的保護措施。例如采用防護等級較高的電機，并在電機外部

5、配合處增加電機防護技術(shù)措施；在換熱器上采用耐酸、堿、鹽霧腐蝕的覆膜增加電機防護技術(shù)措施；在換熱器上采用耐酸、堿、鹽霧腐蝕的覆膜鋁翅片，并采用不銹鋼板材制造空調(diào)機組殼體，以防止腐蝕，延長空鋁翅片，并采用不銹鋼板材制造空調(diào)機組殼體，以防止腐蝕，延長空調(diào)機組使用壽命。調(diào)機組使用壽命。 3噪聲低噪聲低 隨著生活水平的提高，人們對環(huán)境污染的要求和控制水平也越來隨著生活水平的提高，人們對環(huán)境污染的要求和控制水平也越來越高。軌道交通也屬于噪聲污染源之一，尤其對沿線的影響更大。城越高。軌道交通也屬于噪聲污染源之一，尤其對沿線的影響更大。城軌車輛在選用空調(diào)與制冷裝置時，必須考慮其噪聲的影響。軌車輛在選用空調(diào)與制

6、冷裝置時，必須考慮其噪聲的影響。 4免維護程度高免維護程度高 安裝于城市軌道交通車輛上的空調(diào)機組不能像地面制冷機組那樣，安裝于城市軌道交通車輛上的空調(diào)機組不能像地面制冷機組那樣，可以給檢修和維護人員一個易于檢視的環(huán)境和空間。根據(jù)軌道交通空可以給檢修和維護人員一個易于檢視的環(huán)境和空間。根據(jù)軌道交通空調(diào)的使用經(jīng)驗，在條件允許的情況下，空調(diào)系統(tǒng)應盡量使用單元式、調(diào)的使用經(jīng)驗，在條件允許的情況下，空調(diào)系統(tǒng)應盡量使用單元式、全封閉式制冷循環(huán)系統(tǒng)，并提高免維護的元件使用率。全封閉式制冷循環(huán)系統(tǒng)，并提高免維護的元件使用率。 二、空調(diào)控制器二、空調(diào)控制器 空調(diào)控制器控制空調(diào)系統(tǒng)正常運行，空調(diào)與制冷裝置的重要組

7、成部分?？照{(diào)控制器控制空調(diào)系統(tǒng)正常運行，空調(diào)與制冷裝置的重要組成部分?，F(xiàn)代城軌車輛的空調(diào)控制器要求自動化程度高、電磁兼容性好、可靠性高。現(xiàn)代城軌車輛的空調(diào)控制器要求自動化程度高、電磁兼容性好、可靠性高。 1自動化程度高自動化程度高 城軌車輛在運行時沒有車輛設備巡檢員，這就要求空調(diào)系統(tǒng)有較高的自城軌車輛在運行時沒有車輛設備巡檢員，這就要求空調(diào)系統(tǒng)有較高的自動運行能力，能夠在出現(xiàn)問題時自動處理，對非故障問題有自我保護及自我動運行能力，能夠在出現(xiàn)問題時自動處理，對非故障問題有自我保護及自我恢復能力；同時，對故障能夠進行自我診斷和存儲，以便在車輛進站或回庫恢復能力；同時，對故障能夠進行自我診斷和存儲，

8、以便在車輛進站或回庫后，能夠及時進行修復。目前，很多城市的城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)都采用的微處后，能夠及時進行修復。目前，很多城市的城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)都采用的微處理器控制，對偶發(fā)性非故障現(xiàn)象進行自我判斷，對實際故障進行診斷記錄，理器控制，對偶發(fā)性非故障現(xiàn)象進行自我判斷，對實際故障進行診斷記錄，可以通過手提電腦進行手動調(diào)試，為乘客和司機創(chuàng)造良好舒適的環(huán)境?？梢酝ㄟ^手提電腦進行手動調(diào)試，為乘客和司機創(chuàng)造良好舒適的環(huán)境。 2電磁兼容性好電磁兼容性好 車輛的自動化程度越高，車輛設備及信號控制系統(tǒng)的電磁環(huán)境越復雜。車輛的自動化程度越高，車輛設備及信號控制系統(tǒng)的電磁環(huán)境越復雜。因此，空調(diào)系統(tǒng)的控制裝置要充分考慮電磁

9、兼容性，使其能在預期的電磁環(huán)因此，空調(diào)系統(tǒng)的控制裝置要充分考慮電磁兼容性，使其能在預期的電磁環(huán)境中正常工作，且無性能降低或故障。境中正常工作，且無性能降低或故障。 3可靠性高可靠性高 目前，車輛空調(diào)控制器的關(guān)鍵元件采用的是質(zhì)量較好的進口元件或合資目前，車輛空調(diào)控制器的關(guān)鍵元件采用的是質(zhì)量較好的進口元件或合資工廠生產(chǎn)的元件，減低了元件的故障率。電路設計經(jīng)過大量的實際運行驗證，工廠生產(chǎn)的元件，減低了元件的故障率。電路設計經(jīng)過大量的實際運行驗證，可靠性較高?？煽啃暂^高。7.1 城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)的設計要求三、通風系統(tǒng)三、通風系統(tǒng) 經(jīng)空調(diào)機組處理后的空氣通過通風系統(tǒng)送入車內(nèi)，并保持車經(jīng)空調(diào)機組處理后的空

10、氣通過通風系統(tǒng)送入車內(nèi)，并保持車內(nèi)送風均勻。城軌車輛的空調(diào)通風系統(tǒng)應具備以下一些特點。內(nèi)送風均勻。城軌車輛的空調(diào)通風系統(tǒng)應具備以下一些特點。 1溫度均勻溫度均勻 客室內(nèi)溫度的均勻性主要取決于風道送風的均勻性，所以風客室內(nèi)溫度的均勻性主要取決于風道送風的均勻性，所以風道的設計至關(guān)重要。城軌車輛空調(diào)多采用靜壓送風風道，保證冷道的設計至關(guān)重要。城軌車輛空調(diào)多采用靜壓送風風道，保證冷熱空氣能夠均勻送出，使得車內(nèi)溫度均勻。熱空氣能夠均勻送出，使得車內(nèi)溫度均勻。 2氣流組織氣流組織 城市軌道交通車輛內(nèi)的空氣流速能影響人體的散熱。車內(nèi)空城市軌道交通車輛內(nèi)的空氣流速能影響人體的散熱。車內(nèi)空氣流速的增大可以加速

11、人體表面的對流散熱，促進汗液的蒸發(fā)，氣流速的增大可以加速人體表面的對流散熱，促進汗液的蒸發(fā)，從而增加散熱效果；但風速過高，乘客頭部的吹風感較強，會影從而增加散熱效果；但風速過高，乘客頭部的吹風感較強，會影響舒適性。據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)，設計送風風速在響舒適性。據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)，設計送風風速在0.150.25m/s范圍范圍內(nèi)，既能使車廂內(nèi)溫度均勻，又能控制好車內(nèi)微風速。內(nèi)，既能使車廂內(nèi)溫度均勻，又能控制好車內(nèi)微風速。 7.1 城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)的設計要求 3新風量和廢排量新風量和廢排量 城市軌道交通車輛載客量大，若乘客人數(shù)眾多，則由于人的呼吸城市軌道交通車輛載客量大，若乘客人數(shù)眾多，則由于人的呼吸會造成車

