天津地鐵3號線地鐵車輛空調系統(tǒng)設計介紹

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

關鍵詞：地鐵；空調系統(tǒng)；制冷原理；保護元件

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

0 引言

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

天津地鐵3號線采用2臺薄型單元式空調機組，分別布置在車頂距端部約1/4處。每臺機組設六個安裝座，通過減震器固定在車頂空調機組安裝座上?？照{機組采用下送風下回風方式，空調機組送回風口分別與客室內送風道送風口及回風道回風口連接。

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

1 空調機組制冷原理圖（如圖1）

2 空調機組主要部件的材質工藝及作用介紹

（1）壓縮機X2臺.采用全封閉臥式渦旋壓縮機，其結構緊湊、抗振動性好、噪音小。壓縮機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內螺紋銅管，0.145mm親水鋁翅片。經(jīng)節(jié)流裝置（毛細管）降壓后的制冷劑液體進入蒸發(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吸入進行下一個制冷循環(huán)。蒸發(fā)器材料為內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內螺紋銅管，0.145mm親水鋁翅片。冷凝器的冷凝借助于軸流風機，從機組上方吸入室外空氣，并與冷凝器盤管內的制冷劑進行強制熱交換，然后向機組兩側排出熱風。高溫制冷劑氣體被室外空氣冷凝成常溫液體，進入毛細管進行節(jié)流降壓。（4）通風機X2臺。車內循環(huán)空氣被通風機從回風口吸入與新風混合后通過蒸發(fā)器冷卻，并從出風口吹出，通過車頂送風道向車內送出冷風及新鮮空氣。（5）冷凝風機X2臺。冷凝風機采用低噪聲軸流式防水風機，電機和葉輪直接相連。電機采用護罩軸承，可長期使用而不需潤滑。 （6）空氣預熱器X2臺。空氣預熱器采用管狀電加熱器，共2組，制熱量為7kW采用兩級保護，一級溫控開關70℃，二級熔斷器139℃主要用于預熱空氣。（7）節(jié)流裝置X4套。制冷系統(tǒng)采用毛細管為節(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，進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)。（8）新回風風閥。新風閥X2套：安裝在機組兩側的新風口處，調節(jié)新風量?；仫L閥X1套：安裝在回風進入口處，具有全開和關閉功能，正常工作時位于全開，緊急通風時全關。（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，防止壓縮機吸入制冷劑液體對壓縮機產(chǎn)生損壞。（11）新風汽水分離器：2臺。新風汽水分離器鋁型材材質，安裝在機組兩側的新風口處，阻止雨水隨新風進入機組。（12）新、回風過濾器：各2組。去除新風中的灰塵和雜物。由于灰塵沉積量與工作環(huán)境有關，在使用初期經(jīng)常檢查過濾器確定適當?shù)那逑粗芷?。?3）新回風溫度傳感器。新風溫度傳感器安裝在機組內新風口處，回風溫度傳感器安裝在回風閥上部。此為感應外界環(huán)境溫度而設置的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元件。

3 空調機組的保護元件1

（1）單向閥X2只。安裝在壓縮機排氣管路上，防止壓縮機停止工作時，高壓氣體返回壓縮腔使旋轉渦盤旋轉而損壞。（2）排氣溫度保護器X2只。裝在壓縮機排氣管側，該溫度保護器為探測壓縮機排氣異常高溫（105℃或以上）而設計。如果壓縮機排氣溫度因任何原因過高，溫度保護器將切斷壓縮機工作電路，使它停止。（3）高壓壓力開關X2個。氣體從壓縮機總排氣管分出流向壓力開關。如果由于任何原因造成壓縮機排氣壓力過高，此壓力開關切斷壓縮機工作電路令其停止。壓力降下來時，壓力開關自動復位。（4）低壓壓力開關X2個。氣體從壓縮機總吸氣管分出流向壓力開關。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吸氣壓力過低，此壓力開關切斷壓縮機工作電路令其停止。待壓力上升時，壓力開關自動復位。

4 結論

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

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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。