摘要:在我国进入21世纪以来,我国的交通行业发展十分迅速,动车组为交通行业的发展带来了便利,动车组作为客运的重要组成,车内环境系统是完全封闭的,而通风系统作为外界空气的唯一入口,在运行和检修过程中就尤为重要,动车组车型种类众多,不同车型的通风系统各自不同,本文针对不同车型的通风系统进行分析。
关键词:动车组;空调装置;通风系统
引言
随着科技进步和工业发展,大量的废气、烟尘等直接排入空气中,大气污染已严重影响到人们的正常生活和身体健康。大气中粒径小于2.5μm的颗粒污染物(PM2.5)的危害已经引起全世界的广泛关注,其吸入体内后可直接进入支气管,引发哮喘、支气管炎、尘肺和心血管病等重大疾病。而“雾霾”天气也会对列车车厢空气质量产生影响,PM2.5这一指标被引入到铁路系统列车乘车环境空气质量的评价标准。我国城市轨道交通车辆的空气处理大多数采用物理过滤法,依靠回风滤网和新风滤网过滤,该方法对灰尘、杂质具有较好的过滤效果,但是对微小的颗粒等有害物的效果较差,空气净化技术是指应用空气过滤设备控制粉尘微粒的污染或通过空气循环过滤将空气中的悬浮颗粒物收集,以达到保护环境和人类身体健康的目的,广泛应用于室内外空气质量品质的控制。
1概述
某动车组项目车辆空调通风系统由空调机组、控制系统、风道系统以及司机室通风单元组成。每节车都安装有两台相同的顶置单元式空调机组以提供旅客客室车厢的空气调节。空调机组为单元式整体结构,所有部件均安装在不锈钢箱体内。司机室不设置空调机组,设有一个通风单元,冷空气通过相邻客室空调风道经司机室通风单元送入司机室,实现司机室的空调通风。司机可通过调节通风单元的通风量大小来改变司机室内温度。
2动车组空调装置通风系统?
2.1通风
通风功能是使将车外新鲜的空气经过降温除湿或升温加湿后传输至车内,并将用过的污浊的空气排除车外。在此过程中,还要考虑到经济性,因此用过的空气一部分会循环回来和新风混合再次使用。动车组通风功能主要通过三相交流通风机组实现。通风机组多采用双向轴伸的离心式通风机,并且为了降低噪声,根据不同车速,通风机组设置了高低两种转速。在车辆采用不同的空调工况时,通风机的转速也不同:当空调装置处于全冷工况时,必须采用高速运行;当空调装置处于制暖工况时,必须采用低速运行。为了保证客室不同位置的风量和温度是基本一致的,通风系统配备了适合的风道。与普通客车不同的是,动车组增加了废排风机及消音器,保证客室空气质量和旅客的舒适性。动车组的风道有等截面和变截面两种形式,等截面风道易于制造,但风道首尾空气的流速变化较多,不利于空气的传输,因此在部分车型中采用了变截面的风道。
2.2CRH380动车组空调系统
该组空调控制系统包括空调控制柜、车辆控制面板、车下控制箱、车内电气柜、司机室操作屏和乘务员室操作屏。CRH380系统工作时新鲜空气经过外部二个新鲜空气栅格进入,每个空气栅格在车体两侧,每一新风隔栅设置1组阀门,通过阀门的开关来调整新风量预冷和预热时空调系统主要由回风温度传感器来控制,此时废排装置不工作。制冷和制热时空调系统主要由室内温度传感器来控制。回风主要通过位于空调机组后部的走廊天花板的空气栅格,回风和新鲜空气在二个混合箱中混合,这两个混合箱位于新鲜空气栅格和HVAC单元侧面之间。混合空气由两边进入HVAC单元,在内部通过蒸发器盘管和电加热器处理,制冷剂气体膨胀制冷或经过电阻式加热器加热。经过供气管系统进入旅客车厢的处理空气会受到控制。废排空气是通过底框的排气装置排出和通过排风管系统连接到旅客车厢。其次,门廊的风扇加热器为这些区域供暖。系统调节由位于门廊电柜的电子控制器执行。控制器读取新鲜空气、回风、补给空气和旅客车厢的温度传感器值,决定不同部件的运行。最后,系统装备有两个压力波传感器,安置在尾车的车身壁两边,每一列车共安置四个传感器。
2.3温度控制
温度控制采用本车控制优先方式,即本车温度选择开关设置的温度信号优先于MVB网络控制信号。当本车温度选择开关设在“自动”位时,空调通风系统服从司机室的集中控制。集控位时,在司机室通过HMI可以设置整列车的控制温度,该设置界面需要通过密码由维修人员才能进行设置。在正常运行时,所有空调开关都可设置成“自动”。如司机室不进行设置,此时控制系统依据设定的温度曲线自动工作。如果某节车人为调整温度,选择开关转至“19℃,21℃,22℃,23℃,25℃”的其中一个位置时,可以相应地对单个客室温度进行调整。此时,司机室可控制该节车的空调的启动和停止。控制开关转至“测试”位,空调机组将自动进行一次自检,并运行全冷模式15min,检修人员可对空调机组是否正常运转进行判断。
2.4压力调整
高速列车在过隧道或会车时会使车内外压力产生巨大波动。当压力变化值较大时,会对耳膜产生影响,使乘客产生不舒适的感觉,因此高速列车通风系统必须具备相应的压力调整功能。在动车组空调装置中,压力波调整主要有两种方式:主动式压力波调整和被动式压力波调整。主动式压力波调整,采用静压较大的风机抑制车外较大的压力波动传到车内,采用这种方式,在隧道内仍能继续提供新风,并且不需要压力波探测系统,但是对风机要求高,制造成本大。被动式压力波调整,采用将客室与外界隔绝的方式进行压力控制,当压力波传感器触发时,空调系统新风(排风)口或风门全部关闭。防止内外压差产生。采用这种方式,结构简单成本低,但需要探测系统和相应的控制系统。
2.4空调安装型式
通过计算和系统分析,车顶工作环境较车下设备舱内工作环境好,有利于改善高温工况下空调的制冷性能;车顶送风道阻力比CRH2型动车组采用的网状送风道阻力小,有利于降低风道损耗。因此CRH6型车采用顶置单元式空调机组,其优点是便于安装和配气。
2.5CRH3动车组空调系统
CRH3动车组空调系统由安装于车顶的空调机组、供风道,安装于空调机组两侧的新/回风混合箱,置于车底的废排单元和布置在车内的废排风道组成。在制冷模式下,约有75%以上的风量通过中间管道输送,而外侧的暖气管道可输送25%。空调系统工作时,新鲜空气从外部通过两个各位于车体两侧的新鲜空气格栅吸入,回风主要从紧靠空调机组后方的车顶回风格栅吸入,回风和新鲜空气在两个混合箱中混合,两混合箱都位于新鲜空气格栅和空调机组侧面之间,混合空气从两侧进入空调机组,并在经过蒸发器和电加热器在机组内进行处理,通过制冷剂气体的膨胀制冷或通过电热器加热。经过处理的空气通过送风管道系统向待调节的车厢内送风。与新鲜空气量相同的空气通过位于车底架的废排单元和与车厢相连的废排风道系统排到车外。
结语
动车组空调装置都设有应急通风系统,以保证在正常供电故障时,确保客室通风正常。正常供电时,空调通风机所需的三相交流电,由辅助变流器提供;而当供电故障时,为了保证氧气的供应,此时动车组会启动应急通风紧急逆变器,由蓄电池进行供电,但此时只保证通风系统运行,不运行制冷或制热系统。
参考文献
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