铁道客车空调系统设计技术.pdf

客车设计部培训教材 KSJC03-01 铁路客车空调系统设计技术 作者 朱明 内容提要:本文叙述了铁路客车空调系统在铁路客车中的作用，介绍了铁路客车空调的发展过程，重点介绍了客车 空调的组成和技术标准，以及空调系统的试验方法，对客车设计中的有关空调系统的学习和设计将有积极的帮助。 ※ ※ ※ 1 概述 空气调节是指采用一定方式将规定区域的空气温度、湿度、气流分布、流速大小及空气洁净控制在 一定范围内的专项技术。 空气调节是一门年轻的科学技术，其起步于五六十年代左右。随着我国国民经济的飞跃发展，随着 工业生产的现代化，目前我国已能自行研究、设计、制造各种空调机组、新型换热器、高效通风机、高 速诱导器等尖端技术制冷产品。铁道车辆是一个移动的建筑物，因此车辆空调要求除符合一般建筑空调 的基本要求外还须考虑以下特殊性： a)车辆是随时间而变动其地理位置和海拔高度，区域跨度大，温度湿度变化大。 b)车辆外形尺寸受车辆限界的约束，空间设备结构紧凑、狭小。 c)车辆高速运行伴随有振动、冲击，空调设备工作条件恶劣。 d)车辆乘坐人员集中、密度大，车辆运行密封性和隔热性能较差。 2 铁路空调客车的发展概况 我国空调客车的品种主要有座车（硬座车、软座车、双层硬座车、双层软座车）、卧车（软卧车、 硬卧车、双层软卧车、双层硬卧车）、餐车（单层餐车、双层餐车）、行李车、发电车、邮政车、铁路专 用车和试验车等。 我国空调客车的发展基本可分为三个阶段。 第一阶段为 1958～1968 年，是铁路空调客车技术的起步阶段，本阶段车辆空调主要为分体式，制 冷机组为活塞式开启压缩机，制冷剂采用氟利昂-12，由于采用开启式压缩机，轴封处易漏泄制冷剂， 机组工作可靠性差，现已基本淘汰。 第二阶段为 1969～1980 年，型式为分体式空调装置，制冷机采用活塞式半封闭压缩机，其内设起 动、卸载和能量调节机构，并在结构上克服了轴封处漏泄的可能。在第二阶段国内生产和进口的空调机 组装车约 300 辆左右。 第三阶段为 1981 至今，空调型式为单元式空调机组。单元式空调机组在铁道车辆上运用并于 1984 年通过铁道部组织的鉴定。单元式空调机组由于主机与辅机安装在一个单元箱中，避免了机组漏泄，便 于调节控制，节约能源，减少日常维护工作量。 目前，我国铁路客车用空调机组的主要型式是车顶单元式，该型机组自 1980 年从日本引进和改进， 至今已运用 20 多年，通过不断的改进和完善，现已形成标准化、系列化。 1 客车设计部培训教材 KSJC03-01 3 铁路客车空调系统的组成 客车空气调节装置是对车外新鲜空气和车内再循环空气进行过滤、冷却、加温、加湿等多种处理， 并把处理后的空气以一定的流速送入车内使之合理分布，同时将车内污浊的空气排至车外。 客车空调系统组成应包括以下几部分：通风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统、 调节和控制系统。 3.1 通风系统 一般是机械强迫通风，由离心式通风机、可调式进风口、滤尘装置、送风道、支风道、回风道、 废排风机及废排风道组成。离心式通风机将车外新鲜空气吸入车内，经过滤器处理再与车内循环空气混 合，经过处理后通过主风道进入客室，并用排风机将车内污浊空气排至车外。 3.2 空气冷却系统 主要指空调机组，其中包括氟利昂制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀节流阀或毛细管节流装置、 贮液桶式气液分离器、压力控制器、干燥过滤器等。 在夏季降温时制冷设备工作，由通风机吸入车外新鲜空气和车内再循环空气经蒸发器冷却后进入客 室，从而保证夏季车内的温度达到规定的范围，蒸发器翅片表面温度通常低于空气的露点温度，因此空 气在通过蒸发器的同时也进行去湿处理。 3.3 空气加热系统