12、內(nèi)氧氣減少、二氧化碳含量增加，導致乘客感到氣悶、疲勞，會造成車內(nèi)氧氣減少、二氧化碳含量增加，導致乘客感到氣悶、疲勞，二氧化碳增加到一定濃度后會影響人的健康。此外，車內(nèi)還可能產(chǎn)生二氧化碳增加到一定濃度后會影響人的健康。此外，車內(nèi)還可能產(chǎn)生其他有害氣體，使空氣變得污濁。因此，必須不斷更換車內(nèi)空氣，保其他有害氣體，使空氣變得污濁。因此，必須不斷更換車內(nèi)空氣，保持一定的新鮮程度。按照衛(wèi)生標準和要求，每人必須有持一定的新鮮程度。按照衛(wèi)生標準和要求，每人必須有2025m3/h的的新鮮空氣量。但是，若新風量過大，會導致客室內(nèi)的正壓值增大，這新鮮空氣量。但是，若新風量過大，會導致客室內(nèi)的正壓值增大，這是就需要

13、將客室內(nèi)多余的空氣排出車外。一般設置廢排口或廢排裝置。是就需要將客室內(nèi)多余的空氣排出車外。一般設置廢排口或廢排裝置。 4緊急通風緊急通風 城市軌道交通車輛在運行中是一個密閉的空間，當列車正常供電城市軌道交通車輛在運行中是一個密閉的空間，當列車正常供電失效時，空調(diào)系統(tǒng)應能自動轉(zhuǎn)為緊急通風狀態(tài)，制冷壓縮機和冷凝風失效時，空調(diào)系統(tǒng)應能自動轉(zhuǎn)為緊急通風狀態(tài)，制冷壓縮機和冷凝風機全部停止運轉(zhuǎn)，僅通過緊急逆變器將列車蓄電池的機全部停止運轉(zhuǎn)，僅通過緊急逆變器將列車蓄電池的DC110V電源逆電源逆變?yōu)榻涣麟?，維持通風機一定時間的緊急通風，保證車廂內(nèi)乘客所需變?yōu)榻涣麟?，維持通風機一定時間的緊急通風，保證車廂內(nèi)乘

14、客所需的氧氣量。的氧氣量。 一、舒適性指標一、舒適性指標 乘客的舒適性包括客室內(nèi)的溫度、濕度、新風、乘客的舒適性包括客室內(nèi)的溫度、濕度、新風、CO2含量、含量、含塵量、微風速、溫度場均勻性和噪聲等指標。在標準大氣壓下，含塵量、微風速、溫度場均勻性和噪聲等指標。在標準大氣壓下，人體對舒適度的要求，因個人的體質(zhì)、年齡、民族、地域、生活人體對舒適度的要求，因個人的體質(zhì)、年齡、民族、地域、生活習慣、衣著服裝等不同而有所不同，冷熱干濕的要求也有很大差習慣、衣著服裝等不同而有所不同，冷熱干濕的要求也有很大差別。如北京天氣炎熱、比較干燥，而上海氣候除炎熱高溫外，相別。如北京天氣炎熱、比較干燥，而上海氣候除炎

15、熱高溫外，相對濕度較大；南北方的這種差異決定了城軌車輛車內(nèi)空氣參數(shù)設對濕度較大；南北方的這種差異決定了城軌車輛車內(nèi)空氣參數(shù)設定的指標規(guī)定應有所不同。表定的指標規(guī)定應有所不同。表7-1給出了大多數(shù)人感到舒適的溫熱給出了大多數(shù)人感到舒適的溫熱條件。條件。 如果將表中的參數(shù)直接用于城軌車輛上的空調(diào)與制冷系統(tǒng)，如果將表中的參數(shù)直接用于城軌車輛上的空調(diào)與制冷系統(tǒng)，乘客不一定就會感到舒適。城軌車輛自身的運行特點和運行條件乘客不一定就會感到舒適。城軌車輛自身的運行特點和運行條件決定了乘客對舒適度要求有其特殊性。決定了乘客對舒適度要求有其特殊性。7.2 車內(nèi)空氣參數(shù)設定表表7-1 人體感到舒適的空氣條件人體感

16、到舒適的空氣條件程度夏季溫度/冬季溫度/相對濕度/%新鮮空氣流量/(m3/h)風速/(m/s)舒適2228152130702000.2適應274301515308200.20.4有害43015，7080.4 通過分析乘客乘坐列車車輛的具體情況可以發(fā)現(xiàn)，表通過分析乘客乘坐列車車輛的具體情況可以發(fā)現(xiàn)，表7-1所列的舒適值是基于人體在空調(diào)環(huán)境中長時間停留的穩(wěn)所列的舒適值是基于人體在空調(diào)環(huán)境中長時間停留的穩(wěn)定狀態(tài)下得出的。由于停留時間長，人員在車輛中可適當定狀態(tài)下得出的。由于停留時間長，人員在車輛中可適當增減衣物，以達到個人的舒適要求，國鐵干線鐵路采用這增減衣物，以達到個人的舒適要求，國鐵干線鐵路采用

17、這些參數(shù)完全沒有問題。但對城市軌道交通來說，車輛的全些參數(shù)完全沒有問題。但對城市軌道交通來說，車輛的全程運行時間一般不超過一小時，乘客在車內(nèi)最長的乘坐時程運行時間一般不超過一小時，乘客在車內(nèi)最長的乘坐時間大概在間大概在3040min，絕大多數(shù)乘客只有幾分鐘或十幾分，絕大多數(shù)乘客只有幾分鐘或十幾分鐘的乘坐時間。同時，城軌車輛車門較多，停站開啟頻繁，鐘的乘坐時間。同時，城軌車輛車門較多，停站開啟頻繁，有利于氣流的流通。這些都說明城軌車輛的空調(diào)系統(tǒng)不同有利于氣流的流通。這些都說明城軌車輛的空調(diào)系統(tǒng)不同于國鐵干線鐵路車輛。于國鐵干線鐵路車輛。二、溫濕度指標二、溫濕度指標 客室內(nèi)溫濕度的確定，需考慮車內(nèi)

18、外溫差、乘客的體質(zhì)對環(huán)境的感客室內(nèi)溫濕度的確定，需考慮車內(nèi)外溫差、乘客的體質(zhì)對環(huán)境的感受等諸多因素?？諝鉂穸却髸r，溫度應有所下降；濕度小時，溫度應有受等諸多因素?？諝鉂穸却髸r，溫度應有所下降；濕度小時，溫度應有所提高。乘客不同，對溫度、濕度的要求也不同，一般能夠使所提高。乘客不同，對溫度、濕度的要求也不同，一般能夠使80%的乘的乘客感到舒適和適應，就可以認為已經(jīng)達到了設計要求。客感到舒適和適應，就可以認為已經(jīng)達到了設計要求。 溫濕度的確定與乘客的乘車率也有關(guān)。在城軌車輛空調(diào)設計中溫濕度的確定與乘客的乘車率也有關(guān)。在城軌車輛空調(diào)設計中, 遇遇到的最難解決的問題就是乘客多、超員嚴重。到的最難解決的

