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第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)一、分類客車空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷系統(tǒng)機(jī)械冷藏車制冷系統(tǒng)按制冷劑冷卻車內(nèi)空氣的方式不同分:間接冷卻式:增設(shè)中間冷媒系統(tǒng)直接冷卻式:獨(dú)立設(shè)置二、特點(diǎn)1、直冷式:換熱效率高,降溫速度快,設(shè)備較簡單、緊湊,管理方便,易于實(shí)現(xiàn)操作和運(yùn)轉(zhuǎn)自動化。2、間冷式:制冷量損失大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;技術(shù)經(jīng)濟(jì)性差。不宜發(fā)展。用于多節(jié)式冷藏車。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)一、分類客車空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)三、客車空調(diào)裝置的制冷系統(tǒng)
1、集中式第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)三、客車空調(diào)裝置的制冷系統(tǒng)1、集第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)2、單元式特點(diǎn):(結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、維護(hù)檢修工作量小)KLD40型客車空調(diào)機(jī)組制冷圖1.通風(fēng)機(jī);2.氣液分離器;3.低壓開關(guān);4.壓縮機(jī);5.高壓開關(guān);6.蒸發(fā)器;7.電加熱器;8.毛細(xì)管;9.干燥過濾器;10.冷凝器;11.冷凝風(fēng)機(jī)。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)2、單元式特點(diǎn):(結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)四、車頂單元式空調(diào)器簡介第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)四、車頂單元式空調(diào)器簡介第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)1.單元式空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式和適用車輛
車頂單元式空調(diào)機(jī)組是將機(jī)械制冷部分壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過濾器、毛細(xì)管(或膨脹閥)、蒸發(fā)器、氣液分離器、冷凝風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)風(fēng)機(jī)和空氣預(yù)熱器等集中裝在一個箱體內(nèi),組成一個單元,可方便地安裝在車頂部。
目前,我國鐵路客車用空調(diào)器的主要型式是車頂單元式。該型空調(diào)器自1980年從日本引進(jìn),仿制改進(jìn),至今已經(jīng)運(yùn)用30年,通過不斷地改進(jìn)完善,現(xiàn)在已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)化,系列化。
單元式空調(diào)機(jī)組各零配件組裝在一個不銹鋼板制成的箱體內(nèi),加蓋板后形成一個整體。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)1.單元式空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式和適用第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組的主要部件
全封閉制冷壓縮機(jī)2臺冷凝器2臺(KLDY40型為4臺)毛細(xì)管2組蒸發(fā)器1臺(KLDY40型為2臺)氣液分離器2臺干燥過濾器2個電加熱器1臺(KLDY40型為2臺)離心風(fēng)機(jī)1臺軸流式風(fēng)機(jī)1臺(KLD40、KLDY40型為2臺)等
第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組的主要部件平底側(cè)出風(fēng)口型,代號為“—”;圓底下出風(fēng)型,代號為“Y”;平底風(fēng)口型,代號為“P”。平底側(cè)出風(fēng)型空調(diào)器安裝于客車車頂端部,新造客車安裝的絕大部分都是這種型式。
