淺析客車(chē)水暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

PAGEPAGE4淺析客車(chē)水暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要：闡述客車(chē)水暖系統(tǒng)的布置形式、原理、特點(diǎn)、安裝要求、成本核算。關(guān)鍵詞：客車(chē)水暖隨著客車(chē)檔次的提高以及國(guó)家有關(guān)《營(yíng)運(yùn)客車(chē)類(lèi)型劃分及等級(jí)評(píng)定》、《城市客車(chē)分等級(jí)技術(shù)要求與配置》評(píng)審方法的出臺(tái)，大部分客車(chē)用戶都要求安裝水暖系統(tǒng)及空調(diào)，以滿足乘客對(duì)車(chē)內(nèi)冬暖夏涼的環(huán)境要求，而客車(chē)水暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)與布置的合理與否直接關(guān)系到客車(chē)的等級(jí)評(píng)定及用戶對(duì)整車(chē)效果的評(píng)價(jià)，也關(guān)系到客車(chē)的制造成本?？蛙?chē)水暖系統(tǒng)主要由球閥、水泵、加熱器、散熱器（片）、管路以及管接頭等組成。其原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)出水的余熱或經(jīng)加熱而供于車(chē)內(nèi)采暖、除霜，以下主要闡述客車(chē)水暖系統(tǒng)布置的四種形式、產(chǎn)品選型、成本核算、安裝注意事項(xiàng)以及優(yōu)缺點(diǎn)：第一種：直接利用發(fā)動(dòng)機(jī)出水余熱解決前擋風(fēng)玻璃除霜問(wèn)題的水暖系統(tǒng)布置形式，前擋風(fēng)玻璃的除霜是關(guān)系到駕駛員視野的關(guān)鍵問(wèn)題，特別在北方，冬季寒冷干燥，除霜效果就顯得特別重要，因此一般的客車(chē)都是必須裝的，該種水暖系統(tǒng)，主要由除霜器.球閥、管路以及管接頭組成，沒(méi)有車(chē)廂采暖設(shè)備，一般根據(jù)前擋風(fēng)玻璃面積的大小以及車(chē)輛的營(yíng)運(yùn)環(huán)境而選定除霜器的額定出風(fēng)量及出風(fēng)口截面積。這種形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，主要滿足除霜功能，其水暖布置原理圖如圖（1）:以下以我公司銷(xiāo)往紹興地區(qū)的DHZ6100RC普通城市客車(chē)為例簡(jiǎn)述這套系統(tǒng)的選型.材料費(fèi)用,該批客車(chē)選用溫州南洋氣配公司的C5000除霜器.內(nèi)徑Ф25mm膠管等。這種水暖系統(tǒng)布置形式的材料費(fèi)用核算如下表：序號(hào)零件名稱(chēng)數(shù)量單價(jià)小計(jì)系統(tǒng)總價(jià)1除霜器C50001只396元396元735元23″/4球閥2只15元30元3內(nèi)徑Ф25膠管17米17元289元4發(fā)動(dòng)機(jī)出水口接頭1只8元8元5抱箍8只1.5元12元第二種：直接利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱解決除霜以及車(chē)廂內(nèi)采暖問(wèn)題，這種布置序號(hào)零件名稱(chēng)數(shù)量單價(jià)小計(jì)系統(tǒng)總價(jià)1除霜器（CS600F）1只480元480元2806元2強(qiáng)制散熱器（SR-17C）4只450元1800元33``/4球閥2只15元30元4內(nèi)Ф25膠管17米17元289元5膠管接頭8只10元80元6直通接頭10只5元50元7發(fā)動(dòng)機(jī)出水口接頭1只8元8元8抱箍46只1.5元69元本系統(tǒng)管路有膠管和紫銅管兩種，如管路采用紫銅管，則轉(zhuǎn)角區(qū)域水流較暢但因其散熱快需要在其外表面加隔熱護(hù)套，因此成本也會(huì)相應(yīng)的增加，紫銅管為每米42元，護(hù)套為每米5元，這樣，如果采用紫銅管管路，以上方案系統(tǒng)總價(jià)就為3316元。