城軌交通車輛空調(diào)系統(tǒng)-城軌車輛空調(diào)機(jī)組

項(xiàng)目六城軌交通車輛空調(diào)系統(tǒng)任務(wù)四城軌車輛空調(diào)機(jī)組任務(wù)四城軌車輛空調(diào)機(jī)組可為城軌車輛的司機(jī)室和客室提供冷風(fēng)與新鮮空氣，以提高司機(jī)駕駛和乘客乘坐的舒適性。城軌車輛空調(diào)機(jī)組主要由空調(diào)機(jī)、司機(jī)室送風(fēng)單元、風(fēng)道、送風(fēng)格柵、幅流風(fēng)機(jī)、廢排裝置和控制裝置等組成。城軌車輛空調(diào)機(jī)組有單機(jī)組和雙機(jī)組兩種類型。（1）單機(jī)組。單機(jī)組即一輛車設(shè)有1臺單元式空調(diào)機(jī)組，通常設(shè)在車頂中部。單機(jī)組雖然節(jié)省了初裝費(fèi)用，但機(jī)組送風(fēng)機(jī)功率足夠大以滿足整節(jié)車輛的通風(fēng)要求，也存在車內(nèi)風(fēng)速不均勻的問題。一、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的類型任務(wù)四（2）雙機(jī)組。雙機(jī)組即一輛車設(shè)有２臺單元式空調(diào)機(jī)組，通常設(shè)在車頂兩端，是目前城軌交通車輛常用的空調(diào)類型。每臺機(jī)組都有安裝座，通過減振器固定在車頂凹處的平臺上，并加設(shè)防護(hù)罩（罩板）以防灰塵和雨水。機(jī)組側(cè)下面有出風(fēng)口兩處、回風(fēng)口一處，其周圍均設(shè)防風(fēng)防雨密封膠條、膠墊與車體密封。風(fēng)道系統(tǒng)送風(fēng)經(jīng)連接風(fēng)道分為左、右兩路，進(jìn)入主風(fēng)道。主風(fēng)道采用均勻靜壓送風(fēng)，以保證出風(fēng)口送風(fēng)的均勻性?？照{(diào)機(jī)組送出的風(fēng)進(jìn)入車內(nèi)主風(fēng)道，并沿主風(fēng)道在推進(jìn)過程中進(jìn)入靜壓箱，進(jìn)行靜壓平衡調(diào)節(jié)，使沿車長方向的空氣在靜壓箱中靜壓相等，并形成一定的靜壓值，空氣通過靜壓箱上的開口將靜壓轉(zhuǎn)換成一定的動壓噴射出去。一、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的類型任務(wù)四從相鄰的空調(diào)機(jī)組主風(fēng)道引支風(fēng)管進(jìn)入司機(jī)室送風(fēng)機(jī)，經(jīng)過風(fēng)口調(diào)節(jié)后向司機(jī)室送風(fēng)。主風(fēng)道分前、中、后三部分貫通全車。主風(fēng)道材質(zhì)為鋁板，外貼隔熱吸聲材料，通過法蘭相互連接?？照{(diào)機(jī)組下面兩出風(fēng)口之間為回風(fēng)口。送風(fēng)經(jīng)外露軟風(fēng)道進(jìn)入主風(fēng)道，另兩路左右回轉(zhuǎn)，風(fēng)道下面開有順長風(fēng)口，通過密封座與車內(nèi)飾帶送風(fēng)口相通。一、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的類型任務(wù)四二、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的分類城軌車輛空調(diào)機(jī)組的分類010203按功能不同分為冷風(fēng)型、電熱冷熱風(fēng)型、熱泵冷熱風(fēng)型、熱泵輔助電熱型。按結(jié)構(gòu)不同分為整體式、分體式。按使用氣候環(huán)境溫度不同分為T1（45℃）、T2（50℃）、T3（55℃）（以氣候環(huán)境最高溫度為準(zhǔn)）。任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件車輛空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組各零部件組裝在一個(gè)不銹鋼板制成的箱體內(nèi)，加蓋板后形成一個(gè)整體。空調(diào)機(jī)組內(nèi)通常有兩套獨(dú)立的制冷系統(tǒng)，主要部件包括全封閉制冷壓縮機(jī)2臺、冷凝器2臺、毛細(xì)管2組、蒸發(fā)器2臺、干燥過濾器2個(gè)、離心風(fēng)機(jī)2臺、軸流風(fēng)機(jī)2臺、氣液分離器2個(gè)、回風(fēng)電動閥1個(gè)、新風(fēng)電動閥2個(gè)、新風(fēng)感溫頭1個(gè)、回風(fēng)感溫頭1個(gè)等。