第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)空調(diào)器的結(jié)構(gòu)型式主要有三種:箱體分為室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)兩部分。壓縮機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、電加熱器、蒸發(fā)器等安裝在室內(nèi)側(cè);軸流式風(fēng)機(jī)和冷凝器等安裝在室外側(cè)。平底側(cè)出風(fēng)口型,代號為“—”;第七章鐵道車第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,機(jī)組互換性好,且檢查方便。把各制冷部件裝在一個箱內(nèi),縮短了連接管路,減少了泄漏;把空調(diào)機(jī)組裝在車頂部可避免車輛排放的廢水、臟物對壓縮機(jī)、冷凝器的腐蝕,延長機(jī)組的使用壽命。但車頂部煙塵污染嚴(yán)重,應(yīng)經(jīng)常更換新風(fēng)空氣過濾網(wǎng)。單元式空調(diào)機(jī)組的主要特點(diǎn)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小2.客車車頂單元式空調(diào)器主要技術(shù)參數(shù)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)現(xiàn)在運(yùn)用數(shù)量最多的是制冷量為29.07KW和40.7KW的平底側(cè)出風(fēng)型空調(diào)器(帶電熱),即KLD29,KLD40型系列。2.客車車頂單元式空調(diào)器主要技術(shù)參數(shù)第七章鐵道車輛制冷第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)3.車頂單元式空調(diào)器的主要部件及其作用(1)制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)為全封閉活塞式制冷壓縮機(jī)(少部分為渦旋式),是將電動機(jī)、壓縮機(jī)構(gòu)及供油系統(tǒng)組裝在同一個密封的機(jī)殼內(nèi)。壓縮機(jī)通過橡膠減振器安裝在空調(diào)器箱體內(nèi)。制冷壓縮機(jī)的作用是將來自蒸發(fā)器的低溫、低壓的R22氣體壓縮成高溫、高壓的氣體,并送往冷凝器。(2)室內(nèi)側(cè)通風(fēng)機(jī)(離心風(fēng)機(jī))
室內(nèi)側(cè)通風(fēng)機(jī)為雙軸直聯(lián)多葉片式離心風(fēng)機(jī)。室內(nèi)側(cè)通風(fēng)機(jī)可以強(qiáng)化制冷劑在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過程,并將經(jīng)蒸發(fā)器冷卻降溫的空氣或經(jīng)電加熱器加熱升溫的空氣送入車內(nèi)。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)3.車頂單元式空調(diào)器的主要部件及其第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(3)室外側(cè)通風(fēng)機(jī)(軸流式風(fēng)機(jī))
室外側(cè)通風(fēng)機(jī)為直聯(lián)軸流式風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)的葉輪安裝在立式電機(jī)上,并采取防水結(jié)構(gòu)。室外側(cè)通風(fēng)機(jī)用于強(qiáng)化制冷劑在冷凝器中的凝結(jié)放熱過程。(4)室內(nèi)換熱器(蒸發(fā)器)室內(nèi)換熱器即蒸發(fā)器,為銅管套鋁肋片的直接蒸發(fā)式空氣冷卻器,一個蒸發(fā)器分用于兩個制冷循環(huán)回路。低溫、低壓的氣液混合制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā),當(dāng)車內(nèi)循環(huán)空氣和新鮮空氣混合后,通過蒸發(fā)器時進(jìn)行熱交換。這時,空氣的熱量被蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收,溫度降低。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(3)室外側(cè)通風(fēng)機(jī)(軸流式風(fēng)機(jī))第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(5)室外換熱器(冷凝器)
室外換熱器為風(fēng)冷冷凝器,其結(jié)構(gòu)型式與蒸發(fā)器相同。高溫、高壓的R22氣體,通過冷凝器時,在外界空氣的強(qiáng)制冷卻下,變成高溫(約50℃)、高壓的制冷劑液體。(6)電加熱器
作用主要是為了給送入車內(nèi)的新鮮空氣預(yù)熱。電加熱器的結(jié)構(gòu)為不銹鋼框架式結(jié)構(gòu),帶不銹鋼繞片的電熱管固定在框架內(nèi)??蚣苌涎b有溫度繼電器和溫度熔斷器,起到防火保護(hù)的作用。電熱元件采用優(yōu)質(zhì)電熱絲繞成螺旋形,保持在不銹管的中心,其周圍堅(jiān)固地填滿導(dǎo)熱性能好的絕緣粉末。電熱絲通電后其電能可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊?,并迅速地通過管子表面散熱。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(5)室外換熱器(冷凝器)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(7)毛細(xì)管(或膨脹閥)為一組內(nèi)徑極小的細(xì)長銅管,當(dāng)高壓液體制冷劑流經(jīng)這組高阻力管時,起到節(jié)流、降壓的作用。(8)氣液分離器
