《城市軌道交通車輛空調(diào)》 課件 10.4 城軌車輛空調(diào)典型故障案例-2

第10章空調(diào)裝置的故障分析與處理城軌車輛空調(diào)空調(diào)機組的故障檢查方法10.1城軌車輛空調(diào)常見故障和處理方法10.2通風機的常見故障10.3CONTENTS目錄城軌車輛空調(diào)典型故障案例10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例10.4

10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例自2015年6月至2017年11月，某軌道交通13號線司機室空調(diào)機組多次發(fā)生壓縮機低壓故障，2015年、2016年、2017年各發(fā)生低壓故障8、6、10次。所謂低壓故障即低壓開關(guān)斷開值為（0.19±0.05）MPa。(一)故障概述二、某地地鐵車輛空調(diào)機組低壓故障司機室空調(diào)出現(xiàn)低壓故障時在故障記錄儀中將記錄“Compr_low_pres_cab司機室空調(diào)低壓”故障條目。該條目包含故障車號、故障發(fā)生時間、故障消失時間?？照{(diào)控制軟件的控制邏輯為15min內(nèi)機組低壓故障次數(shù)累計超過3次時，將鎖死故障并在司機顯示屏上顯示空調(diào)低壓故障；如果空調(diào)控制接線無誤、通風制冷正常，故障將自動消失。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例由于不同外界環(huán)境對車內(nèi)空氣溫度的要求不同，某地鐵公司13號線司機室空調(diào)機組以國際鐵路聯(lián)盟UIC553標準的要求進行自動控制，制冷執(zhí)行UIC553曲線目標溫度Tu值：T0<19℃時，Tu＝22℃（1）T0≥19℃時，Tu=（T-19℃）/4+22℃（2）式中：T0—室內(nèi)實際溫度；T-外界溫度；Tu-室內(nèi)目標溫度。(二)故障原因分析二、某地地鐵車輛空調(diào)機組低壓故障根據(jù)業(yè)內(nèi)大量的故障統(tǒng)計，空調(diào)機組出現(xiàn)低壓故障率較高的主要原因有5個：為此從上述5個原因進行逐一排查和分析。制冷系統(tǒng)有泄漏導致制冷劑不足①送風風量過?、谛嘛L溫度或回風溫度過低③送風與回風短路④回風溫度傳感器讀數(shù)與實際回風溫度相比偏高。⑤10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例1.空調(diào)機組返廠測試分析為盡快找到故障原因，選擇4臺司機室故障空調(diào)返原廠測試。故障件返廠后，對機組的制冷劑泄漏進行外觀檢查，對空調(diào)機組的運行狀況進行測試。司機室空調(diào)機制冷原理為：正常制冷模式下，壓縮機排出的高溫冷媒被分配到冷凝器中散熱，冷凝液體從冷凝器中流出后經(jīng)干燥過濾器，然后進入節(jié)流裝置（熱力膨脹閥）進行節(jié)流降壓；節(jié)流降溫后的冷媒分配到蒸發(fā)盤管中吸熱，過熱的冷媒氣體流出蒸發(fā)器再匯集到壓縮機吸氣管，回到壓縮機再進行壓縮循環(huán)。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例圖1司機室空調(diào)機組制冷原理圖如圖所示司機室空調(diào)機組制冷原理圖。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例1.1制冷劑泄漏檢查當氣體從空調(diào)壓縮機總吸氣管分出而流向壓力開關(guān)時，由于制冷劑泄漏、環(huán)境溫度過低等原因造成壓縮機吸氣壓力過低，壓力開關(guān)將斷開壓縮機工作電路令其停止。當壓力上升時，壓力開關(guān)自動復位。如果制冷劑泄漏會滲出冷凍油，一旦發(fā)現(xiàn)管路某處有油漬，可用白布擦拭或用手直接觸摸檢查，并做進一步確認。根據(jù)上述方法進行詳細的外觀檢查，而實際檢查過程中并沒有發(fā)現(xiàn)有制冷劑泄漏現(xiàn)象。1.2空調(diào)機組運行參數(shù)測試檢測司機室空調(diào)機組運行壓力等參數(shù)均正常，測試數(shù)據(jù)基本一致。從返廠測試記錄看，機組自身運行正常，低壓壓力值在0.40MPa，遠高于動作值（0.19±0.05）MPa。這說明出現(xiàn)低壓故障的原因不在制冷系統(tǒng)本身，可能為運營時的外界條件造成，如溫度、操作習慣等。下表為其中一臺機組的返廠測試數(shù)據(jù)。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例表1空調(diào)機組返廠測試數(shù)據(jù)10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例2.裝車運行測試分析故障的空調(diào)機組經(jīng)返廠測試后又裝車運行，發(fā)現(xiàn)送風風量過小、新風溫度或回風溫度過低、送風與回風短路、回風溫度傳感器讀數(shù)偏高4種因素仍會對空調(diào)機組運行壓力造成影響，從而出現(xiàn)偶發(fā)的低壓故障。2.1送風風量過小送風風量過小會影響蒸發(fā)器側(cè)的換熱，造成壓縮機吸氣壓力越來越低，直至低壓開關(guān)動作，低壓故障出現(xiàn)。司機室送風格柵分左右兩部分（機械互鎖，不會出現(xiàn)同時關(guān)閉的現(xiàn)象），可以手動調(diào)節(jié)。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，由于司機對舒適性的要求，開度都非常小。司機室通風機風速選擇不統(tǒng)一，高低速均有。司機室空調(diào)機組送風風量設(shè)計參數(shù)：高速檔為（750±100）m3/h，低速檔為500m3/h。表2司機室送風風量測試結(jié)果10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例通過對送風格柵各狀態(tài)下的高、低速檔位送風量的測量，未發(fā)現(xiàn)送風風量小于設(shè)計要求的現(xiàn)象（如下表所示為司機室送風風量測試結(jié)果）。通過對送風風量的測量，可以排除送風風量不足。因此，司機室低壓故障應為其他因素造成。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例2.2新風溫度或回風溫度過低如果新風溫度或回風溫度過低，將會造成蒸發(fā)器前端混合風溫度較低，影響蒸發(fā)器側(cè)的換熱，造成壓縮機吸氣壓力越來越低，直至低壓開關(guān)動作、低壓故障出現(xiàn)。為了減輕新風溫度或回風溫度過低對制冷運行的影響，嘗試對司機室軟件進行了優(yōu)化升級：新風溫度≥35℃時，司機室制冷目標溫度最低限制為21℃；新風溫度＜35℃時，司機室制冷目標溫度最低限制為23℃。軟件修改后故障仍未徹底消除。所以，新風或回風溫度過低并非造成低壓故障的唯一因素。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例2.3送風與回風短路通過對司機室空調(diào)送風與回風口的檢查，發(fā)現(xiàn)送風口與回風口距離很近；通過對司機操作習慣的觀察，發(fā)現(xiàn)司機對送風格柵的開度和朝向、目標溫度設(shè)定和風速設(shè)定沒有統(tǒng)一標準。實際運營極有可能在以下工況下工作：司機室空調(diào)目標溫度設(shè)定為21℃，風速設(shè)定為低速。如圖所示將右側(cè)送風格柵（朝向司機）全關(guān)，通過調(diào)整左側(cè)新風格柵開度。對送風溫度和回風溫度進行測量，7個測點的測量結(jié)果如下表所示。新風溫度為43.3℃；測試列車號為1321，車輛為帶司機室的拖車。注10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例

