天津地鐵3號線地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計介紹

摘 要：分析天津地鐵3號線空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點，重點研究并闡述了空調(diào)機(jī)組制冷原理以及重點零部件在空調(diào)系統(tǒng)中所發(fā)揮的具體作用和自身特點，為空調(diào)系統(tǒng)運行后的保養(yǎng)和改進(jìn)提供了重要的文本依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵；空調(diào)系統(tǒng)；制冷原理；保護(hù)元件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.226

0 引言

天津地鐵3號線空調(diào)系統(tǒng)對車輛客室和司機(jī)室進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，滿足乘客乘坐及司機(jī)駕駛的舒適性要求。空調(diào)系統(tǒng)具有很好的制冷功能，使之達(dá)到夏季除濕、降溫的目的。

天津地鐵3號線采用2臺薄型單元式空調(diào)機(jī)組，分別布置在車頂距端部約1/4處。每臺機(jī)組設(shè)六個安裝座，通過減震器固定在車頂空調(diào)機(jī)組安裝座上。空調(diào)機(jī)組采用下送風(fēng)下回風(fēng)方式，空調(diào)機(jī)組送回風(fēng)口分別與客室內(nèi)送風(fēng)道送風(fēng)口及回風(fēng)道回風(fēng)口連接。

空調(diào)機(jī)組選用全封閉臥式渦旋制冷壓縮機(jī)，以R407C為制冷劑，以毛細(xì)管為節(jié)流元件。每臺機(jī)組各由兩個獨立的制冷循環(huán)系統(tǒng)組成，可根據(jù)車內(nèi)負(fù)荷大小控制制冷壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)臺數(shù)，實現(xiàn)能量調(diào)節(jié)，同時增加了空調(diào)裝置運行的可靠性。

