CRH3动车组_空调系统
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CRH380B 动车组空调系统工作原理分析摘要空调系统是CRH380B动车组旅客服务设施的关键设备、其性能直接关系到旅客乘坐列车的舒适度,夏季是动车组空调工作的高峰期同时也是空调故障的高发期,空调系统质量的可靠性和工作的稳定性是CRH380B动车组质量控制工作中的重要组成部分。
对此有必要对CRH380B动车组空调系统工作原理进行深入分析,以预防和控制空调故障的发生不断提高CRH380B动车组的整体质量。
关键词:CRH380B动车组舒适度空调故障工作原理一、空调制冷的工作原理和制冷循环过程(一)空调制冷的工作原理;空调工作原理都是利用制冷剂在不同物理状态下各种状态相互转化过程中吸收热量和放出热量,从而引起外界环境温度的变化来制冷或者制热的。
CRH380B 动车组使用的是HFC(氢碳氟的化合物)制冷剂R-407c,客室空调系统的制冷总风量为4900m³/h、压缩机的制冷功率为23KW。
CRH3C动车组使用的制冷剂是R-134a,客室空调系统的制冷总风量为4500m³/h,压缩机的制冷功率为22KW。
数据对比表明在相同工况下CRH380B动车组空调系统的制冷能力明显要优于CRH3C 动车组。
(二)空调制冷循环过程;首先低温低压的气态制冷剂被压缩机压缩成高温高压的气体,然后高温高压的气态制冷剂流到冷凝器(液化放热)通过冷凝风机向外散热制冷剂逐渐成为低温高压的液体;接着通过节流毛细管为制冷剂降压(同时也降温)使得制冷剂变成低温低压的液体,此时低温低压的液态制冷剂流入蒸发器后变成低温低压的气体,这个过程制冷剂在蒸发器中汽化吸收空气中的热量,从而使空气的温度降低,这样就达到了制冷的目的。
从蒸发器出来的低温低压的制冷剂气体重新被吸入到压缩机如此循环空调就可以连续不断的运转工作。
二、空调系统的部件组成以及各部件的作用(一)空调系统的部件组成;(二)空调系统各部件的作用;1、制冷剂液体从冷凝器(2)流出,流向干燥过滤器(4)和带有湿气显示的视液镜(3)。
CRH3型动车组供风系统浅谈作者:安晓娜王洋刘建岭张志勇曹永志来源:《中国科技博览》2013年第22期[摘要]介绍CRH3型动车组的供风系统的组成、工作方式、供风要求及维护[关键词]CRH3动车组空压机中图分类号:U266 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)22―0577―011、概述CRH3型动车组有两个通过车载变流器由接触网设备提供电能的空气供应系统,分别安装在IC03及IC06车的车下,每个空气供应系统的供风量至少在1300L/分,并包括一个主空压机,主空压机与一个双塔式空气干燥器和一个具有防冻功能的冷凝水收集箱相连,用于给列车制备所需的压缩空气。
3、工作方式通过在供风设备的外罩侧面安装的进气栅栏进气,压缩机组将干式空气滤清器清洁的空气压缩到所需的工作压力。
安全阀用于保证下游组件不会出现不允许的过压,空气干燥设备将抽走由压缩机输入的压缩空气中的水分,并通过一个较低的压力露点防止凝结水的形成和压缩空气系统的腐蚀(相对空气湿度≤ 35%)。
在压缩机组运行过程中,内置于空气干燥器中的控制器以一定的时间间隔在空气干燥设备的两个干燥剂罐之间进行转换。
以此,在一个干燥剂罐进行再生的同时,另一个干燥剂罐将对输入的压缩空气进行干燥。
在下游精细滤油器中,已干燥的压缩空气的油性气胶和固体杂质将被滤出,直至有很少的残余含量。
由此可进一步防止残油和固体杂质进入车辆的压缩空气系统内,并防止以此引发的设备故障。
4、供风系统需满足的要求列车充风时间要求:当列车所有风缸、空簧均排空且保证所有车辆的用风设备关闭时,通过司机操纵台的软键激活压缩机控制器,检查两个车的压缩机应同时运行,充风至10bar的时间应小于25分钟。
当仅使列车所有风缸排空时,充风至10bar的时间应小于12分钟。
通过列车司机室风表检查主风缸压力,当压力小于8.5bar时,会自动启动其中一个空气压缩机,当压力小于8bar时,两个空气压缩机同时启动来给列车供风。