第三種：利用燃油加熱器來(lái)加熱發(fā)動(dòng)機(jī)出水口的水再送到強(qiáng)制散熱器或自然散熱片及除霜器以供于車(chē)廂采暖及除霜，這種布置方式采暖效果好，一般適用于環(huán)境溫度較低的北方地區(qū)的高級(jí)客車(chē)，但該方案成本較高且管路連接復(fù)雜，燃油加熱器、散熱器（片）、除霜器之間連接的方式有串聯(lián)、并聯(lián)多種聯(lián)接方式，整個(gè)系統(tǒng)主要由燃油加熱器、散熱器（片）、除霜器、球閥、管路以及管接頭等組成，其系統(tǒng)管路布置原理圖如圖（3）、圖（4）、圖（5）:1.燃油加熱器的工作原理及特點(diǎn)：燃油加熱器在油泵電機(jī)的帶動(dòng)下吸入燃油送到油泵霧化器，并與助燃風(fēng)扇吸入的空氣混合燃燒，通過(guò)熱傳導(dǎo)器把大部分熱量傳送給熱交換器夾層中的水，經(jīng)加熱的水在管路中靠水泵強(qiáng)制流動(dòng)，經(jīng)管路進(jìn)入車(chē)內(nèi)的散熱器（片）和除霜器，再與車(chē)內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換。達(dá)到采暖與除霜的目的，燃燒廢氣從加熱器的排氣管中排出，加熱器一般為全自動(dòng)溫度控制，具有低溫啟動(dòng)、高溫停止、重復(fù)點(diǎn)火等功能。還有給水冷發(fā)動(dòng)機(jī)做低溫預(yù)熱功能，它能自動(dòng)將水溫控制在65℃-81℃之間，冬季使用可顯著降低發(fā)動(dòng)機(jī)磨損、油耗和大氣污染，它有高效率、升溫快、污染小、無(wú)異味、噪聲低等特點(diǎn)。2.安裝注意事項(xiàng)：在第二種方式中已講述了散熱器的安裝注意事項(xiàng)，在這里不再遨述，這里主要簡(jiǎn)述一下燃油加熱器的安裝注意事項(xiàng)：a.燃油加熱器應(yīng)水平安裝在金屬結(jié)構(gòu)上并且固定牢固，加熱器電氣盒方向應(yīng)向外側(cè)，便于檢查和保養(yǎng)，并留有維修空間；b.加熱器進(jìn)氣要充足，加熱器倉(cāng)側(cè)壁上開(kāi)面積不小于100cm2的百葉窗，并防止燃燒廢氣吸入進(jìn)風(fēng)管，排氣管應(yīng)排氣通暢并直接接出加熱器倉(cāng)外；c.加熱器的油管最好和主油箱連接，輸油管路采用Φ5×1或Φ6×1銅管，油管連接牢固，不能漏氣，油箱液面與加熱器中心高度差±300mm，如圖（6），油管必須單走一根，不可接在其它油管中；d.加熱器管路布置要合理，安裝位置盡可能低；e.當(dāng)循環(huán)管路中介質(zhì)為防凍液時(shí)，為避免檢測(cè)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)防凍液流失過(guò)多，在加熱器的進(jìn)出水口要加裝閥門(mén)。3.以我公司銷(xiāo)往江蘇地區(qū)的DHZ6101RC2（10米大型高級(jí)城市客車(chē)）為例簡(jiǎn)述一下這種水暖系統(tǒng)的材料費(fèi)用，該批客車(chē)根據(jù)計(jì)算選用：北京京威YJ23.3燃油加熱器，其額定放熱量：23.3kW/h,河北宏業(yè)機(jī)械股份公司的CS-600F除霜器，其額定放熱量：6kW/h，額定出風(fēng)量550m3/h，南風(fēng)汽車(chē)設(shè)備有限公司的SR-17C強(qiáng)制散熱器，其額定放熱量5kW/h，額定出風(fēng)量500m3/h。