任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件空調(diào)機(jī)組分為室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)。室內(nèi)側(cè)分為蒸發(fā)腔和新風(fēng)腔，離心風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、回風(fēng)電動閥、回風(fēng)濾塵網(wǎng)等安裝在蒸發(fā)腔。氣液分離器、新風(fēng)電動閥、新風(fēng)濾塵網(wǎng)等安裝在新風(fēng)腔。室外側(cè)分為壓縮機(jī)腔和冷凝腔。壓縮機(jī)、壓力開關(guān)、干燥過濾器、電磁閥等安裝在壓縮機(jī)腔。軸流風(fēng)機(jī)、逆止閥和冷凝器等安裝在冷凝腔。任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件空調(diào)機(jī)組的箱體和上蓋全部采用SUS304不銹鋼板制成。組成制冷系統(tǒng)的部件及配管全部用銀釬焊連接，構(gòu)成全封閉的制冷循環(huán)系統(tǒng)，制冷劑封閉在制冷系統(tǒng)內(nèi)。采用下送下回送風(fēng)方式的空調(diào)機(jī)組，其回風(fēng)口在機(jī)組底部中間處，冷風(fēng)出口在機(jī)組底部兩側(cè)，新風(fēng)口在機(jī)組左右側(cè)板的中間部位。空調(diào)機(jī)組新風(fēng)腔處裝有新風(fēng)過濾網(wǎng)，車內(nèi)回風(fēng)口處裝有回風(fēng)過濾網(wǎng)，對車內(nèi)循環(huán)風(fēng)進(jìn)行過濾。任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件根據(jù)制冷壓縮機(jī)的工作原理不同，可分為容積型和速度型兩大類。容積型主要有活塞式壓縮機(jī)和螺桿（渦旋）式壓縮機(jī)，通過活塞（或螺桿、渦旋）在氣缸中運(yùn)動所形成的可變工作容積來完成制冷劑蒸汽的壓縮和輸送。速度型壓縮機(jī)是指透平式壓縮機(jī)，也稱離心式壓縮機(jī)，它是用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使制冷劑蒸汽產(chǎn)生壓力，同時(shí)獲得動能，然后再通過擴(kuò)壓器、蝸殼使蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，從而完成壓縮和輸送制冷工質(zhì)的任務(wù)。我國部分軌道車輛的空調(diào)裝置采用渦旋式制冷壓縮機(jī)?；钊街评鋲嚎s機(jī)工作原理我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過，在此不再講述。1.制冷壓縮機(jī)任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件圖6-7所示是城軌交通車輛常用臥式渦旋式制冷壓縮機(jī)的實(shí)物。渦旋式壓縮機(jī)是由一個(gè)固定的漸開線渦旋盤和一個(gè)呈偏心回旋平動的漸開線運(yùn)動渦旋盤組成可壓縮容積的壓縮機(jī)。全封閉臥式渦旋壓縮機(jī)，是將電機(jī)、壓縮機(jī)構(gòu)及供油系統(tǒng)組裝在同一個(gè)密封的機(jī)殼內(nèi)。制冷壓縮機(jī)通過橡膠減振器安裝在空調(diào)機(jī)組箱體內(nèi)。制冷壓縮機(jī)的作用是將來自蒸發(fā)器的低溫低壓的制冷劑氣體壓縮成高溫高壓的氣體，并送往冷凝器。1.制冷壓縮機(jī)任務(wù)四如圖

6-7三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件任務(wù)四從結(jié)構(gòu)及工作原理來看，小型渦旋式壓縮機(jī)具有如下的特點(diǎn)：010203效率高。渦旋壓縮機(jī)吸氣、壓縮、排氣連續(xù)單向進(jìn)行，直接吸氣，因而吸入氣體有害過熱?。粵]有余隙容積中氣體的膨脹過程，因而輸氣系數(shù)高。同時(shí)，兩相鄰壓縮腔中的壓差小，氣體泄漏量少。另外，旋轉(zhuǎn)渦旋盤上所有接觸線轉(zhuǎn)動半徑小、摩擦速度低、損失小，加之吸、排氣閥流動損失小，因而效率高。力矩變化小、振動小、噪聲低。首先，渦旋壓縮機(jī)壓縮過程較慢，并可同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)、三個(gè)壓縮過程，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，而且曲軸轉(zhuǎn)動力矩變化?。黄浯?，氣體基本連續(xù)流動，吸、排氣壓力脈動小。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，質(zhì)量輕，運(yùn)動零部件少。沒有吸、排氣閥，易損件少，可靠性好。渦旋壓縮機(jī)同活塞式壓縮機(jī)相比，體積小40%，質(zhì)量減輕15%，效率高10%，噪聲低5dB（A）。但其制造需高精度的加工設(shè)備及精確的調(diào)心裝配技術(shù)，這就限制了它的制造及應(yīng)用。三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件任務(wù)四如圖

