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动车组空气调节系统详细介绍
发布时间:2018-07-27 14:57:43
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(一)组成及作用


动车组车内空气环境控制系统,通常称为动车组空气调节系统,它是列车的“呼吸器官”, 其主要目的是在任何气候和行驶条件下,通过强迫通风、人工制冷和采暖的方法,调节车内空气的温度、湿度、气流速度和洁净度等参数指标,使车内空气保持理想的状态,从而为旅客提供舒适的车内环境。


为实现对车内空气环境的控制功能,列车空调系统主要由以下4个基本部分组成:


1、通风系统


通风系统一般均为机械强迫通风系统,其作用是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合,在滤清灰尘和杂质后,再输送和分配到车内各处,使车内获得合理的气流组织;同时将车内污浊的空气强迫排除车外,以保持车内空气的清洁度和流动速度,使车内的空气参数满足设计要求。


2、制冷系统


—般采用蒸气压缩式制冷设备的蒸发器作为空气冷却器,在夏季制冷设备工作时,由通风 机吸入车内外的空气,经过空气冷却器冷却后送入客室内,以保证客室内空气温度达到指定的范围。同时,由于空气冷却器的表面温度低于空气的露点,因此,空气在通过空气冷却器冷却过程的同时也得到了减湿处理,从而保证了夏季客室内空气的湿度也在所要求的范围之内。


3、制热系统


制热系统一般由热源、散热设备和输热管道这几个主要部分组成。有两种作用方式:由空气预热器对进入车内的空气预热、由客室空气补偿加热器对输送过程中的热量损失进行补偿,从而保证冬季车内的空气温度和湿度在规定的范围。


4、自动控制系统


自动控制系统包括自动调节和控制各种空气参数的仪表和设备。作用是控制通风系统、 制冷系统、制热系统按照给定的方案协调工作,以使车内的空气参数指标控制在设定的范围内,并同时对空调系统起到自动保护作用。


(二)空调系统类型


动车组的空调系统分为司机室空调系统和客室空调系统,分别独立进行控制。按照安装方式不同分为以下几种主要结构:


1、分体式


空调系统装置分成空气调节单元(AHU)和压缩机-冷凝单元(CCU)两部分。压缩机、 冷凝器、冷凝风扇、储液器装在一个箱内,为压缩机-冷凝单元,悬挂在车底架;将蒸发器、 通风机、膨胀阀、加热器等装在一个箱内,为空气调节单元,安装在车顶或车内;用铜管作为连接管道将制冷系统的各设备连接起来,组成封闭的循环系统。


采用分体式空调系统有:CRH1客室空调系统,CRH2动车组司机室空调系统,CRH3动车组司机室空调系统。


2、单元式


空调系统的压缩机、冷凝器、冷凝风扇、蒸发器、膨胀阀、通风机、加热器、储液器等装在一个箱内,组成一个完整的空气调节单元。安装在车顶的为车顶单元式;安装在车底架 的为车下单元式。


采用车顶单元式空调系统:CRH1司机室空调系统、CRH3客室空调系统、CRH5司机室及客室空调系统。


采用车下单元式空调系统有:CRH2客室空调系统。


 (三)CRH动车组空调系统


1、CRH1动车组


CRH1动车组各客室空调系统由客室空气调节单元(AHU,Air-handl


ing unit)、压缩机-冷凝器单元(CCU,Compressor-condenser unit)以及有关的制冷连接管道、风道、电气控制装置等组成。两个废排单元,分别位于每辆车的两个端部、车顶棚和车外顶板之间,每个废排单元有2个排风口。司机室有一个布置在车顶上的单元式空气调节机组,此机组安装在一个框架内。CRH1具体布置如下图所示。

空调系统各个组成部件在CRH1车上的布置示意图


1-司机室单元式空调机组; 2-乘客区空气调节单元; 3-压缩机-冷凝器单元;4-废排单元


AHU单元通过法兰上的螺钉固定在每辆车顶上,布置在车体顶棚中央位置,如图5-2,图5-3所示;CCU单元布置安装在车体底架的设备仓内,如图5-4,图5-5所示;制冷管(三管路系统)位于空气调节单元(AHU)之下、底架和车顶组成之间的侧墙体内,管路通过法兰和垫片连接和密封。

2. CRH2动车组


CRH2型动车组客室空调系统是采用变频控制的车下单元式结构,主要由空调装置、换气装置以及通风系统构成,空调装置又由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成,如图5-6所示。每辆车下均设两台空调机组和一台用于提供新风和排放废气的换气装置,空调机组和换气装置在车下与通风系统相连。空调机组的控制由内置的变频装置完成,卫生间废气通过废排风道全部由换气装置排出。在吸烟车厢,为了保证客室内空气的品质,客室内端墙上设空气清洁机。


司机室空调采用分体式,包括制冷装置及制热装置。制冷装置由1台室外机、2台室内机、电源箱、变压器、控制面板5个部件构成。两台室内机安装在司机台上,室外机安装在车下设备舱内。控制方式为通过变频器控制压缩机的旋转。


司机室的制热装置由设置在操纵台下部,司机腿前的2台暖风机实现。其布置如图5-7所示。


3. CRH3动车组


CRH3动车组车客室空调系统采用车顶单元式结构,主要由车顶空调机组、安装在车顶并贯穿于整车的送风道组成、风道两侧与侧墙风道连接的软风道、安装在空调机组两侧的新风回风混合箱、安装在车下的废排单元、车体下部两侧及车下的废排风道、客室内的空调控制面板等部分组成。


司机室空调系统采用分体式,压缩机单元布置在车体底架,蒸发器单元布置在车顶布置。


空调系统布置图如图5-8所示,空调机组结构及外形如图5-9所示。


4. CRH5动车组


CRH5动车组车上的司机室和客室内均装有空调系统(HVAC),由客室和司机室单元式机组、废排风箱、客室控制单元、司机室控制单元、温度传感器、压力保护系统、紧急逆变器、风道分配系统等部分组成。


HVAC系统在列车上的位置如下:


(1) 2套司机室HVAC系统,MC1和MC2车的司机室内各1套。


(2) 8套客室HVAC系统,每车1套。由安装在车顶上的HVAC单元、安装在地板下面的一个单独的排风单元、安装在控制面板内部的开关装置、控制器和电源接触器组成。


CRH5客室空调系统单元式机组HVAC布置位置如图5-10所示,客室空调机组结构如图5-11所示。


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