动车组用分体式冰箱设计研究论文_许海山

动车组用分体式冰箱设计研究论文_许海山

广州广冷华旭制冷空调实业有限公司 510000

摘要:动车一般指自带动力的轨道车辆,区别于拖车。动车和拖车一起构成动车组。动车类似机车要牵引拖车,因此,某动车的时速肯定大大高于它所在动车组的时速。保持恒定低温的一种制冷设备,也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品。箱体内有压缩机、制冰机用以结冰的柜或箱,带有制冷装置的储藏箱。

关键词:动车组;分体式冰箱

引言

动车组有着运动速度快,温度差异大的特点。而动车组对于人类的出行有着便捷,舒适的优点。为实现服务行业的最高服务状态。一般动车组提供食物,而食物一般以冷冻为主。因此动车组的冰箱有着至关重要的作用。分体式空调机组由室内机和室外机组成。既带给室内凉风,又减少车内噪音。

一、动车组

动车组即列车,若干动车组合,即多动力车辆组,至少有两个动车(带动力的车厢叫动车,被拖着走的车厢叫拖车)。动车组列车一般是几个动车和几个拖车的组合,只有更高速度试验列车为纯动车组。

动车组分为动力分散式(每个动车带若干拖车)和动力集中式(动车并列)。轨道类型影响动车组的时速,2015年标准轨道的更高速度试验列车最高时速达605公里,而米轨动车组最高时速只有176公里。CRH:高铁线走无砟轨道,快铁线一般是走有砟轨道。

其优点:(1)动车组在两端都有驾驶室,大为加快运转的速度。

(2)动车组可以容易组合成长短不同的列车。其中动力分散的动车组优点特别明显:①动力效率较高,特别是在斜坡上,动车组车卡的重量放置在各个带动力的车轮上,而不会成为拖在机车后面无用的负重。②因为同样的原因,动车组上的动力轴对路轨黏著力的要求较低,每轴的载重亦较少。因此选用动车组的高速铁路路线,对路线的土木工程及路轨的要求都较为低。③电力动车组因为有较多的电动机,所以再生制动能力良好。对于停站较多的近郊通勤铁路、地下铁路,该优点特别明显。④因为动车组运转快、占地小,行走市郊的通勤铁路很多都是动车组。轻便铁路、地下铁路使用的亦几乎全是动车组。

二、分体式冰箱构成及特点

分体式冰箱装置是由室内机和室外制冷机组成的。室内机安装在厨房内,制冷机安装在车下设备箱内,通过贯通车上车下的冷媒管路连接。

在厨房内,在固定大小的情况下,提供冷藏,为车内顾客提供冷藏处,因为临时烹饪的方式无法满足乘客的就餐要求,一个是时间问题,另一个是安全问题。而使用分体式冰箱解决了这一问题。最重要的一点,分体式冰箱的冷藏能力要比一般的冰箱厉害。

制冷机在车下的设备箱内,降低动车的重心,实现动车的高速化,适于低温环境。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

三、分体式冰箱的制冷机组

1、制冷机组的组成及计算强度

制冷需要吸热,水在一个标准大气压下沸点很高,他只能吸收温度大于100℃的热,因此需要找沸点低的物质。制冷需要一台压缩机。需要制冷剂发生气化吸热的装置,把沸点低的物质沸腾吸热的器皿,称之为蒸发器。还需要制冷剂发生冷凝放热的装置。能够把找到的沸点低的物质从蒸汽放热变成液体的装置称为冷凝器。吊耳是提升运输作业里不可缺少的部件,他是主要的吊点结构,因此要求有很好的承重能力和稳定性,他能够被值得依赖,是因为他的吊耳质量好,不易变形,耐腐蚀性强。还有机组骨架和风道骨架等等基本结构。

ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,作用是致力于处理高度非线性问题。并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土等地质材料,作为通用的模拟工具,ABAQUS 除了能解决大量结构(应力 / 位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透 / 应力耦合分析)及压电介质分析。