6-8三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件2.送風(fēng)裝置送風(fēng)裝置主要由離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)組成。如圖6-8所示，室內(nèi)側(cè)通風(fēng)機(jī)為車輛客室送風(fēng)，通常采用直聯(lián)多葉片式離心風(fēng)機(jī)，可以強(qiáng)化制冷劑在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過程，并將經(jīng)蒸發(fā)器冷卻降溫的空氣送入車內(nèi)。任務(wù)四如圖

6-9三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件如圖6-9所示，室外側(cè)通風(fēng)機(jī)為冷凝器提供強(qiáng)迫送風(fēng)，通常采用直聯(lián)軸流式風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的葉輪安裝在立式電機(jī)上，并采取防水結(jié)構(gòu)，用于強(qiáng)化制冷劑在冷凝器中的凝結(jié)放熱過程。任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件蒸發(fā)器和冷凝器是最主要的換熱器。它們傳熱效果的好壞直接影響制冷機(jī)的質(zhì)量尺寸和經(jīng)濟(jì)性。蒸發(fā)器將低溫低壓的氣液混合的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，當(dāng)車內(nèi)循環(huán)空氣和新鮮空氣混合后，通過蒸發(fā)器時(shí)進(jìn)行熱交換。這時(shí)，空氣的熱量被蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收，溫度降低。車輛空調(diào)的冷卻介質(zhì)是車輛循環(huán)空氣，蒸發(fā)器通常為銅管套鋁肋片的直接蒸發(fā)式空氣冷卻器。3.換熱裝置任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件冷凝器根據(jù)冷卻介質(zhì)和冷卻方式的不同，可分為三類：水冷式冷凝器、空氣冷卻式冷凝器和蒸發(fā)式冷凝器。城軌車輛空調(diào)冷凝器屬空氣冷卻式冷凝器，其結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)器相同。高溫高壓的制冷劑氣體，通過冷凝器時(shí)，在外界空氣的強(qiáng)制冷卻下，變成常溫(約50℃)高壓的制冷劑液體。3.換熱裝置任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件當(dāng)高壓液體制冷劑流經(jīng)膨脹機(jī)構(gòu)時(shí)，起到節(jié)流降壓的作用。膨脹機(jī)構(gòu)除了起節(jié)流作用以外，還起調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑流量的作用。膨脹機(jī)構(gòu)的種類很多，根據(jù)它們的應(yīng)用范圍，可分為以下五大類型：手動膨脹閥，用于工業(yè)用的制冷裝置；熱力膨脹閥，用于工業(yè)、商業(yè)和空氣調(diào)節(jié)裝置；電子膨脹閥，用途與熱力膨脹閥相同；毛細(xì)管，用于家用制冷裝置；浮球調(diào)節(jié)閥，用于工業(yè)、商業(yè)和生活用制冷裝置。在城軌交通車輛制冷裝置中一般采用毛細(xì)管，為一組內(nèi)徑極小的細(xì)長銅管，也常采用熱力膨脹閥。4.膨脹機(jī)構(gòu)任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件城軌車輛空調(diào)的制冷設(shè)備中除了必需的制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹機(jī)構(gòu)外，還有許多改善制冷系數(shù)和保證運(yùn)轉(zhuǎn)安全不可缺少的輔助設(shè)備，主要有干燥過濾器、吸氣過濾器、儲液器、氣液分離器等。