圖2送風、回風溫度測點布置圖10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例表3左側(cè)送風格柵開度不同時送風與回風溫度測量值10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例從表中可以得出如下結(jié)論：②送風格柵開度為100%時，回風口溫度均勻，回風溫度基本不受送風溫度影響，不會出現(xiàn)送風與回風短路的現(xiàn)象。司機室空調(diào)溫度控制邏輯要求“司機室溫度低于設(shè)定目標溫度時空調(diào)停機”，但實際使用中如存在以下情況時，制冷仍會運行：送風格柵開度為25%時，回風口溫度不均勻；其中測點7溫度較高，測點4、5、6溫度受送風溫度影響而溫度偏低，此時出現(xiàn)了送風與回風短路的現(xiàn)象。①2.4回風溫度傳感器讀數(shù)偏高10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例②回風溫度傳感器讀取數(shù)值高于回風口實際溫度時，參與制冷控制的回風溫度值采用回風溫度傳感器的數(shù)值也會造成壓縮機的繼續(xù)運行。測試選取地鐵公司13號線1302號列車TC2車進行測試?；仫L溫度傳感器讀取回風溫度值與回風口測試溫度值相比偏高：左側(cè)送風格柵開度25%時，回風溫度值的讀數(shù)偏高約1.0℃；左側(cè)送風格柵開度100%時，讀數(shù)偏高約2.0℃。壓縮機啟動后為保護壓縮機，即使室內(nèi)溫度低于目標溫度，壓縮機仍會在3min內(nèi)繼續(xù)運行；①回風溫度傳感器測試值偏高，可能與回風風道和傳感器的位置布置有關(guān)。由于設(shè)計已經(jīng)成型且車輛運營多年，風道與傳感器均無法變更。故可通過軟件對回風溫度進行修正處理。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例(三)故障總結(jié)二、某地地鐵車輛空調(diào)機組低壓故障根據(jù)上述測試分析新風溫度或回風溫度過低，將導致蒸發(fā)器表面結(jié)霜影響蒸發(fā)器側(cè)換熱效率，造成壓縮機吸氣壓力偏低，從而發(fā)生報壓縮機低壓故障；送風口與回風口車內(nèi)布置距離近，加上司機的操作習慣易造成送風口與回風口氣流短路；回風傳感器一般是安裝在接近空調(diào)機組的回風風道上，而回風風道結(jié)構(gòu)與布置的不同、傳感器布置位置的不同都可能導致回風溫度傳感器讀數(shù)偏高。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例(四)整改措施二、某地地鐵車輛空調(diào)機組低壓故障4.1新風溫度或回風溫度過低

4.2送風與回風短路應調(diào)整送風格柵，左側(cè)送風格柵可加裝止檔以禁止朝向回風口，從而避免送風與回風短路。司機室左側(cè)送風格柵開度較小時低溫的送風直接進入回風口，影響蒸發(fā)器側(cè)的換熱，會造成壓縮機吸氣壓力越來越低，直至低壓開關(guān)動作、低壓故障出現(xiàn)。針對新風溫度或回風溫度過低，可通過軟件進行優(yōu)化：即當新風溫度≥35℃時，司機室制冷目標溫度最低限制取為21℃；新風溫度＜35℃時，司機室制冷目標溫度最低限制取為23℃。10.4城軌車輛空調(diào)典型故障案例4.3回風溫度傳感器讀數(shù)偏高壓縮機實際運行工況低于設(shè)定工況，蒸發(fā)器換熱不充分，造成壓縮機吸氣壓力越來越低，直至低壓開關(guān)動作、低壓故障出