车辆空调毕业设计-客车制冷与空气调节系统分析与典型故障处理

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1、湖南铁道职业技术学院毕业设计说明书 毕业设计说明书课题名称：客车制冷与空气调节系统分析与典型故障处理专 业 系 轨道交通系 班 级 学生姓名 指导老师 完成日期 2011届毕业设计任务书一、课题名称：客车车辆制冷与空气调节系统分析与典型故障处理二、指导老师：三、设计内容与要求（一）课题概述以铁路系统新型空调客车制冷与空气调节系统为依据，对空调客车的空调系统进行原理分析，分析各典型空调系统的结构特点。对铁路各典型故障案例进行系统分析、论证，提出完善的组织处理流程，安全、技术、处理措施等。（二）设计用内容及要求1分析典型的客车车辆制冷与空气调节系统工作原理，对其结构特点进行系统分析，包括空调的压缩

2、机、冷凝器、节流装置、蒸发器、自动控制器件及辅助设备的作用、结构特点、调节方式、故障现象、处理手段，电气主电路、控制电路的基本原理、安装位置、故障现象、处理手段，客车空调的通风系统、采暖系统的结构形式、故障现象、处理手段，客车车体结构特点、对空气调节故障的影响等。2设计说明书主体内容应包括：新型空调客车制冷与空气调节系统组成、结构特点、供电方式等分析，对典型故障案例进行深入分析，提出解决方案，包括组织流程、安全、技术、处理措施等。（三）设计课题的特点与目的1学会收集资料，查阅手册，利用国家标准。综合运用理论知识和实践 技能。配合完成该课题的设计。2掌握新型空调客车制冷与空气调节系统组成、结构特

3、点、供电方式等分析，对典型故障案例进行深入系统分析，提出解决方案，包括组织流程、技术、处理措施等。3掌握空调电气控制系统的维修。4空调与制冷装置的安装与调试。5空调与制冷装置的检修与常见故障的处理。6学习使用空调元件的图形符号、文字符号的国家标准，培养学生的绘图能力，文字表达能力。 四、设计参考书目：1客车空调装置 中国铁道出版社 卢毓俊2铁道车辆制冷与空气调节 中国铁道出版社 张宝霞3车辆制冷与空气调节 中国铁道出版社 腾兆武2制冷与空调设备原理与维修 高等教育出版社 李佐周4制冷空调产品设备手册 国防工业出版社 杨小灿5制冷技术 机械工业出版社 何俊杰6空调客车三机运用维护手册 兰州客运分

4、公司 兰州车辆段7铁路空调客车负荷的确定 中国铁道科学 陈焕新8车辆工程 中国铁道出版社 严隽髦9制冷剂使用手册 冶金工业出版社 曹德胜五、设计说明书要求1封面2目录3内容摘要（200400字左右，中英文）4引言 5正文（各系统设计方案比较与特点，故障分析，论证，组织处理流程，安全、技术、施工处理措施等）6结束语7附录（参考文献、图纸、材料清单等）六、毕业设计进程安排1第1周：熟悉任务书，分析铁路系统新型空调客车制冷与空气调节系统工作原理，确定方案。2第23周：资料收集与准备，编写故障分析与处理的方案。3第4-6周：图纸的绘制、设计说明书的撰写。4第7周：毕业设计说明书的修改、完善。4第8周：

5、整理设计任务书，准备毕业设计答辩。七、毕业设计答辩与论文要求1、 毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅，由指导老师写出审阅意见。学生答辩对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。答辩小组质询课题的关键问题、质询与课题密切相关的基础理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法、鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、毕业设计论文要求 文字要求：说明书要求打印（除图纸外），不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。图纸要求：按工程制

6、图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图。程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。2011届-毕业设计任务书 设计课题：客车车辆制冷与空气调节系统分析与典型故障处理指导老师：适应专业：车辆电工、铁道制造、城轨、动车参加人员：湖南铁道职业技术学院轨道交通系供电与车电教研室 20106 摘要近几年来，我国铁路交通发展迅速，为缓解交通压力作出巨大的贡献。车辆空调系统作为改善车辆空气质量，调节空气温度和湿度度必不可少的系统设备，在轨道交通的发展占有必不可少的地位。本文以铁路车辆