CRH3C动车组空调系统概述[摘要]介绍了crh3c动车组空调系统的组成和工作原理。
[关键词]crh3c动车组空调系统中图分类号:u266 文献标识码:u 文章编号:1009―914x(2013)22―0575―011.概述列车空调系统主要是通过通风、制冷和制热功能,调节车厢内部温度、湿度、二氧化碳含量、空气流动和车内气压,从而为乘客提供一个舒适的乘车环境。
crh3c型动车组为4动4拖8辆编组,设计运行时速为300km/h。
其空调机组采用车顶单元方式,相比于分散机组安装方式有安装方便、检修工作量小等特点。
crh3c空调系统包括车顶客室空调机组、司机室空调机组、车下废排机组、辅助加热系统、风道系统、控制系统和压力波保护系统。
设计能力通风新风量为15m?/h,制冷容量为45kw,制热容量为42kw,附加采暖容量为4kw。
2.制冷系统制冷功能是通过两个相对独立的制冷环路组成,图一为其中一个制冷环路。
此系统使用零臭氧消耗制冷剂r-134a。
制冷功能启动时,压缩机将制冷剂从低温气体压缩后变为高温气体,通过冷凝器散热后变为液体,经安全制冷电磁阀、过滤器和视镜与分水指示器后送到膨胀阀,膨胀阀将制冷剂压力降低到要求值并调节制冷剂至适当流速,以便完成蒸发器中的转变阶段(蒸发),经过蒸发后冷却剂又变回气态回流到压缩机中,蒸发风扇将吹过蒸发器的低温空气送入车厢。
高低压传感器和高低压压力开关用来保护制冷循环管路中压力处于正常状态。
旁通电磁阀位于系统高压与低压区之间,它将压缩机中出来的热气体注入热膨胀阀和蒸发器盘管之间的管路,从而使压缩机容量与蒸发器实际负荷相适应。
(1)制热系统现今市场上的家用空调通常使用将制冷循环环路逆向循环的方式进行加热,而不同于家用空调制热方式,crh3c动车组采用电加热器进行加热。
此加热器与蒸发器并行安装与空调机组中,同样可以使用蒸发风机将通过加热器的热空气送入车厢中。
除主电加热器以外,在车厢内部风道中安装有两组风道再加热器,在车厢进门处和厕所内安装有电加热器,在头车和餐车也额外增加了电加热器。
第 13 章空调系统目录13.1概要 (1)13.2空调系统 (1)13.2.1系统结构组成 (1)13.2.2系统布置 (8)13.2.3系统控制 (10)13.3压力保护 (13)13.3.1压力保护必要性及主要类型 (13)13.4采暖系统 (14)13.4.1采暖系统组成 (14)13.4.2采暖系统布置 (14)13.5照明 (15)13.5.1内部照明系统概述 (15)13.5.2内部照明供电及控制 (16)13.5.3内部照明布置及安装 (17)13.5.3.1 客室主照明 (17)13.5.3.2 顶部射灯 (17)13.5.3.4 阅读灯 (18)13.6声学要求 (19)13.6.1概述 (19)13.7司机室环境控制概要: (22)13.7.1空调系统 (22)13.7.2结构结构组成 (22)13.7.3 压力波动系统 (25)13.7.4 司机室空调系统控制 (25)13.7.5 司机室照明 (27)13.8 (27)13.8.3 应急照明 (28)13.1概要随着列车运行速度的提高,旅客对车辆内的温度、空气品质、空气压力的波动、噪声、照明等车内环境参数的提出了更高的要求。
CRH3车为满足旅客的舒适性的要求,在车内设置了客室空调系统、司机室环境控制系统、压力保护系统、车内噪声控制系统、应急系统、照明等系统。
13.2空调系统13.2.1系统结构组成为了获得旅客舒适要求的空气参数,就应该采取必要的技术措施,空调系统就是主要的措施。
空气调节就是把经过一定处理之后的空气,以一定方式送入车内,使车内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度控制在适当范围内的技术,为此客车空调装置应由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统和自动控制系统等四个基本部分组成。
而对于高速车的空调系统也不例外,并同时解决高速车存在的压力波动等问题,本章节重点介绍空调系统的结构及分布。