1 空調(diào)機(jī)組制冷原理圖（如圖1）

2 空調(diào)機(jī)組主要部件的材質(zhì)工藝及作用介紹

（1）壓縮機(jī)X2臺.采用全封閉臥式渦旋壓縮機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、抗振動性好、噪音小。壓縮機(jī)工作時吸入低溫低壓制冷劑氣體，經(jīng)壓縮成為高溫、高壓的過熱蒸汽，通過冷媒管輸送到冷凝器。壓縮機(jī)安裝在固定的安裝架上，為了避免振動和減少噪聲，四個安裝腳上安裝了橡膠減震墊。（2）蒸發(fā)器X2臺。蒸發(fā)器盤管采用￠9.52內(nèi)螺紋銅管，0.145mm親水鋁翅片。經(jīng)節(jié)流裝置（毛細(xì)管）降壓后的制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器盤管，使流經(jīng)蒸發(fā)器銅管與鋁翅片之間的空氣（新回風(fēng)混合空氣）降溫，同時制冷劑液體吸收熱量蒸發(fā)成低壓氣體被壓縮機(jī)吸入進(jìn)行下一個制冷循環(huán)。蒸發(fā)器材料為內(nèi)螺紋銅管套親水膜鋁翅片，框架采用有不銹鋼材料。（3）冷凝器X2臺。冷凝器材料為內(nèi)螺紋銅管套親水膜鋁翅片，框架采用不銹鋼材料。冷凝器盤管采用￠9.52內(nèi)螺紋銅管，0.145mm親水鋁翅片。冷凝器的冷凝借助于軸流風(fēng)機(jī)，從機(jī)組上方吸入室外空氣，并與冷凝器盤管內(nèi)的制冷劑進(jìn)行強制熱交換，然后向機(jī)組兩側(cè)排出熱風(fēng)。高溫制冷劑氣體被室外空氣冷凝成常溫液體，進(jìn)入毛細(xì)管進(jìn)行節(jié)流降壓。（4）通風(fēng)機(jī)X2臺。車內(nèi)循環(huán)空氣被通風(fēng)機(jī)從回風(fēng)口吸入與新風(fēng)混合后通過蒸發(fā)器冷卻，并從出風(fēng)口吹出，通過車頂送風(fēng)道向車內(nèi)送出冷風(fēng)及新鮮空氣。（5）冷凝風(fēng)機(jī)X2臺。冷凝風(fēng)機(jī)采用低噪聲軸流式防水風(fēng)機(jī)，電機(jī)和葉輪直接相連。電機(jī)采用護(hù)罩軸承，可長期使用而不需潤滑。 （6）空氣預(yù)熱器X2臺。空氣預(yù)熱器采用管狀電加熱器，共2組，制熱量為7kW采用兩級保護(hù)，一級溫控開關(guān)70℃，二級熔斷器139℃主要用于預(yù)熱空氣。（7）節(jié)流裝置X4套。制冷系統(tǒng)采用毛細(xì)管為節(jié)流裝置，由￠2.6X0.6銅管制成，為經(jīng)冷凝器冷凝的制冷劑減壓。制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置的減壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)。（8）新回風(fēng)風(fēng)閥。新風(fēng)閥X2套：安裝在機(jī)組兩側(cè)的新風(fēng)口處，調(diào)節(jié)新風(fēng)量。回風(fēng)閥X1套：安裝在回風(fēng)進(jìn)入口處，具有全開和關(guān)閉功能，正常工作時位于全開，緊急通風(fēng)時全關(guān)。（9）干燥過濾器X2只。干燥過濾器在高壓液管中安裝，干燥過濾制冷劑中水分和雜物。每套制冷循環(huán)系統(tǒng)設(shè)1個干燥過濾器。（10）氣液分離器X2只。使蒸發(fā)后的制冷劑氣液分離，防止壓縮機(jī)吸入制冷劑液體對壓縮機(jī)產(chǎn)生損壞。（11）新風(fēng)汽水分離器：2臺。新風(fēng)汽水分離器鋁型材材質(zhì)，安裝在機(jī)組兩側(cè)的新風(fēng)口處，阻止雨水隨新風(fēng)進(jìn)入機(jī)組。（12）新、回風(fēng)過濾器：各2組。去除新風(fēng)中的灰塵和雜物。由于灰塵沉積量與工作環(huán)境有關(guān)，在使用初期經(jīng)常檢查過濾器確定適當(dāng)?shù)那逑粗芷凇＃?3）新回風(fēng)溫度傳感器。新風(fēng)溫度傳感器安裝在機(jī)組內(nèi)新風(fēng)口處，回風(fēng)溫度傳感器安裝在回風(fēng)閥上部。此為感應(yīng)外界環(huán)境溫度而設(shè)置的PT100溫度傳感器，用于制冷運行或采暖運行的自動控制的感應(yīng)元件。

3 空調(diào)機(jī)組的保護(hù)元件1

（1）單向閥X2只。安裝在壓縮機(jī)排氣管路上，防止壓縮機(jī)停止工作時，高壓氣體返回壓縮腔使旋轉(zhuǎn)渦盤旋轉(zhuǎn)而損壞。（2）排氣溫度保護(hù)器X2只。裝在壓縮機(jī)排氣管側(cè)，該溫度保護(hù)器為探測壓縮機(jī)排氣異常高溫（105℃或以上）而設(shè)計。如果壓縮機(jī)排氣溫度因任何原因過高，溫度保護(hù)器將切斷壓縮機(jī)工作電路，使它停止。（3）高壓壓力開關(guān)X2個。氣體從壓縮機(jī)總排氣管分出流向壓力開關(guān)。如果由于任何原因造成壓縮機(jī)排氣壓力過高，此壓力開關(guān)切斷壓縮機(jī)工作電路令其停止。壓力降下來時，壓力開關(guān)自動復(fù)位。（4）低壓壓力開關(guān)X2個。氣體從壓縮機(jī)總吸氣管分出流向壓力開關(guān)。如果由于制冷劑泄漏或環(huán)境溫度過低等原因造成壓縮機(jī)吸氣壓力過低，此壓力開關(guān)切斷壓縮機(jī)工作電路令其停止。待壓力上升時，壓力開關(guān)自動復(fù)位。

4 結(jié)論

本文闡述了天津地鐵3號線空調(diào)系統(tǒng)的工作原理和重要部件的材質(zhì)組成以及作用意義，為地鐵車輛的保養(yǎng)和檢修提供了重要的學(xué)習(xí)材料，為今后提升改造地鐵空調(diào)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)的原理構(gòu)造模型。

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作者簡介：宋揚（1987-），男，初級工程師，主要從事地鐵車輛檢修工作。