19、問題就是乘客多、超員嚴重。地下鐵道車輛通用技術(shù)地下鐵道車輛通用技術(shù)條件條件（GB7928-1987）規(guī)定，設計定額站立定員為）規(guī)定，設計定額站立定員為6人人/m2，超員狀，超員狀態(tài)下為態(tài)下為9人人/m2。如果按定員設計，在超員嚴重的情況下，車內(nèi)空氣參。如果按定員設計，在超員嚴重的情況下，車內(nèi)空氣參數(shù)指標無法滿足需要，乘客會有濕熱和悶的感覺，特別是早晚高峰期，數(shù)指標無法滿足需要，乘客會有濕熱和悶的感覺，特別是早晚高峰期，更顯得突出。另外乘客人數(shù)不僅隨時間的不同變化較大，隨區(qū)段的不同更顯得突出。另外乘客人數(shù)不僅隨時間的不同變化較大，隨區(qū)段的不同變化也較大，繁華地段乘客最多，偏遠地段乘客較少。這些都

20、是在設計變化也較大，繁華地段乘客最多，偏遠地段乘客較少。這些都是在設計溫濕度指標時應充分考慮的。溫濕度指標時應充分考慮的。 在城市軌道交通車輛空調(diào)設計中，還應注意到新線和已運營一段時在城市軌道交通車輛空調(diào)設計中，還應注意到新線和已運營一段時間的舊線的區(qū)別。因為新線隧道內(nèi)溫度偏低，相對濕度偏大，除濕是主間的舊線的區(qū)別。因為新線隧道內(nèi)溫度偏低，相對濕度偏大，除濕是主要問題；而舊線隨著運行時間增長，隧道內(nèi)溫度升高，相對濕度下降，要問題；而舊線隨著運行時間增長，隧道內(nèi)溫度升高，相對濕度下降，因而降溫成為主要問題。因而降溫成為主要問題。 三、車內(nèi)空氣參數(shù)三、車內(nèi)空氣參數(shù) 1城市軌道交通車輛空調(diào)的外氣參數(shù)

21、城市軌道交通車輛空調(diào)的外氣參數(shù) 城市軌道交通車輛是運用在某個城市的車輛，具有明顯的地方性。因城市軌道交通車輛是運用在某個城市的車輛，具有明顯的地方性。因此，城軌車輛空調(diào)與制冷系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù)應以所運用城市的氣象條件為依此，城軌車輛空調(diào)與制冷系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù)應以所運用城市的氣象條件為依據(jù)，如北京的車輛空調(diào)系統(tǒng)和廣州、哈爾濱的車輛空調(diào)系統(tǒng)標準應是不一據(jù)，如北京的車輛空調(diào)系統(tǒng)和廣州、哈爾濱的車輛空調(diào)系統(tǒng)標準應是不一樣的。城軌車輛空調(diào)的外氣參數(shù)可參照樣的。城軌車輛空調(diào)的外氣參數(shù)可參照“我國主要城市空調(diào)室外氣象參我國主要城市空調(diào)室外氣象參數(shù)數(shù)”，見表，見表7-2。 2客室溫度客室溫度 夏季，客室溫度應考慮外

22、氣溫度，否則過大的車內(nèi)外溫差會使人不適夏季，客室溫度應考慮外氣溫度，否則過大的車內(nèi)外溫差會使人不適應。因此，客室內(nèi)的設定溫度要能隨外氣溫度的變化而變化。應。因此，客室內(nèi)的設定溫度要能隨外氣溫度的變化而變化。GB/T 12817-1991鐵道客車通用技術(shù)條件鐵道客車通用技術(shù)條件中規(guī)定，當夏季車外空氣溫度高于中規(guī)定，當夏季車外空氣溫度高于35時，客室內(nèi)平均氣溫按下述關(guān)系來考慮：時，客室內(nèi)平均氣溫按下述關(guān)系來考慮：t客室客室=20+0.5(t外氣外氣-20) 根據(jù)我國實際情況，根據(jù)我國實際情況，28一般是感覺舒適與不舒適的分界點，也是人一般是感覺舒適與不舒適的分界點，也是人體生理活動由正常到開始惡化

23、的分界點，因此可把體生理活動由正常到開始惡化的分界點，因此可把28設定為客室最高設設定為客室最高設定溫度。定溫度。 冬季，地鐵站內(nèi)的溫度相對地面來說較高，乘客穿的衣服較厚，在短冬季，地鐵站內(nèi)的溫度相對地面來說較高，乘客穿的衣服較厚，在短暫的乘車過程中乘客一般不脫下外衣，因此冬季內(nèi)客室溫度不宜設定太高，暫的乘車過程中乘客一般不脫下外衣，因此冬季內(nèi)客室溫度不宜設定太高，可為可為1820。 3客室濕度客室濕度 結(jié)合相對濕度的適應性，當人體周圍溫度在結(jié)合相對濕度的適應性，當人體周圍溫度在26.7以下時，濕度對以下時，濕度對人體的影響不很明顯；但是當溫度在人體的影響不很明顯；但是當溫度在28 以上時，空

24、氣相對濕度對人體以上時，空氣相對濕度對人體的影響就較為明顯了，當相對濕度達到的影響就較為明顯了，當相對濕度達到70%時人開始感覺不舒適。因此時人開始感覺不舒適。因此, 車內(nèi)相對濕度最大允許值可取車內(nèi)相對濕度最大允許值可取70%，一般應在，一般應在45%65%的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 4客室風速客室風速 空調(diào)吹出的空氣流速又稱微風速，同樣影響人體散熱，是空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)吹出的空氣流速又稱微風速，同樣影響人體散熱，是空調(diào)系統(tǒng)設計中一個很重要的指標。車內(nèi)空氣流速增大可以加速人體表面的對流設計中一個很重要的指標。車內(nèi)空氣流速增大可以加速人體表面的對流散熱，促進汗液蒸發(fā)，從而增加散熱效果。我國鐵路客車規(guī)定微風速

25、散熱，促進汗液蒸發(fā)，從而增加散熱效果。我國鐵路客車規(guī)定微風速0.35m/s。城軌車輛的內(nèi)頂高度比鐵路客車低，若風速過高，會導致乘。城軌車輛的內(nèi)頂高度比鐵路客車低，若風速過高，會導致乘客頭部的吹風感較強，影響舒適性；但城軌車輛的容客量較大，若風速客頭部的吹風感較強，影響舒適性；但城軌車輛的容客量較大，若風速過低，會影響散熱效果。在歐洲過低，會影響散熱效果。在歐洲UIC標準規(guī)定的軌道客車空調(diào)設計中，人標準規(guī)定的軌道客車空調(diào)設計中，人體在生理上允許的最高風速的大小與環(huán)境溫度的大小大致為線性關(guān)系，體在生理上允許的最高風速的大小與環(huán)境溫度的大小大致為線性關(guān)系，溫度越高，允許的最高風速越大。一般可將設計送