這種水暖系統(tǒng)布置形式的材料費(fèi)用核算如下表：序號(hào)零件名稱(chēng)數(shù)量單價(jià)小計(jì)系統(tǒng)總價(jià)1除霜器（CS600F）1只480元480元6052元2強(qiáng)制散熱器（SR-17C）4只450元1800元3燃油加熱器（YJ23.3）1只3240元3240元43``/4球閥2只15元30元5內(nèi)Ф25膠管17米17元289元6膠管接頭8只10元80元7直通接頭10只5元50元8發(fā)動(dòng)機(jī)出水口接頭1只8元8元9抱箍50只1.5元75元第四種：利用安裝尾氣加熱氣來(lái)加熱發(fā)動(dòng)機(jī)出口的水再送到強(qiáng)制散熱器和除霜器上而獲得采暖和除霜的效果，這種布置方式主要適用于北方地區(qū)的大型城市客車(chē)上，其取暖速度沒(méi)有燃油加熱器快，系統(tǒng)成本較高，尾氣加熱器.強(qiáng)制散熱器.除霜器之間的連接方式一般采用串聯(lián)方式，整個(gè)統(tǒng)主要由尾氣加熱器、除霜器、強(qiáng)制散熱器.球閥、管路及管接頭等組成，其管路布置原理圖如圖(7):1.尾氣加熱器的特點(diǎn):尾氣加熱器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣的熱量通過(guò)高效熱交換器對(duì)水進(jìn)行加熱而獲得采暖和除霜的效果，不耗燃油、無(wú)污染、降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音.不干燥、無(wú)異味，因其設(shè)有自動(dòng)除碳裝置，長(zhǎng)期使用不會(huì)降低換熱效率,且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便，適用于任何型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)排煙系統(tǒng)，并采用全自動(dòng)溫度控制。2.尾氣加熱器的安裝注意事項(xiàng)：a.使用條件：環(huán)境溫度-40℃-40℃；b.尾氣加熱器應(yīng)水平安裝，且牢固可靠，并盡量靠近發(fā)動(dòng)機(jī)安裝，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣出口到尾氣加熱器之間的距離不大于1.5米，并且應(yīng)用法蘭固定；c.安裝時(shí)尾氣加熱器應(yīng)遠(yuǎn)離汽車(chē)油箱，以免排氣溫度過(guò)高而輻射到汽車(chē)油箱造成火災(zāi)；d.尾氣加熱器的水泵安裝應(yīng)盡可能低，以利于冷卻液循環(huán)，循環(huán)系統(tǒng)必須與膨脹水箱連接;3.以下以我公司銷(xiāo)往天津公交公司的DHZ6101RC2（10米大型高級(jí)城市客車(chē)）為例簡(jiǎn)述一下這種水暖系統(tǒng)的材料費(fèi)用，根據(jù)計(jì)算選用：無(wú)錫凱龍公司的SA2000型尾氣加熱器，其額定放熱量：30kW/h,凱龍公司的QCN-125C除霜器，其額定放熱量：6kW/h，額定出風(fēng)量580m3/h，凱龍公司的QCN110C型強(qiáng)制散熱器，其額定放熱量5kW/h，額定出風(fēng)量440m3/h。這種水暖系統(tǒng)布置形式的材料費(fèi)用核算如下表：序號(hào)零件名稱(chēng)數(shù)量單價(jià)小計(jì)系統(tǒng)總價(jià)1除霜器（CS600F）1只480元480元6800元2強(qiáng)制散熱器（SR-17C）4只490元1960元33″/4球閥2只15元30元4尾氣加熱器（SA2000）1只3878元3878元5內(nèi)Ф25膠管17米17元289元6膠管接頭8只10元80元7直通接頭10只5元50元8發(fā)動(dòng)機(jī)出水口接頭1