CRH3车依据此车的特点及结构主要由以下几部分组成:安装在车顶的单元式空调机组,安装在车顶并贯穿于整车的供风道组成和风道两侧与侧墙风道连接的软风道,空调机组两侧的新、回风混合箱、耐候格栅,安装在车下的废排单元、布置在车内的废排风道、控制系统和布置在通过台的和风扇加热器等,从而满足室内参数的要求。
CRH3车客室空调系统的制冷模式下的参数见表1:表1:在制冷模式下的空调参数CRH3车客室空调系统的制热模式下的参数见表2:表2:制热模式下的空调参数空气中)CRH3车空调组成如图1(EC01车):1—顶板供风道,2—车内废排风道,3—司机室供风道 4—底架废排风道5—客室空调机组,6—风扇加热器,7—司机室空调装置 8—中顶板9—混合箱 10---耐候格栅 11—温度传感器图1:空调系统布置图整列车客室空调系统的组成及数量见表1:表3:客室空调系统的组成名称CRH3车型端车中间车端车EC01 TC02 IC03 BC05 FC05 IC06 TC02 EC08客室单元式空调机组 1 1 1 1 1 1 1 1混合箱 2 2 2 2 2 2 2 2废排单元 1 1 1 1 1 1 1 1应急逆变器 1 1 1 1 1 1 1 1风扇加热器1000W 4 4 4 4 4 4 4 4控制系统 1 1 1 1 1 1 1 1温度传感器8 8 8 9 8 8 8 8压力波传感器 1 ---- ---- ---- ---- ---- ---- 1耐候格栅 2 2 2 2 2 2 2 2车内供风道 1 1 1 1 1 1 1 1废排风道 1 1 1 1 1 1 1 1电磁阀变压器 1 1 1 1 1 1 1 1客室空调机组采用单元式空调机组,内设压缩机、冷凝器、蒸发器、冷凝风机、蒸发风机、加热器、旁通阀、膨胀阀、压力开关、压力传感器、电动阀门、风压开关等,框架材料采用铝合金材料,并设计成流线型的外观。
13.2.1.1.1空调机组的主要参数如表4:表4:空调机组的主要参数客室单元式空调机组的制冷量44 kW客室单元式空调机组的制热量风道制热量35 kW (2 x 17,5) 7 kW辅助加热器制热量 4 kW客室单元式空调机组的新风量1305 / 1740 m³/h客室整体空调机组的总风量 4.500 m³/h交流电源440V / 3p / 60Hz制冷输入的交流电源用电量27 kW加热输入的交流电源用电量59 kW(满负荷)直流电源110V客室单元式空调机组的压缩机类型涡旋式制冷剂R-134a客室单元式空调机架材料铝客室单元式空调机组的重量< 1000 kg空调机组参数如下:压缩机:型式旋涡式型号 ZR163M3E-TWD-551/SBP (Copeland)电压440V 3ph频率60 Hz制冷剂R-134a名义功率22 kW 图2 压缩机功率消耗9kW冷凝器风扇 / 电机风机型式多叶片型轴流风机型号 1ZL-35º转速: 1.140 转/分钟流量 7500 m3/h电机型式密封型电压440V 3ph频率 60Hz 图3 冷凝器风扇 / 电机绝缘性Class F保护等级IP56冷凝器管道/ 换热片材料:铜/铝涂层机架不锈钢管道3/8”直径制冷剂R-134a 图4 冷凝器冷凝温度:约54℃蒸发器管道/换热片材料:铜/铝涂层机架不锈钢管道1/2“直径管路2路交叉式制冷剂R-134a 图5 蒸发器及加热器蒸发温度:约2℃蒸发器风机 / 电机风机型式:单进风离心风机型式:前倾弯曲叶片式转速: 1680Rpm/分钟风量: 2250 m3/h电机型式:密封型电压:440V 3ph频率:60Hz 图6 蒸发器风机 / 电机绝缘级别:F级保护等级:IP54加热器型式不锈钢外壳机架不锈钢电压440V 3Ph 60 Hz容量35 kW (17,5 kW + 17,5 kW)保护等级安全自动调温器(自动重设)混合空气过滤器;型式:一次性使用等级:G3(EN779)更换周期:60天客室空调机组的结构及外形如图8及图9所示图7 空气过滤器图8 空调机组内部布置图9 空调机组外形13.2.1.2供风风道空调系统供风管道由铝板制成,在风道的内部安装有20mm厚的保温材。
供风管道除第一节消音器外,供风管道分成3部分(如图10)。
在制冷模式下,大约有75%以上的风量通过中间管道输送,外侧的暖气管道输送25%。
空气主要通过风道下面的出风孔及下面的调整板(此板在运行过程中不调节)后经多孔天花板通道排出。
