浅议动车组车内环境控制系统论文_李庆龙

摘要:本文首先介绍了动车组内环境控制系统由通风、制冷、供热、加湿、自动控制五个子系统构成,然后根据空调系统安装方式不同,介绍了两类动车组车内环境控制系统:分体式空调系统和车顶单元式空调系统,最后简述了动车组内环境控制系统的工作过程。

关键词:动车组,内环境控制系统,组成,类型,工作过程

一、动车组车内环境控制系统的组成

动车组车内环境控制系统主要功能是完成动车内外气体交换。该系统可以混合车内再循环空气和车外空气,并对混合空气进行温度和湿度处理。在混合空气达标后,该系统将其输送到车内,同时将车内原有空气输出车外。

动车组车内环境控制系统为完成上述任务,通常由通风系统、制冷系统、供热系统、加(减)湿系统以及自动控制系统等五大系统组成。

通风系统是动车内外气体交换的核心部分,由通风机组、空气过滤器、新风口、送风道、回风口、回风道以及排废气口等几个部分组成。机组产生动力吸入车外新鲜空气,并将其同车内原有空气进行混合,同时完成过滤、増降温度和湿度及输送到车内等步骤,保证车内空气新鲜及合适的流速。

制冷系统主要功能是冷却车外温度过高的空气,主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、贮液器、干燥过滤器、气液分离器等部分构成。在制冷系统作用下,夏季车外空气能够经过冷却、加湿等处理之后再进入车内,保证了车内的舒适度。

供热系统主要功能是对车外进入车内的空气进行加热和加湿处理,主要由空气预热器和空气加热器两部分组成。冬季车外温度较低,进入车内空气在供热系统作用下温度和湿度增加,能够保证车内适宜的温度。车内空气加热器的作用主要是对车内空气进行加热,避免因门窗热量流失导致车内温度下降。

空气加湿系统的主要功能是对即将进入车内的空气进行湿度处理,确保进入车内的空气湿度适宜。最常见的加湿处理办法是安装电极加湿器。但是我国目前主要在具有特殊用途的车辆上才安装空气加湿系统,其它一般车辆上还没有普遍安装。

自动控制系统的主要功能是协调各部分系统按照设定正常运转,主要由各个用电设备的控制电器、保护元件、仪表等部分组成。在自动控制系统作用下,车内空气温度和湿度指标能够始终保持符合规定参数。该系统还具有自动保护车内空调系统的作用。

二、动车组车内环境控制系统的类型

根据空调系统安装方式不同,动车组车内环境控制系统可分为两类:分体式空调系统和车顶单元式空调系统。这两类系统也分别称为为集中式空调系统和独立式空调系统。两类系统结构基本相同,主要包括通风系统、制冷系统、供热系统和自动控制系统四个部分。

1、分体式空调系统

分体式空调系统在安装时需要将制冷压缩机等各个部件集中安装在一个箱体内部,再将箱体安装在车底架下面。同时将蒸发器、通风机、膨胀阀、空气预热器等部件集中安装到车厢顶部。最后将空调系统位于车下和位于车上两部分用铜管连接到一起,形成一个封闭的内循环系统。每一节车厢都将安装这样一个循环系统,车内顶棚中央设有一个能够内外输送空气的送风道。

分体式空调系统的优点是可以降低车体重心,但是拆装比较麻烦,也容易产生泄露等问题。

2、单元式空调系统

单元式空调系统安装时首先将空调压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、通风机、冷凝风机以及空气预热器等部件集中安装在一个箱体内部。然后将这个箱体安装在车厢顶部。输送车内外空气的送风道设在车厢内部顶棚的两侧或者中央。乘务员室按照那个电气控制柜,由乘务员进行操控。这种类型空调系统占据空间小且制冷能力强,通常一辆车安装一到两台即可,拆装方便也不容易出现泄露等问题。

单元式空调系统通常设计成圆弧底边或者平底,送风道输送车内外空气主要有前出风和下出风两种类型。

通风系统作业过程中,通风机产生动力,位于车外部的新鲜空气从新风口进入,经过新风道和新风滤尘网到达混合室和从回风口进入的车内空气混合。

蒸发器或者电预热器对混合空气进行降温除湿处理或者是预热处理,然后在通风机加压作用下经过吸过软风道、主送风道和车顶送风孔板进入车内。车内没有经过混合的污浊空气经过排气扇排到车外。

三、动车组车内环境控制系统的工作过程

四方动车组的空调系统为准集中式空调系统,该系统安装位置在车辆地板下侧,新风口和回风口也都设置在车厢底板下侧,由两台小型地板下型空调装置组成。顶板的送风道和吸入车内空气的回风道连接。

制冷设备运行情况下,车厢内原有空气被吸入回风道,然后经过送风道到达混合室和车外新鲜空气混合,在车厢过滤器过滤作用后到达车厢热交换器完成热交换,原来空气温度下降。温度适宜的空气再经过送风口回到车厢内部,车内空气变得清凉舒适。加热系统运行情况下,车厢内空气被吸入回风道和车外进入的新鲜空气混合,在经过过滤器过滤之后到达电热器处升高温度,最后回到车厢内的空气温度升高。

参考文献

【1】刘志明, 史红梅. 动车组装备[M]. 中国铁道出版社, 2007.

【2】何涛. 动车组车内环境控制系统[M]. 北京交通大学出版社, 2012.

邮寄地址:湖北省武汉市洪山区九峰街道九峰乡何刘村武汉高铁训练段

李庆龙(收),18201148491

论文作者:李庆龙

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期

论文发表时间:2019/11/29

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