26、風風速在溫度越高，允許的最高風速越大。一般可將設計送風風速在0.150.25m/s范圍內(nèi)，冬季比夏季略低一些。范圍內(nèi)，冬季比夏季略低一些。 5新風量新風量 現(xiàn)代城市軌道交通車輛在運行時均為密閉空間，空調(diào)系統(tǒng)必須保證現(xiàn)代城市軌道交通車輛在運行時均為密閉空間，空調(diào)系統(tǒng)必須保證持續(xù)更換車內(nèi)空氣，使車內(nèi)各種污染物濃度保持在衛(wèi)生標準所允許的濃持續(xù)更換車內(nèi)空氣，使車內(nèi)各種污染物濃度保持在衛(wèi)生標準所允許的濃度值以下。除了空調(diào)的通風系統(tǒng)外，列車到站時車門的打開關(guān)閉過程也度值以下。除了空調(diào)的通風系統(tǒng)外，列車到站時車門的打開關(guān)閉過程也能在一定程度上提供車內(nèi)少量新風。但實際上，列車在隧道內(nèi)運行時，能在一定程度上提供

27、車內(nèi)少量新風。但實際上，列車在隧道內(nèi)運行時，隧道內(nèi)的空氣并非真正的隧道內(nèi)的空氣并非真正的“新風新風”，而是與隧道通風的具體設計有關(guān)。，而是與隧道通風的具體設計有關(guān)。歐洲國家的城軌車輛新風量一般為歐洲國家的城軌車輛新風量一般為812m3/h人，我國人，我國地下鐵道車輛地下鐵道車輛通用技術(shù)條件通用技術(shù)條件定為不少于定為不少于10 m3/h人，在實際設計時，可將新風量的人，在實際設計時，可將新風量的數(shù)值取高一些，如取到數(shù)值取高一些，如取到15m3/h人，人，CO2含量容積比取含量容積比取0.15%0.2%。 6含塵量含塵量 含塵量是城市軌道交通車輛空調(diào)設計中的一項衛(wèi)生指標，鐵路客車含塵量是城市軌道交

28、通車輛空調(diào)設計中的一項衛(wèi)生指標，鐵路客車規(guī)定空氣含塵量為規(guī)定空氣含塵量為1mg/m3。對于地下運行的城軌列車來說，考慮到技。對于地下運行的城軌列車來說，考慮到技術(shù)可行性，可以適當放寬該項標準。車輛在隧道內(nèi)運行，隧道內(nèi)的灰塵、術(shù)可行性，可以適當放寬該項標準。車輛在隧道內(nèi)運行，隧道內(nèi)的灰塵、閘瓦制動產(chǎn)生的粉末等顆粒，必然會通過各種渠道進入車內(nèi)，含塵量數(shù)閘瓦制動產(chǎn)生的粉末等顆粒，必然會通過各種渠道進入車內(nèi)，含塵量數(shù)值應以不超過值應以不超過1.5mg/m3為宜。為宜。 綜上所述，城市軌道交通車輛的車內(nèi)空氣參數(shù)標準如表綜上所述，城市軌道交通車輛的車內(nèi)空氣參數(shù)標準如表7-3所示。所示。 表表7-3 城市軌

29、道交通車輛車內(nèi)空氣參數(shù)標準城市軌道交通車輛車內(nèi)空氣參數(shù)標準空氣參數(shù)標準夏季冬季溫度/24281820相對濕度/%6545微風速/(m/s)0.150.250.150.20新風量/m3/(h人)1010CO2體積分數(shù)/%0.150.15含塵量/(mg/m3)11一、蒸氣壓縮式制冷工作原理一、蒸氣壓縮式制冷工作原理 蒸氣壓縮式制冷屬于液體汽化制冷。在一定的壓力下，液體溫度達到蒸氣壓縮式制冷屬于液體汽化制冷。在一定的壓力下，液體溫度達到沸點就會沸騰。在制冷技術(shù)中，液體達到沸點的溫度稱為蒸發(fā)溫度。對沸騰沸點就會沸騰。在制冷技術(shù)中，液體達到沸點的溫度稱為蒸發(fā)溫度。對沸騰的液體繼續(xù)加熱，它就會不斷蒸發(fā)，而

30、在這個過程中，熱量也在不斷地被液的液體繼續(xù)加熱，它就會不斷蒸發(fā)，而在這個過程中，熱量也在不斷地被液體吸收。在相同壓力下，不同液體的蒸發(fā)溫度不同，需要吸收的熱量（也稱體吸收。在相同壓力下，不同液體的蒸發(fā)溫度不同，需要吸收的熱量（也稱汽化潛熱）也不同。例如在標準大氣壓下，水的蒸發(fā)溫度為汽化潛熱）也不同。例如在標準大氣壓下，水的蒸發(fā)溫度為100，汽化潛，汽化潛熱為熱為2258kJ/kg，常用制冷劑，常用制冷劑R-12（氟利昂（氟利昂-12）的蒸發(fā)溫度為）的蒸發(fā)溫度為-29.8，汽，汽化潛熱為化潛熱為165.3kJ/kg。 將一個盛滿低溫將一個盛滿低溫R-12液體的敞口容器放在密閉的空間內(nèi)，這個空間的

31、液體的敞口容器放在密閉的空間內(nèi)，這個空間的溫度高于溫度高于R-12的沸點，則的沸點，則R-12液體將吸收空間里的熱量而汽化，使這個空液體將吸收空間里的熱量而汽化，使這個空間內(nèi)的空氣溫度降低，實現(xiàn)了制冷。這個降溫過程直到容器內(nèi)的液體間內(nèi)的空氣溫度降低，實現(xiàn)了制冷。這個降溫過程直到容器內(nèi)的液體R-12汽化完為止。為了將汽化的汽化完為止。為了將汽化的R-12回收使用，需要將它冷卻成液體，如用環(huán)回收使用，需要將它冷卻成液體，如用環(huán)境介質(zhì)（大氣或水）來冷凝，條件是蒸氣的冷凝溫度應比環(huán)境介質(zhì)的溫度高。境介質(zhì)（大氣或水）來冷凝，條件是蒸氣的冷凝溫度應比環(huán)境介質(zhì)的溫度高。因為壓力較高的蒸氣其冷凝溫度也較高，因

