朱鳳
摘要:隨著我國鐵路高速化時代的到來,高速客車空調與普通客車空調有著很大的區別,因此,必須根據高速客車的實際運行情況設計研制與之相適應的空氣調節系統。全空氣誘導空調系統以其獨特的系統特點與高速客車的運行工況特點相適應,是目前在高速客車上應用較多的一種空調設備。
關鍵詞:誘導空調 高速客車 應用
一、鐵路高速化對客車空調系統提出了更高的要求
從動力學的角度我們了解到,物體的運動阻力與速度的平方成正比,所以速度越高物體所受的阻力的增加會更多。高速客車空調系統的裝置處在高速行駛的載體上,運行過程中客車的振動和與車軌的撞擊都會對空調系統的運行造成影響。并且空調系統再不是傳統意義上的對環境溫度的控制和改善,而是要通過空調的運行和控制來保證車廂內的空氣參數和空氣品質,甚至于調整車廂內的空氣壓力波動,以保證為旅客提供舒適的旅行環境。因此,為了適應高速客車的運行特點對空調系統提出了新的要求。
1.降低空調設備的安裝位置減小安裝空間
高速客車的運行速度都在200km/h以上,由于其運行速度快,為了保證高速客車運行的平穩性就必須要降低客車的重心,為此在車體上安裝的其他裝置的位置都要降低,因此,空調系統設備的安裝位置要降低。
為了減少行車時的阻力,高速客車的車體都設計成流線型,并且由于車身較低,這樣給空調系統預留的安裝空間就比較小了,因此,在研制空調系統時要根據車體上預留的空間來進行相應的設計,以滿足空調系統的安裝位置的合適。
2.空調系統的運行品質要求高而運轉部件要求少
高速客車由于其運營里程較長,車廂內人員較多,車廂的密封性較好,因此,要求空調系統的運行品質要高,以保證車廂內空氣的新鮮流通和舒適性,否則旅客極易產生疲勞、惡心、乏力等不適癥狀。
對于高速客車上的空調系統的組成部件來說,應該是越少越好。
一是隨車機械師數量不多,維修檢查人員緊張;二是停站間隔長,檢修不方便。因此,高速客車的空調系統的組成部件要本著少而精的原則,部件少了,維修的幾率就會降低。不僅能保證空調系統的平穩可靠運行,而且也大大減少了運動中部件的事故率、維修率,也方便機械師的檢修。
3.空調系統的調節性能要求好
在高速客車中,車廂的布置設計被分割成了很多的小包間,設計要求每個包間內的空氣參數都能方便的進行調節,以適應不同的旅客的需求;而且客車運行的外界環境也比較復雜,我國從南到北地域也比較寬廣,客車經過的地域室外參數差別較大,因此,要求空調系統的調節性能好,以適應不同條件環境下的工況需求。
二、全空氣誘導空調系統的應用
一般在高速客車上采用的是全空氣誘導空調系統,它的工作過程是把車外經風機處理的一次風引入到誘導器的靜壓箱,然后經噴嘴高速噴出。在噴出的過程中由于高速射流的作用使車內的空氣(二次風)被誘導到誘導器中,與一次風充分混合,然后送入到車內。全空氣誘導空調系統具有以下優點:
1.設備安裝位置低節省車廂內的空間
從全誘導空調系統部件的安裝位置來看,符合高速客車車體重心位置盡可能低的條件。全空氣誘導空調系統采用下部送風,因此,空調機組的部件都安裝在了車下,而且誘導器也安裝在車廂的下部,有利地降低了客車的重心,對保證行車安全起到了決定性的作用。
全空氣誘導空調系統中的誘導器處理的送風量僅為一次風量,風量小,因而設備及風道截面尺寸也較小,大大減小了空調安裝的空間,并且可以在車內靈活布置誘導器的位置。
一般情況下誘導器安裝車窗下部,這樣不僅節省了車廂內的空間,而且在冬季由于熱風首先接觸玻璃窗,可以避免玻璃窗出現結霜現象。
2.空調系統穩定可靠并有利地提高了車廂內的空氣品質及人體的舒適性
和其他空調系統相比,全空氣誘導空調系統的運轉部件較少,并且系統處理的風量變小了,因此,系統的穩定性與可靠性增加了,空氣處理設備的使用壽命也延長了,有利地適應了高速客車的惡劣工作環境。
由于全空氣誘導空調系統的一次風和二次風的在誘導器內的混合,使得系統的送風溫差變小了,并且送風量大,新風量充足,與高速客車的運行時間長,密閉性高的特點相適應,有利得提高了車廂內的舒適性及空氣品質。另外,誘導器的出風特點,決定了它不會對人身形成直吹,也大大提高了人體的舒適感。
3.系統適用工況范圍大并能單獨調節
我國地域寬廣,南北跨度大,高速客車途徑的區域外部環境差別非常明顯,因此,要求空調系統能根據外部環境進行調整。這一要求可以通過在誘導器內加入加熱裝置來實現,以保證車內正常的空氣參數。不過,全空氣誘導空調系統也有一些不足,如系統有噪聲污染,影響車內的舒適度;新風比大,系統的能耗增加等。當然任何一種產品也有其不足和缺陷,我們應該在充分發揮其優點的基礎上對其不足進行改進,以適應高速客車的需求。
參考文獻:
[1]楊晚生.客車空調靜壓均勻送風道的性能研究及誘導器的研制.青島建筑工程學院,2002.
[2]郭榮生.國外高速旅客列車發展概況.國外鐵道車輛,1991,(01):7-11.