运用ABAQUS来计算制冷机组的强度,分析制冷机组如何设计才能符合要求。在有限元模型当中,可以忽略一些较小的细节,因为这些细节一般不会对计算结果产生很大的影响。

2、制冷机组在低温环境下运行

在制冷装置运行中,冷凝压力对系统性能有很大的影响。当冷凝压力或者是冷凝温度偏高,压缩比增大,容积效率减小,制冷量减少,增功率增大。排气温度升高,冷凝压力偏高,其不利影响程度越大。冷凝压力偏低一般出现在冬天。冷凝压力过低时,膨胀阀前后压差太小,膨胀阀容量减小导致供液能力不足,蒸发器缺液,系统制冷量大幅度下降,从而无法正常运行。可以采用以下措施:

排气压力控制器:可以让冷凝风机间断运行,这种压力控制器可以控制风机的间歇性启动停止;当压力过低时,关闭风机;当压力过高时,开启风机。

风机转速控制:采用的主要电气部件是变频器(三相)或者是调速器(单相)。主要工作原理就是通过排气压力(冷凝温度)的反馈型号,输入到变频器(调速器),变频器根据设定输出到风机,实现风机的变转速运行。

风量控制装置:主要部件是百叶窗式风量控制装置,百夜装置既可以设置在进风口,也可以设置在出风口。原理是利用高压制冷剂驱动的活塞式调节风门,这种控制装置可以和风机转速控制器一样获得稳定的排气压力;最主要的是膨胀阀的进口压力不会像风机间歇运行方法那样产生较大的波动。

冷凝器溢流装置:其工作原理就是利用过量的制冷剂,使系统的冷凝压力升高。冷凝器溢流装置用于温热或者低温环境下,将大流量制冷剂从储液器送至冷凝器,利用过量的制冷剂,使系统的冷凝压力提高,从而避免低温冷凝压力过低的故障。

水流量调节阀:有压力控制型和温度控制型。①前者以冷凝压力微信号,对冷却水的流量进行比例调节,冷凝压力越高,阀开度越大,冷凝压力越低,阀开度越小。当开度减小到阀的开启压力以下时,阀门自动关闭,切断冷却水的供应。此后冷凝压力将会上升。当其上升至高于阀的开启压力时,阀门又自动打开。②后者工作原理与压力控制型相同,所不同的是,它以感温包检测冷却水出口的温度变化,将温度信号转变成感温包内的压力信号,调节冷却水的流量。温度控制型水量调节阀不如压力控制型水量调节阀的动作响应快,但工作平稳,传感器安装简单、便捷。

冷凝器换热面积调节:具有多组冷凝器时,可以利用串联在各组冷凝器通道上的电磁阀开或者是闭状态,开启或截断冷凝器通路,以改变冷凝器的传热面积,这种方法在多联机中使用较多,以适应压缩机大范围容量调节时,冷凝压力能够稳定在要求范围。

结语

动车组给人们带来了方便,而分体式冰箱设计也带给了动车组很多好处,不仅仅是保证了餐车内舒适的环境,也使车辆高速化。运用ABAQUS来计算制冷机组的强度,分析制冷机组如何设计才能符合要求。并且分析了制冷机组在低温环境下运行。满足两者要求,表明其方法可行。

参考文献:

[1]佘鹏,焦博,张宝. 动车组用分体式冰箱设计分析[J]. 铁道技术监督,2011,39(4):36-39.

[2]陈开松,尚殿波,张魁仓. 一种冰箱用一体式冷凝风道结构设计与应用研究[J]. 日用电器,2017(9):59-63.

[3]俞志祥. 关于物联网概念的智能冰箱设计分析[J]. 电子测试,2018,No.391(10):72-73.

[4]赵建葵. CRH1型动车组电路安全保护设计原理与分析[J]. 山东工业技术,2016(6):163-164.

[5]石怀龙,罗仁,邬平波,等. 基于动力吸振原理的动车组车下设备悬挂参数设计[J]. 机械工程学报,2014,50(14):155-161.

论文作者:许海山

论文发表刊物:《房地产世界》2019年7期

论文发表时间:2019/9/18

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

动车组用分体式冰箱设计研究论文_许海山
下载Doc文档

猜你喜欢