32、此只要將因為壓力較高的蒸氣其冷凝溫度也較高，因此只要將R-12蒸氣壓縮到所需蒸氣壓縮到所需的冷凝溫度對應的壓力，再用環(huán)境介質(zhì)冷凝，就可使的冷凝溫度對應的壓力，再用環(huán)境介質(zhì)冷凝，就可使R-12蒸氣重新變?yōu)橐赫魵庵匦伦優(yōu)橐后w。由于冷凝后的體。由于冷凝后的R-12液體的溫度還高于被冷卻空間的溫度，因此必須對液體的溫度還高于被冷卻空間的溫度，因此必須對其降溫降壓，使液體其降溫降壓，使液體R-12可以在被冷卻空間內(nèi)重新吸熱汽化，實現(xiàn)空間制可以在被冷卻空間內(nèi)重新吸熱汽化，實現(xiàn)空間制冷。這個循環(huán)過程就是蒸氣壓縮式制冷工作原理。冷。這個循環(huán)過程就是蒸氣壓縮式制冷工作原理。 7.3 制冷原理二、蒸氣壓縮式制冷循

33、環(huán)系統(tǒng)的組成二、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)的組成 蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)主要是由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)主要是由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四個部件組成，并用管道連接，形成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，如圖四個部件組成，并用管道連接，形成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，如圖7-1所示。所示。 其工作工程為：其工作工程為： （1）液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收室內(nèi)空氣的熱量，汽化成低壓低溫）液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收室內(nèi)空氣的熱量，汽化成低壓低溫的蒸氣后被壓縮機吸入；的蒸氣后被壓縮機吸入； （2）壓縮機消耗一定的機械功將制冷劑蒸氣壓縮成壓力、溫度都較）壓縮機消耗一定的機械功將制冷劑蒸氣壓縮成壓力、溫

34、度都較高的蒸氣并將其輸入冷凝器；高的蒸氣并將其輸入冷凝器； （3）高溫、高壓的制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)被環(huán)境介質(zhì)（如空氣或水）高溫、高壓的制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)被環(huán)境介質(zhì)（如空氣或水）強制冷卻，放出熱量后被冷凝成液體，此時的制冷劑液體還處于高溫、高強制冷卻，放出熱量后被冷凝成液體，此時的制冷劑液體還處于高溫、高壓狀態(tài)；壓狀態(tài)； （4）高溫高壓的制冷劑液體經(jīng)過膨脹閥節(jié)流降壓，重新變?yōu)榈蜏亍ⅲ└邷馗邏旱闹评鋭┮后w經(jīng)過膨脹閥節(jié)流降壓，重新變?yōu)榈蜏?、低壓的液體進入蒸發(fā)器。低壓的液體進入蒸發(fā)器。 這四個階段周而復始地循環(huán)，達到持續(xù)制冷的效果。冷凝機和蒸發(fā)器這四個階段周而復始地循環(huán)，達到持續(xù)制冷的效果。冷凝機和

35、蒸發(fā)器通風機分別如圖通風機分別如圖7-2和圖和圖7-3所示。所示。 7.3 制冷原理圖圖7-1 制冷循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖制冷循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖圖圖7-2 冷凝風機冷凝風機圖圖7-3 蒸發(fā)器通風機蒸發(fā)器通風機三、制冷劑三、制冷劑 制冷劑是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實現(xiàn)制冷制冷劑是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)媒介。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)（水或空氣等）的熱的工作物質(zhì)媒介。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)（水或空氣等）的熱量而汽化，在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。城軌車輛空調(diào)量而汽化，在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。城軌車輛空調(diào)制

36、冷系統(tǒng)必須要考慮所選用的制冷劑能使整個系統(tǒng)安全、可靠、高效和經(jīng)制冷系統(tǒng)必須要考慮所選用的制冷劑能使整個系統(tǒng)安全、可靠、高效和經(jīng)濟地工作，同時，節(jié)能、環(huán)保也是當前城市軌道交通發(fā)展的重要課題。濟地工作，同時，節(jié)能、環(huán)保也是當前城市軌道交通發(fā)展的重要課題。 1對制冷劑的要求對制冷劑的要求 使用制冷劑應安全、可靠、易得、價廉，且應滿足下列要求：使用制冷劑應安全、可靠、易得、價廉，且應滿足下列要求： （1）臨界溫度高，在常溫或制冷溫度下能夠液化。）臨界溫度高，在常溫或制冷溫度下能夠液化。 （2）蒸發(fā)壓力在要求的蒸發(fā)溫度下不能過低，應略高于大氣壓力，）蒸發(fā)壓力在要求的蒸發(fā)溫度下不能過低，應略高于大氣壓力，

37、以防以防 外界空氣深入系統(tǒng)而降低制冷能力；在要求的冷凝溫度下冷凝壓力外界空氣深入系統(tǒng)而降低制冷能力；在要求的冷凝溫度下冷凝壓力不能過高，壓力過高會給系統(tǒng)的密封增加難度，還會使壓縮機的壓縮功增不能過高，壓力過高會給系統(tǒng)的密封增加難度，還會使壓縮機的壓縮功增大、實際排氣量減小。大、實際排氣量減小。 （3）單位容積制冷量越大越好。對一臺壓縮機而言，在一定的工況下，）單位容積制冷量越大越好。對一臺壓縮機而言，在一定的工況下，如果所用制冷劑的單位容積制冷量大，則其制冷量也就大；當要求產(chǎn)生同如果所用制冷劑的單位容積制冷量大，則其制冷量也就大；當要求產(chǎn)生同樣的制冷量時，制冷劑的單位容積制冷量越大，制冷劑的循

38、環(huán)量就越少。樣的制冷量時，制冷劑的單位容積制冷量越大，制冷劑的循環(huán)量就越少。采用大單位容積制冷量的制冷劑還可縮小壓縮機和系統(tǒng)的尺寸。采用大單位容積制冷量的制冷劑還可縮小壓縮機和系統(tǒng)的尺寸。 7.3 制冷原理 （4）凝固溫度低，以免制冷劑在蒸發(fā)溫度下凝固。）凝固溫度低，以免制冷劑在蒸發(fā)溫度下凝固。 （5）粘度和比重小，以減少制冷劑在制冷裝置中的流動阻力。）粘度和比重小，以減少制冷劑在制冷裝置中的流動阻力。 （6）導熱系數(shù)和放熱系數(shù)高，以提高系統(tǒng)的傳熱效率，減小傳熱面積。）導熱系數(shù)和放熱系數(shù)高，以提高系統(tǒng)的傳熱效率，減小傳熱面積。 （7）有良好的化學穩(wěn)定性，對金屬不起腐蝕作用，在制冷劑的工作溫度）

39、有良好的化學穩(wěn)定性，對金屬不起腐蝕作用，在制冷劑的工作溫度和工作壓力范圍內(nèi)，不分解、不聚合、無燃燒和爆炸的危險。和工作壓力范圍內(nèi)，不分解、不聚合、無燃燒和爆炸的危險。 （8）對人體無毒、無刺激性氣體。）對人體無毒、無刺激性氣體。 2常用制冷劑常用制冷劑 可以當作制冷劑的物質(zhì)有幾十種，但目前工業(yè)上常用的不過十余種，其可以當作制冷劑的物質(zhì)有幾十種，但目前工業(yè)上常用的不過十余種，其中被廣泛采用的有氨（中被廣泛采用的有氨（R717）、氟利昂）、氟利昂-12（R12）、氟利昂）、氟利昂-22（R22）、）、R134a、R407C、R404A、R410A等。上海地鐵等。上海地鐵1號線車輛空調(diào)機組采用的號線