25%的暖气管道通风通过地板出口排出,并且在窗口侧可以对车厢内的温度分布进行调节。
采暖或制冷模式下空气流量的转换是通过安装在消音器下方的一个可变化的薄片来实现的,而在运行过程中则无法调节。
在采暖模式下,热风主要通过2个与单独分支管道连接的外侧暖风管道供风(大约80%),其它从车顶板风道送出。
暖风约70%被输送到地板区域或约30%经窗口下方送出。
10风道断面图11 供风风道13.2.1.3耐候格珊及空气混合箱耐候格珊采用耐候的铝型材结构,见图12,内部设有空气可迅速开关的阀门以关闭和开启新风,在空调机组下部的两侧安装有铝合金材料设计并有保温结构的混合箱,混合箱的下部设有排水口,并设有安装在循环空气通风口上的蝶形阀是用来控制回风和新鲜空气的混合比例。
图5 新风格珊图12 耐候格栅图7 混合箱图13 混合箱13.2.1.4 废排风道废排风道采用铝板外部包保温材的结构,布置在车内下部车的两侧,而电器柜及卫生间等部位的排风则通过软管同风道进行连接。
废排装置的断面图见图14图14 废排风道断面13.2.1.5 废排单元废排单元包括一个排风机和一个位于出风口的压力保护阀。
端车上有一套带有两个抽风机的废排单元,分别排除乘客车厢和司机室的废气。
如果司机室的抽风机损坏的话,可以通过控制阀替换成乘客车厢内的抽风机进行排风。
特点:紧凑的设计气密碳钢机架结合紧急逆变器为保护压力波的气动调节阀结构见图15图15 废排装置13.2.2系统布置根据空调系统的各部位的作用,空调系统的主要分布原则为:空调机组采用位于车顶部的单元式空调机组,空调机组两侧设新、回风混合箱,供风风道布置在车顶板下,顶部出风经车内地多孔顶板送出,废排风道布置在车体的两侧下部,废排单元布置在车下,回风口设在空调机组下部的靠近通过台的顶板上,系统不设回风道。
13.2.2.1空调机组中间车一位端顶部安装单元式空调机组,头车单元式空调机组安装在二位端顶部。
空调机组为保证与车体的密封性,除空调机组本身保证气密性要求外,在空调机组周圈与车体接触面设置密封条,而车体采用U型密封槽,迷宫式结构,空调机组与车体安装后即能保证空调机组与车体的密封性。
空调机组四周的密封结构如图16所示。
图16 空调机组密封部位13.2.2.2新回风混合箱在空调机组下部的两侧安装混合箱,将新鲜空气和回风混合后进入空调机组,回风的通风口安装在混合箱前,安装在循环空气通风口上的蝶形阀是用来控制回风和新鲜空气的混合比例。
13.2.2.3供风管道空调系统最主要的供风道在天花板上,为了降低噪音,在管道的第一部分设计有消音器,每个消音器管道内均安装有空气分配风门,可以根据制冷和加热模式来控制是采用车厢顶部还是地板送风,在运行过程中不进行调节。
在制冷模式下,空气主要通过多孔天花板通道排出。
其余一部分从暖气管道通过侧墙背面的风道经地板出口排出,并且在窗口侧可以对车厢内的温度分布进行调节。
所有列车基本的空气流量的分配状态都是一样的,但是,每节车不同区域的分布状态是由热负荷来决定供风量。
13.2.2.4排风管道系统废排风道分布在内墙和地板之间的列车两侧,在大厅车端的进口区域将风通过车下的废排风道排出。
PIS柜通过一个排风软管直接与废排管道相连,厨房也是直接与废排系统相连。
为了防止空气扩散,提供给厨房的风量一般比车厢内的少。
卫生设施通过管道连接与废排系统直接相连。
目的是阻止由卫生设施排放的空气进入乘客车厢。
这就从根本上阻止了产生的污染气味影响乘客。
废排管道穿过车体外壳与车下废排风道相连。
通过与废排管道横向的排气单元将空气排出到大气中。
13.2.2.5废排单元每辆车都有一套位于地板下的废排单元。
排风是通过车体内的地板上的两个开口输送,从车内到位于地板下的交叉管道。
然后通过集成的废排单元将其排出到大气中。
端车上有一套带有两个抽风机的废排单元也位于地板以下,其中一个排风机为客室司机室提供排风。
13.2.2.6回风管道回风通过顶板上空调单元的后面的一个格栅被吸入,不通过风道连接至混合箱后进入空调单元。
13.2.2.7 温度传感器根据不同的车厢类型,HVAC 系统视需要配备有不同数目的温度传感器,用于对乘客车厢和其他车厢实施调节和控制。