朱凤
摘要:随着我国铁路高速化时代的到来,高速客车空调与普通客车空调有着很大的区别,因此,必须根据高速客车的实际运行情况设计研制与之相适应的空气调节系统。全空气诱导空调系统以其独特的系统特点与高速客车的运行工况特点相适应,是目前在高速客车上应用较多的一种空调设备。
关键词:诱导空调 高速客车 应用
一、铁路高速化对客车空调系统提出了更高的要求
从动力学的角度我们了解到,物体的运动阻力与速度的平方成正比,所以速度越高物体所受的阻力的增加会更多。高速客车空调系统的装置处在高速行驶的载体上,运行过程中客车的振动和与车轨的撞击都会对空调系统的运行造成影响。并且空调系统再不是传统意义上的对环境温度的控制和改善,而是要通过空调的运行和控制来保证车厢内的空气参数和空气品质,甚至于调整车厢内的空气压力波动,以保证为旅客提供舒适的旅行环境。因此,为了适应高速客车的运行特点对空调系统提出了新的要求。
1.降低空调设备的安装位置减小安装空间
高速客车的运行速度都在200km/h以上,由于其运行速度快,为了保证高速客车运行的平稳性就必须要降低客车的重心,为此在车体上安装的其他装置的位置都要降低,因此,空调系统设备的安装位置要降低。
为了减少行车时的阻力,高速客车的车体都设计成流线型,并且由于车身较低,这样给空调系统预留的安装空间就比较小了,因此,在研制空调系统时要根据车体上预留的空间来进行相应的设计,以满足空调系统的安装位置的合适。
2.空调系统的运行品质要求高而运转部件要求少
高速客车由于其运营里程较长,车厢内人员较多,车厢的密封性较好,因此,要求空调系统的运行品质要高,以保证车厢内空气的新鲜流通和舒适性,否则旅客极易产生疲劳、恶心、乏力等不适症状。
对于高速客车上的空调系统的组成部件来说,应该是越少越好。
一是随车机械师数量不多,维修检查人员紧张;二是停站间隔长,检修不方便。因此,高速客车的空调系统的组成部件要本着少而精的原则,部件少了,维修的几率就会降低。不仅能保证空调系统的平稳可靠运行,而且也大大减少了运动中部件的事故率、维修率,也方便机械师的检修。
3.空调系统的调节性能要求好
在高速客车中,车厢的布置设计被分割成了很多的小包间,设计要求每个包间内的空气参数都能方便的进行调节,以适应不同的旅客的需求;而且客车运行的外界环境也比较复杂,我国从南到北地域也比较宽广,客车经过的地域室外参数差别较大,因此,要求空调系统的调节性能好,以适应不同条件环境下的工况需求。
二、全空气诱导空调系统的应用
一般在高速客车上采用的是全空气诱导空调系统,它的工作过程是把车外经风机处理的一次风引入到诱导器的静压箱,然后经喷嘴高速喷出。在喷出的过程中由于高速射流的作用使車内的空气(二次风)被诱导到诱导器中,与一次风充分混合,然后送入到车内。全空气诱导空调系统具有以下优点:
1.设备安装位置低节省车厢内的空间
从全诱导空调系统部件的安装位置来看,符合高速客车车体重心位置尽可能低的条件。全空气诱导空调系统采用下部送风,因此,空调机组的部件都安装在了车下,而且诱导器也安装在车厢的下部,有利地降低了客车的重心,对保证行车安全起到了决定性的作用。
全空气诱导空调系统中的诱导器处理的送风量仅为一次风量,风量小,因而设备及风道截面尺寸也较小,大大减小了空调安装的空间,并且可以在车内灵活布置诱导器的位置。
一般情况下诱导器安装车窗下部,这样不仅节省了车厢内的空间,而且在冬季由于热风首先接触玻璃窗,可以避免玻璃窗出现结霜现象。
2.空调系统稳定可靠并有利地提高了车厢内的空气品质及人体的舒适性
和其他空调系统相比,全空气诱导空调系统的运转部件较少,并且系统处理的风量变小了,因此,系统的稳定性与可靠性增加了,空气处理设备的使用寿命也延长了,有利地适应了高速客车的恶劣工作环境。
由于全空气诱导空调系统的一次风和二次风的在诱导器内的混合,使得系统的送风温差变小了,并且送风量大,新风量充足,与高速客车的运行时间长,密闭性高的特点相适应,有利得提高了车厢内的舒适性及空气品质。另外,诱导器的出风特点,决定了它不会对人身形成直吹,也大大提高了人体的舒适感。
3.系统适用工况范围大并能单独调节
我国地域宽广,南北跨度大,高速客车途径的区域外部环境差别非常明显,因此,要求空调系统能根据外部环境进行调整。这一要求可以通过在诱导器内加入加热装置来实现,以保证车内正常的空气参数。不过,全空气诱导空调系统也有一些不足,如系统有噪声污染,影响车内的舒适度;新风比大,系统的能耗增加等。当然任何一种产品也有其不足和缺陷,我们应该在充分发挥其优点的基础上对其不足进行改进,以适应高速客车的需求。
参考文献:
[1]杨晚生.客车空调静压均匀送风道的性能研究及诱导器的研制.青岛建筑工程学院,2002.
[2]郭荣生.国外高速旅客列车发展概况.国外铁道车辆,1991,(01):7-11.