40、車輛空調(diào)機組采用的制冷劑為制冷劑為R22，2號線車輛空調(diào)機組采用號線車輛空調(diào)機組采用R134a；廣州地鐵；廣州地鐵1號線車輛空調(diào)機號線車輛空調(diào)機組采用組采用R134a，2號線采用號線采用R407C；深圳地鐵車輛空調(diào)機組采用新型環(huán)保制冷；深圳地鐵車輛空調(diào)機組采用新型環(huán)保制冷劑劑R407C。 氟利昂是飽和碳氫化合物的鹵素衍生物的總成，目前用做制冷劑的主要氟利昂是飽和碳氫化合物的鹵素衍生物的總成，目前用做制冷劑的主要是甲烷（是甲烷（CH4）和乙烷（）和乙烷（C2H2）的衍生物。用鹵素原子代替原化合物中的一）的衍生物。用鹵素原子代替原化合物中的一部分或全部氫原子就能得到不同性質(zhì)的氟利昂，以符號部分或全

41、部氫原子就能得到不同性質(zhì)的氟利昂，以符號“R”配以兩位數(shù)字配以兩位數(shù)字（甲烷族）或三位數(shù)字（乙烷族）表示，如代號為（甲烷族）或三位數(shù)字（乙烷族）表示，如代號為R-22的制冷劑是二氟一氯的制冷劑是二氟一氯甲烷，化學分子式為甲烷，化學分子式為CHCLF2。 氟利昂的優(yōu)點有：無毒、燃燒和爆炸的可能性小，對金屬不腐蝕；絕氟利昂的優(yōu)點有：無毒、燃燒和爆炸的可能性小，對金屬不腐蝕；絕熱指數(shù)小，因而壓縮機的排氣溫度較低。氟利昂的缺點有：單位容積制冷熱指數(shù)小，因而壓縮機的排氣溫度較低。氟利昂的缺點有：單位容積制冷量小，因而制冷劑循環(huán)量大；比重大，引起流動阻力大；放熱系數(shù)低；含量小，因而制冷劑循環(huán)量大；比重大，

42、引起流動阻力大；放熱系數(shù)低；含有氯原子的氟利昂遇明火（有氯原子的氟利昂遇明火（400以上）會分解出有少量劇毒的光氣；易于以上）會分解出有少量劇毒的光氣；易于泄露，要求系統(tǒng)有良好的密封性。泄露，要求系統(tǒng)有良好的密封性。 R22是一種使用較安全的制冷劑，無色、透明、沒有氣味，毒性很小，是一種使用較安全的制冷劑，無色、透明、沒有氣味，毒性很小，不燃燒、不爆炸。不燃燒、不爆炸。R22的正常蒸發(fā)溫度約為的正常蒸發(fā)溫度約為-41，凝固溫度約為，凝固溫度約為-160，單位容積標準制冷量約為單位容積標準制冷量約為454kcal/m3。 R134a是是R12的替代制冷劑，毒性非常低，在空氣中不可燃，安全類別的替

43、代制冷劑，毒性非常低，在空氣中不可燃，安全類別為為A1，是很安全的制冷劑，但在替代試驗研究中表明：，是很安全的制冷劑，但在替代試驗研究中表明：R134a 替代替代R12 后，后，制冷量下降，能耗比增加，必須采用改進的壓縮機才能降低能耗比。另外，制冷量下降，能耗比增加，必須采用改進的壓縮機才能降低能耗比。另外，R134a溶水性比溶水性比R22高，對制冷系統(tǒng)不利，即使有少量水分存在，在潤滑油高，對制冷系統(tǒng)不利，即使有少量水分存在，在潤滑油等的作用下，將會產(chǎn)生酸、二氧化碳或一氧化碳，將對金屬產(chǎn)生腐蝕作用，等的作用下，將會產(chǎn)生酸、二氧化碳或一氧化碳，將對金屬產(chǎn)生腐蝕作用，或產(chǎn)生或產(chǎn)生“鍍銅鍍銅”作用，

44、所以作用，所以R134a對系統(tǒng)的干燥和清潔要求更高。對系統(tǒng)的干燥和清潔要求更高。 近年來，混合制冷劑的研究有了進一步的發(fā)展。人們通過混合兩種或近年來，混合制冷劑的研究有了進一步的發(fā)展。人們通過混合兩種或兩種以上的純制冷劑而得到具有優(yōu)良熱力性質(zhì)并有節(jié)能效果的新制冷劑。兩種以上的純制冷劑而得到具有優(yōu)良熱力性質(zhì)并有節(jié)能效果的新制冷劑。目前在中國市場較實用的新型混合制冷劑有目前在中國市場較實用的新型混合制冷劑有R407C 和和R410A 。 R407C 是一種三元混合工質(zhì)，它的組份、分子量等物是一種三元混合工質(zhì)，它的組份、分子量等物理性質(zhì)以及熱力性質(zhì)與理性質(zhì)以及熱力性質(zhì)與R22 十分相似。相比十分相似

45、。相比R22，R407C 的單位容積制冷量僅降低了的單位容積制冷量僅降低了2%，其工作壓力基本上與，其工作壓力基本上與R22 接近，即蒸發(fā)壓力約低了接近，即蒸發(fā)壓力約低了3%，冷凝壓力僅上升了，冷凝壓力僅上升了5%。 R410A在常溫常壓下是一種不含氯的氟代烷非共沸混在常溫常壓下是一種不含氯的氟代烷非共沸混合制冷劑，無色氣體，貯存在鋼瓶內(nèi)是被壓縮的液化氣體。合制冷劑，無色氣體，貯存在鋼瓶內(nèi)是被壓縮的液化氣體。其其ODP（消耗臭氧潛能值）為（消耗臭氧潛能值）為0，因此，因此R410A是不破壞大是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保制冷劑。氣臭氧層的環(huán)保制冷劑。R410A 主要用于替代主要用于替代R22和和R5

46、02，具有清潔、低毒、不燃、制冷效果好等特點，大量，具有清潔、低毒、不燃、制冷效果好等特點，大量用于家用空調(diào)、小型商用空調(diào)、戶式中央空調(diào)等。用于家用空調(diào)、小型商用空調(diào)、戶式中央空調(diào)等。幾種制冷劑的性能指標比較見表幾種制冷劑的性能指標比較見表7-4。表表7-4 不同制冷劑的性能指標比較不同制冷劑的性能指標比較性能指標R12R22R134aR410AR407C標準沸點/-29.8-40.8-24.1-52.7-43,6凝固溫度/-157.8-160-96.6-155臨界溫度/112.296.1101.172.587.3臨界壓力/MPa4.124.984.074.954.82ODP（R11=1.0）

