诱导空调系统在高速铁路客车上_0.doc

1 诱导空调系统在高速铁路客车上摘要: 近年来,铁路的高速化对空调设计人员提出了挑战, 与普通空调客车相比, 高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别, 因此必须针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统。本文根据高速客车的运行特点, 研究了与普通列车相比, 高速列车对空调系统提出的新的要求。结合高速客车空调系统的要求, 推出了全空气诱导空调系统在高速客车上的应用性分析以及其在高速列车运行所独具的优点, 论证了诱导空调系统运用于高速铁路客车的可能性与必要性。文章最后指出诱导空调系统需要改进的某些缺陷, 并提出了相应的改进措施, 使得诱导空调系统在高速客车上的应用性进一步加强。关键词: 高速客车诱导空调 1 国内外铁路客车及其空调系统的发展中国铁路拥有十分辉煌的过去。然而,随着中国航空业的重组和大量高速公路的修建, 航空运输和长途公路运输开始兴起,到 1996 年,中国的公路客运量甚至超过了铁路客 2 运量。从 1997 年开始,中国铁路开始进行全国性的铁路提速。此后中国铁路经过了几次提速,到 2003 年客车最高运行时速已经达到了 200 公里以上。[1] 在国外,高速铁路客车发展非常迅猛。例如,法国的高速铁路技术是一种比较成熟的技术, 高速铁路( TGV ) (Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意) 已达到每小时 513 公里的实验速度。而日本也正在开发” 21 世纪之星”高速列车,这种列车除时速达 350 公里的超高速外, 在性能上较以往有大幅度的提高, 还具有乘坐舒适和车内安静的特点[2] 。德国将磁悬浮列车作为未来的新型交通工具, 几年内这种列车最高时速将达到 400 公里。国内外高速铁路客车的发展告诉我们,铁路即将进入一个高速时代。为适应铁路高速化的要求, 必须对现有的空调系统进行改进或提出新的空调理念。 2 铁路高速化对客车空调装置提出的挑战与普通空调客车相比,高速空调客车无论是速度还是设计结构都有较大区别, 因此只有针对高速客车的实际情况设计研制适宜的空气调节系统, 才能保证客车内达到所要求的空 3 气参数和空气品质,为旅客提供舒适的旅行环境。针对高速客车的运行特点对其空调系统提出了如下要求: 1 )空调设备的安装位置要求降低高速客车由于其速度快( 一般都在 200km/h 以上), 为了保证行车的安全并且为了提高运行的平稳性, 其辅助设备(包括空调系统) 及车体重心位置必须降低, 以利于整车重心的降低。 2 )空调系统的运转部件要求少高速客车由于其停站间隔长, 同时维护正常运营的人员少, 因此必须保证其空气调节系统具有较高的稳定性和可靠性, 这就要求高速客车空气调节系统的运转部件尽可能减少,以降低事故率,易于维护管理。 3 )空调装置的安装空间要求小高速客车由于其独特的设计结构(车体一般采用流线型优化设计) ,给其空气调节系统设备预留的安装空间较小,因 4 此, 只有针对其预留空间的结构特点设计研制合适的空气调节系统,才能满足车内的空气参数设计要求。 4 )空调系统的运行品质要求高高速客车由于其速度快,车厢的气密性高,车内人员较密集, 同时客车运行时间比较长, 因此对车内的空气品质要求高,否则旅客极易产生疲劳、恶心、乏力等不适症状。 5 )空调系统的调节性能要求好高速客车中一般都将整个车厢分割为若干个小包间,要求每个包间内都能够方便的单独调节每个包间内的空气参数, 而且由于客车经过的地域室外参数差别较大, 这就要求其空气调节系统的调节性能好,以利于适应不同的工况要求。 6 )空调系统的工作条件差高速客车空调系统的空气处理装置置于野外高速行驶的运动载体上, 经常处于不稳定的环境条件下工作, 列车本身的振动和与车轨的撞击会给其空调系统的运行带来很大的负面影响。 5 综合以上条件可以看出,高速客车对空调系统有较高的要求, 因此, 必须针对高速客车实际的运行工作条件研制设计相应的空气调节系统。针对高速铁路客车对空调系统的新的、更高的要求, 本文提出了诱导空调系统在高速客车上应用。 3 全空气诱导空调系统在高速客车上的应用分析按照诱导器内是否设置盘管,诱导空调系统可以分为两种类别:“空气-水”诱导器系统和全空气诱导器系统。“空气- 水”诱导器系统的一部分夏季室内冷负荷由空气负担, 另一部分由水( 通过二次盘管加热或冷却二次风) 负担。但是由于此种系统内部结构较复杂, 一旦损坏维修量大, 且占用空间大, 同时需要一套单独的水系统, 所以不适于高速客车的要求。在高速客车上采用的是另一种诱导空调系统——全空气诱导空调系统。采用全空气诱导空调系统时,车内所需的冷负荷全部由空气( 一次风) 负担。这种诱导器不带二次冷却盘管, 实际是一个特殊的送风装置, 能够诱导一定数量的室内空气, 达到增加