將來自蒸發(fā)器的制冷劑氣體與未蒸發(fā)的液體分離出來,只將氣體的制冷劑送給壓縮機(jī)。(9)干燥過濾器將濾網(wǎng)固定在容器內(nèi),并封入干燥劑,過濾制冷劑中的殘余雜質(zhì),吸取制冷劑中的殘留水分。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(7)毛細(xì)管(或膨脹閥)(10)高壓壓力開關(guān)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)當(dāng)制冷系統(tǒng)的壓力異常高時,高壓開關(guān)動作,停止壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),保護(hù)制冷系統(tǒng)。高壓開關(guān)的復(fù)位方式是自動復(fù)位。(11)低壓壓力開關(guān)當(dāng)制冷系統(tǒng)的壓力異常低時,低壓開關(guān)動作,停止壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),保護(hù)制冷系統(tǒng)。低壓開關(guān)的復(fù)位方式也是自動復(fù)位。(12)低溫保護(hù)器
在室內(nèi)換熱器吸入的空氣溫度很低時,會引起室內(nèi)換熱器的表面結(jié)霜,有可能導(dǎo)致壓縮機(jī)損傷。所以,當(dāng)室內(nèi)換熱器吸入的空氣溫度低于18℃時,低溫保護(hù)器就會動作,停止壓縮機(jī)的工作。(10)高壓壓力開關(guān)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(13)過電流繼電器過電流繼電器用來保護(hù)壓縮機(jī)。當(dāng)壓縮機(jī)電機(jī)超負(fù)荷或缺相運(yùn)轉(zhuǎn)時,壓縮機(jī)的工作電流將超過規(guī)定值,這時,過電流繼電器的觸點(diǎn)斷開,使電磁接觸器開路,起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用。(14)電氣控制柜電氣控制柜安裝在車內(nèi)配電室內(nèi),通過它控制車頂上的空調(diào)器。控制柜內(nèi)有種控制開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接觸器、繼電器、計(jì)時器、溫度調(diào)節(jié)器等組成保護(hù)和控制電路,詳細(xì)介紹見生產(chǎn)廠提供的客車空調(diào)器電氣控制柜使用說明書。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(13)過電流繼電器第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)4.單元式空調(diào)機(jī)組的工作原理圖KLD40型客車空調(diào)機(jī)組制冷圖1.通風(fēng)機(jī);2.氣液分離器;3.低壓開關(guān);4.壓縮機(jī);5.高壓開關(guān);6.蒸發(fā)器;7.電加熱器;8.毛細(xì)管;9.干燥過濾器;10.冷凝器;11.冷凝風(fēng)機(jī)。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)4.單元式空調(diào)機(jī)組的工作原理圖第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(1)制冷系統(tǒng)的工作過程
由壓縮機(jī)壓縮成高溫、高壓的R22蒸汽,進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器,經(jīng)外界空氣的強(qiáng)制冷卻,冷凝成常溫、高壓的液體,進(jìn)入毛細(xì)管節(jié)流降壓,變成低溫、低壓的氣液混合制冷劑,然后進(jìn)入蒸發(fā)器,吸收流過蒸發(fā)器的空氣的熱量,蒸發(fā)成低溫、低壓的蒸汽,再經(jīng)過氣液分離器,被壓縮機(jī)吸入,完成一個制冷循環(huán)。壓縮機(jī)不斷工作,達(dá)到連續(xù)制冷的效果。車內(nèi)的空氣通過蒸發(fā)器時,空氣中的水分冷凝成水滴,被引到車外而起除濕作用。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(1)制冷系統(tǒng)的工作過程第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(2)單元式空調(diào)機(jī)組的制冷車內(nèi)的循環(huán)空氣及由新風(fēng)道引入的新鮮空氣,由機(jī)組的通風(fēng)機(jī)吸入,在蒸發(fā)器前混合,通過蒸發(fā)器得到冷卻,并由機(jī)組出風(fēng)口送入車頂通風(fēng)道各格柵,向車內(nèi)吹出冷風(fēng)。在制冷系統(tǒng)連續(xù)工作下使車內(nèi)溫度逐漸降低,并由溫度調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣溫度。機(jī)組可在22℃~28℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣溫度(車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)范圍為24℃~28℃)。冷凝器內(nèi)制冷劑的冷凝,是借助軸流式風(fēng)機(jī)從機(jī)組上方吸進(jìn)外界環(huán)境空氣,經(jīng)過冷凝器后,向客車兩側(cè)墻壁方向排出。第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(2)單元式空調(diào)機(jī)組的制冷第七章鐵道車輛制冷系統(tǒng)(3)單元式空調(diào)機(jī)組的制熱由新風(fēng)口引入的新鮮空氣及車內(nèi)循環(huán)空氣,被機(jī)組的通風(fēng)機(jī)吸
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