47、0.91.00.055000GWP（CO2=1）85001900160017001530可燃性無無無無無毒性無低無低低注：ODP為消耗臭氧潛能值；GWP為全球變暖潛能值一、空調(diào)機組一、空調(diào)機組 城市軌道交通車輛一般在車頂設兩臺單元式空調(diào)機組，通過車頂風道城市軌道交通車輛一般在車頂設兩臺單元式空調(diào)機組，通過車頂風道及風口向車內(nèi)送風，各空調(diào)單元均設有兩獨立的制冷系統(tǒng)，以增加空調(diào)裝及風口向車內(nèi)送風，各空調(diào)單元均設有兩獨立的制冷系統(tǒng)，以增加空調(diào)裝置的可靠性?？照{(diào)機組采用機械壓縮制冷，由于受車輛輪廓限界及車體斷置的可靠性?？照{(diào)機組采用機械壓縮制冷，由于受車輛輪廓限界及車體斷面的限制，城軌車輛須采用超薄型

48、空調(diào)機組。單元式空調(diào)機組的結(jié)構(gòu)如圖面的限制，城軌車輛須采用超薄型空調(diào)機組。單元式空調(diào)機組的結(jié)構(gòu)如圖7-4所示。所示。 空調(diào)機組框架用不銹鋼制成，機組內(nèi)分前室、后室兩部分。前室有通空調(diào)機組框架用不銹鋼制成，機組內(nèi)分前室、后室兩部分。前室有通風機、一次過濾器、二次過濾器、新風擋板及驅(qū)動機構(gòu)、回風擋板及驅(qū)動風機、一次過濾器、二次過濾器、新風擋板及驅(qū)動機構(gòu)、回風擋板及驅(qū)動機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹閥、電磁閥、電氣箱和緊急通風逆變器等；后室有壓機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹閥、電磁閥、電氣箱和緊急通風逆變器等；后室有壓縮機總成、冷凝器、冷凝器風扇、壓力控制閥、附件和電氣箱等?？照{(diào)機縮機總成、冷凝器、冷凝器風扇、壓力控制閥、

49、附件和電氣箱等。空調(diào)機組用四個橡膠減振器安裝在車體上，送、回風口用褶管與車體風道相連。組用四個橡膠減振器安裝在車體上，送、回風口用褶管與車體風道相連。 單節(jié)車輛空調(diào)機組布置如圖單節(jié)車輛空調(diào)機組布置如圖7-5所示。所示。 根據(jù)空調(diào)機組的出風方式，一般可分為下出風和側(cè)出風兩種。在城軌根據(jù)空調(diào)機組的出風方式，一般可分為下出風和側(cè)出風兩種。在城軌車輛中，使用下出風方式的空調(diào)機組較多，下面以天津濱海輕軌車輛中，使用下出風方式的空調(diào)機組較多，下面以天津濱海輕軌DK38型型列車為例，介紹下出風式空調(diào)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖列車為例，介紹下出風式空調(diào)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖7-6所示。所示。 7.4 城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖圖7

50、-4 單元式空調(diào)機組結(jié)構(gòu)圖單元式空調(diào)機組結(jié)構(gòu)圖1冷凝器風機；2冷凝器；3全封閉壓縮機；4新風口；5回風口；6送風機；7電加熱器；8送風口；9蒸發(fā)器圖圖7-5 城軌車輛單車空調(diào)機組布置城軌車輛單車空調(diào)機組布置圖圖7-6 DK38型列車空調(diào)機組結(jié)構(gòu)型列車空調(diào)機組結(jié)構(gòu)1空調(diào)機組；2一連接風道；3一軟風道；4一主風道；5一送風格柵；6一回風道；7一回風口；8一排水管；9一自然排風口 車頂兩端設兩臺單元式空調(diào)機組，每臺機組有八個安裝座。通過八個車頂兩端設兩臺單元式空調(diào)機組，每臺機組有八個安裝座。通過八個減振器固定在車頂凹處的平臺上，并加設防護罩（側(cè)罩板）以防灰塵和雨減振器固定在車頂凹處的平臺上，并加設防

51、護罩（側(cè)罩板）以防灰塵和雨水。機組下面有出風口兩處，回風口一處，其周圍均設防風防雨密封膠條、水。機組下面有出風口兩處，回風口一處，其周圍均設防風防雨密封膠條、膠墊與車體密封。膠墊與車體密封。 空調(diào)機組各零部件組裝在一個不銹鋼板制成的箱體內(nèi)，主體分為蒸發(fā)空調(diào)機組各零部件組裝在一個不銹鋼板制成的箱體內(nèi)，主體分為蒸發(fā)室、冷凝室以及壓縮機室三個部分，加蓋板后形成一個整體?？照{(diào)機組的室、冷凝室以及壓縮機室三個部分，加蓋板后形成一個整體?？照{(diào)機組的主要部件包括全封閉制冷壓縮機兩臺、冷凝器兩臺、毛細管兩組、蒸發(fā)器主要部件包括全封閉制冷壓縮機兩臺、冷凝器兩臺、毛細管兩組、蒸發(fā)器兩臺、電加熱器兩臺、氣液分離器兩

52、臺、干燥過濾器兩個、離心風機兩臺、兩臺、電加熱器兩臺、氣液分離器兩臺、干燥過濾器兩個、離心風機兩臺、軸流風機兩臺等。軸流風機兩臺等。 蒸發(fā)室由蒸發(fā)器、電加熱器、毛細管、離心風機、氣液分離器、回風蒸發(fā)室由蒸發(fā)器、電加熱器、毛細管、離心風機、氣液分離器、回風風閥、新風風閥等構(gòu)成。風閥、新風風閥等構(gòu)成。 冷凝室由冷凝器，軸流風機等組成。冷凝室由冷凝器，軸流風機等組成。 壓縮機室包括臥式渦旋壓縮機、逆止閥、電磁閥及壓力開關(guān)等。壓縮機室包括臥式渦旋壓縮機、逆止閥、電磁閥及壓力開關(guān)等。 送風經(jīng)連接風道分為左、右兩路，再經(jīng)軟風道進入主風道。主風道分送風經(jīng)連接風道分為左、右兩路，再經(jīng)軟風道進入主風道。主風道分

53、前、中、后共前、中、后共6段貫通全車。為靜壓送風，風道內(nèi)設隔板將風道分為送風段貫通全車。為靜壓送風，風道內(nèi)設隔板將風道分為送風道及靜壓箱兩部分，隔板上沖制有多處道及靜壓箱兩部分，隔板上沖制有多處40mm200mm的方孔，使兩部溝的方孔，使兩部溝通。通。 客室頂板設兩排送風格柵，格柵為工程塑料材質(zhì)。送風格柵與風客室頂板設兩排送風格柵，格柵為工程塑料材質(zhì)。送風格柵與風道出口（靜壓箱）之間以軟質(zhì)聚胺酯泡沫塑料為密封材質(zhì)加以密封，道出口（靜壓箱）之間以軟質(zhì)聚胺酯泡沫塑料為密封材質(zhì)加以密封，嚴防送風流竄。嚴防送風流竄。 全車送風道采用靜壓式均勻送風風道，客室送風由沿車長方向布全車送風道采用靜壓式均勻送風