（1）干燥過濾器。（2）吸氣過濾器。（3）氣液分離器。（4）儲液器。5.輔助設(shè)備任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件為保證城軌車輛空調(diào)制冷設(shè)備的運(yùn)行安全，在系統(tǒng)中常裝有壓力保護(hù)器件，以便壓力達(dá)到規(guī)定的極限值時(shí)，壓縮機(jī)能自動停車。（1）高壓壓力開關(guān)，當(dāng)制冷系統(tǒng)的壓力異常高時(shí)，高壓開關(guān)動作，停止壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)制冷系統(tǒng)。高壓開關(guān)的復(fù)位方式為自動復(fù)位。（2）低壓壓力開關(guān)，當(dāng)制冷系統(tǒng)的壓力異常低時(shí)，低壓開關(guān)動作，停止壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)制冷系統(tǒng)。低壓開關(guān)的復(fù)位方式為自動復(fù)位。6.壓力保護(hù)裝置任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件城軌車輛制冷裝置中的閥門主要有電磁閥和截止閥。電磁閥是一種自動開啟的閥門，用于自動接通和切斷制冷系統(tǒng)的管路，廣泛應(yīng)用于空調(diào)機(jī)組中。截止閥安裝在制冷設(shè)備和管路上，起著接通和切斷制冷劑通道的作用。閥門包括以下四種：（1）旁通電磁閥是為保證壓縮機(jī)在長時(shí)間停止后以及溫度較低情況下啟動時(shí)的軸承潤滑，需要在一定時(shí)間內(nèi)（從壓縮機(jī)啟動開始30s）打開電磁閥。7.閥門任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件（2）容量控制電磁閥是配合壓縮機(jī)內(nèi)能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以控制壓縮機(jī)的容量，通過2個(gè)電磁閥的開閉及每臺機(jī)組兩臺壓縮機(jī)工作狀態(tài)組合，進(jìn)行全運(yùn)轉(zhuǎn)以及控制容量運(yùn)轉(zhuǎn)（約70%）的切換，可實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組多級能量調(diào)節(jié)，制冷能力實(shí)現(xiàn)100%、70%、50%三擋。當(dāng)打開高壓側(cè)，關(guān)閉低壓側(cè)時(shí)，為全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)打開低壓側(cè)，關(guān)閉高壓側(cè)時(shí)，為容量控制運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。7.閥門任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件（3）液管電磁閥是安置在冷凝器出口，防止壓縮機(jī)停止時(shí)制冷劑液倒流入壓縮機(jī)側(cè)，防止造成再次啟動時(shí)潤滑不良。（4）逆止閥是安裝在壓縮機(jī)的排氣管上，在壓縮機(jī)停止時(shí)，防止制冷劑液從排氣管逆流回壓縮機(jī)側(cè)。7.閥門任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件制冷裝置中各單個(gè)設(shè)備或部件需用管道連接才能構(gòu)成完整的系統(tǒng)，制冷劑所產(chǎn)生的冷量也要通過管道才能輸送至需要冷量的地方。若將制冷壓縮機(jī)比作制冷系統(tǒng)的心臟，那么管道就是血管。因此管道尺寸確定的正確與否，直接影響制冷機(jī)的能力，甚至影響制冷機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。管道采用的材質(zhì)一般有銅管（不適于氨機(jī)）或無縫鋼管。管路之間的連接采用焊接。8.管道任務(wù)四三、城軌車輛空調(diào)機(jī)組的主要部件空調(diào)機(jī)組有許多工作點(diǎn)溫度需要控制。首先，被冷卻對象溫度恒定；其次，排氣溫度等必須在安全范圍以內(nèi)。為此，用溫度調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)或者用溫度控制器作為電開關(guān)，發(fā)出電氣指令，使執(zhí)行器對裝置的相應(yīng)部分完成控制動作。溫度控制裝置常采用傳感器與溫控器。傳感器用作溫度