54、風道，客室送風由沿車長方向布置的條縫式送風口向車內(nèi)送風；司機室送風由設在鄰近司機室的空調(diào)置的條縫式送風口向車內(nèi)送風；司機室送風由設在鄰近司機室的空調(diào)機組提供，通過送風道，從司機室的可調(diào)式送風口均勻送出。機組提供，通過送風道，從司機室的可調(diào)式送風口均勻送出。 回風通過設在空調(diào)機組下方內(nèi)頂板上的回風口，車內(nèi)部分空氣經(jīng)回風通過設在空調(diào)機組下方內(nèi)頂板上的回風口，車內(nèi)部分空氣經(jīng)回風道回到機組和新風混合，經(jīng)過冷熱交換后，送入車內(nèi)二次利用?；仫L道回到機組和新風混合，經(jīng)過冷熱交換后，送入車內(nèi)二次利用。 廢排裝置設在車頂，車內(nèi)部分循環(huán)空氣在客室內(nèi)正壓的作用下，廢排裝置設在車頂，車內(nèi)部分循環(huán)空氣在客室內(nèi)正壓的作用

55、下，通過客室的穿孔內(nèi)頂板和設在車頂?shù)淖匀慌棚L器排到車外。通過客室的穿孔內(nèi)頂板和設在車頂?shù)淖匀慌棚L器排到車外。 應急通風系統(tǒng)在交流輔助電源設備故障的情況下，通過蓄電池組應急通風系統(tǒng)在交流輔助電源設備故障的情況下，通過蓄電池組經(jīng)調(diào)頻調(diào)壓逆變電源自動啟動，向客室、司機室提供全部新風。當交經(jīng)調(diào)頻調(diào)壓逆變電源自動啟動，向客室、司機室提供全部新風。當交流輔助電源供電正常時，空調(diào)系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。流輔助電源供電正常時，空調(diào)系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。二、通風系統(tǒng)二、通風系統(tǒng) 通風系統(tǒng)由通風機組、風道、風口、空氣過濾器等部件組成，有機械強迫通風系統(tǒng)由通風機組、風道、風口、空氣過濾器等部件組成，有機械強迫

56、通風和自然通風兩種方式。城軌車輛采用機械強迫通風方式，依靠通風機所通風和自然通風兩種方式。城軌車輛采用機械強迫通風方式，依靠通風機所造成的空氣壓力差，通過車內(nèi)送風道輸送經(jīng)過處理后的空氣，從而達到通風造成的空氣壓力差，通過車內(nèi)送風道輸送經(jīng)過處理后的空氣，從而達到通風換氣的目的。機械強迫通風系統(tǒng)是車輛空調(diào)裝置中唯一不分季節(jié)而長期運轉(zhuǎn)換氣的目的。機械強迫通風系統(tǒng)是車輛空調(diào)裝置中唯一不分季節(jié)而長期運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，因此它的質(zhì)量狀態(tài)直接影響到旅客的舒適性和空調(diào)的經(jīng)濟性。的系統(tǒng)，因此它的質(zhì)量狀態(tài)直接影響到旅客的舒適性和空調(diào)的經(jīng)濟性。1通風機通風機 常用的通風機有軸流式、離心式和貫流式三種。在車輛通風系統(tǒng)中常采用

57、常用的通風機有軸流式、離心式和貫流式三種。在車輛通風系統(tǒng)中常采用離心式風機送風，排風機和冷凝風機采用軸流式風機。離心式風機送風，排風機和冷凝風機采用軸流式風機。 通風機組是通風系統(tǒng)的動力裝飾，其作用是吸入車外新風和室內(nèi)回風，并通風機組是通風系統(tǒng)的動力裝飾，其作用是吸入車外新風和室內(nèi)回風，并將處理后的混合空氣加壓，通過主風道等送入客室。將處理后的混合空氣加壓，通過主風道等送入客室。 為了使通風機及其驅(qū)動電動機所產(chǎn)生的噪音盡量少的傳入客室，通風機組為了使通風機及其驅(qū)動電動機所產(chǎn)生的噪音盡量少的傳入客室，通風機組在安裝時，應采用有效的隔音減振措施，如在通風機組的安裝座上加裝橡膠在安裝時，應采用有效的

58、隔音減振措施，如在通風機組的安裝座上加裝橡膠減振器、在通風機機殼上敷設阻尼涂料、在主風道與通風機連接的風管處采減振器、在通風機機殼上敷設阻尼涂料、在主風道與通風機連接的風管處采用帆布或人造革制作的軟風道等。用帆布或人造革制作的軟風道等。 軸流式風機主要由葉片、機殼、吸入口、擴壓段及電機等組成，其基本結(jié)軸流式風機主要由葉片、機殼、吸入口、擴壓段及電機等組成，其基本結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖7-7所示。離心式風機的主要部件有風機吸入口、葉輪、機殼和機座等，所示。離心式風機的主要部件有風機吸入口、葉輪、機殼和機座等，其基本結(jié)構(gòu)如圖其基本結(jié)構(gòu)如圖7-8所示。所示。7.4 城軌車輛空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖圖7-7 軸流式風

59、機軸流式風機1葉片；2機殼；3電機圖圖7-8 離心式風機離心式風機1吸氣口；2機殼；3葉輪；4排氣口；5機座2通風管道通風管道 通風管道的作用是疏導空氣。在送風系統(tǒng)里，依靠風道把處理好通風管道的作用是疏導空氣。在送風系統(tǒng)里，依靠風道把處理好的新鮮空氣輸送到客室車廂內(nèi)；在排風系統(tǒng)里，依靠風道把需要排除的新鮮空氣輸送到客室車廂內(nèi)；在排風系統(tǒng)里，依靠風道把需要排除的污濁空氣輸送至車外。的污濁空氣輸送至車外。（1）主風道、回風道及排風道）主風道、回風道及排風道 主風道的作用是將經(jīng)過空氣冷卻器或預熱器處理后的空氣輸送到主風道的作用是將經(jīng)過空氣冷卻器或預熱器處理后的空氣輸送到客室內(nèi)。在主風道中常裝有調(diào)風機

60、構(gòu)，用以調(diào)節(jié)通過風道的風量，到客室內(nèi)。在主風道中常裝有調(diào)風機構(gòu)，用以調(diào)節(jié)通過風道的風量，到達向每個送風口均勻送風的目的，調(diào)節(jié)方式可以手動或自動。主風道達向每個送風口均勻送風的目的，調(diào)節(jié)方式可以手動或自動。主風道應注重隔熱性、耐腐蝕性、經(jīng)濟性、易加工性和輕型化等原則。應注重隔熱性、耐腐蝕性、經(jīng)濟性、易加工性和輕型化等原則。 回風道是室內(nèi)回風使用的風道，一端與回風口相連，另一端與通回風道是室內(nèi)回風使用的風道，一端與回風口相連，另一端與通風機相通。風機相通。 排風道是用來排除車內(nèi)污濁空氣的風道，一端連接排風口，另一排風道是用來排除車內(nèi)污濁空氣的風道，一端連接排風口，另一端與排風機相連或與自然通風器相