7、空调系统为对象，详细对车辆空调进行详细的介绍，分别对其发展，分类，参数，工作原理，检修与维护等方面有较详细的阐述和分析，对车辆空调的学习和研究具有借鉴意义。本设计结合铁路企业对地铁检修人员的要求，打破繁琐的理论研究，打破专业壁垒，立足岗位技能要求，务实岗位所需的专业知识和提高自身的综合素质，为实现零距离就业上岗，缩短入职培训周期奠定一定的基础。关键词：车辆空调温度湿度调节空调工作原理 空调检修维护 ABSTRACTIn recent years, the rapid development of urban rail transit, to relieve the pressure of ur

8、ban transportation make great contribution. Vehicle air conditioning system as improving vehicle air quality, regulate air temperature and moderate indispensable equipment in rail transit system, the development status of possession is indispensable. Based on the city rail vehicle air conditioning s

9、ystem for vehicles for air conditioning, detailed introduces in detail the development, respectively, classification, principle, parameter, repair and maintenance etc are discussed and analyzed in detail, and the vehicle air conditioning of learning and research significance.The design of metro subw

10、ay enterprises with the maintenance staff, break the theoretical study, break trival, professional skill requirements on post barriers, pragmatic and post the required professional knowledge and improve their comprehensive quality, to achieve zero distance obtain employment mount guard, shorten trai

11、ning lays a foundation cycle.Keywords： Vehicle air conditioning Temperature humidity Air-conditioning principle Air-conditioning maintenance引 言。目录2011届毕业设计任务书摘要引 言目录第1章 客车空调与制冷装置的整体概况1.1客车空调与制冷装置的作用分类和组成1.2 我国铁路客车空调与制冷装置的发展第2章 客车空调与制冷装置的各大系统构造2.1空调制冷装置的基础知识2.2客车空调制冷装置的空气冷却系统2.3客车空调制冷装置的通风系统和采暖系统2.4客

12、车空调制冷装置的电器电气控制系统第3章 客车空调制冷装置的自动控制器件和辅助设备 3.1客车空调的自动控制器件 3.2客车空调的辅助设备第4章 客车空调与制冷装置典型故障的分析4.1常见故障维修方法4.2 典型故障案例分析第5章 心得体会参考文献29 第1章 客车空调与制冷装置的整体概况客车空调与制冷装置被广泛应用于我国的工农业生产和人们的日常生活，对我国国民经济发展和人民物质文化生活水平提高具有重要意义。目前，它已被大量应用在轨道交通车上，车辆客室内的空气调节已经成为车辆舒适乘坐换讲的标志。新型的铁路机车车辆和几乎所有的城市轨道交通车辆普遍使用了空调与制冷装置。1.1客车空调与制冷装置的作用

13、、分类和组成1.1.1客车空调与制冷装置的作用与分类1.客车空调的作用 客车空调与制冷装置的作用是将一定量的车外新新鲜空气和车内再循环空气混合，经过滤、冷却或加热、减湿或加湿等处理后，以一定的流速送入车内，并将车内的一定量污浊空气排出车外，从而控制温度、湿度、风度、清洁度及噪声，并使之达到规定标准，以提高车内的舒适性，改善车车环境。2.客车空调的分类 客车空调与制冷装置与不制冷压缩机的工作方式分为：活塞式、螺杆式和离心式；按安装方式可分为：分装式和单元式;按客车空调供电方式分为：本车供电和集中式供电；还可以按使用制冷剂或其他特殊结构进行分类。如下图所示图1-1 集中式客车空调调节原理1- 通风

14、机：2-渐扩风道：3-蒸发器：4-水分分离器：5-电预热器：6-渐缩风口7-主风道：8-送风道：9-回风道：10-排风道：11-排风扇：12-排风口：13-进风口：14-滤尘器15-补偿电容器：16-冷凝器：18-压缩机：19-储液罐 1.1.2客车空调与制冷装置的组成客车空调与制冷装置一般具备通风、制冷、加热、加湿等功能，典型客车空调和制冷装置由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统以及自动控制系统等五大部分组成。1.通风系统的作用是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，在滤清灰尘和杂质后，再押送分配到车内，同时排出车内多余的污浊空气，以保证车内空气的洁净度以及合理的流动速度

15、和气流组织。通风系统一般由通风机组、空气过滤器、新风口、送风道、回风口、回风道以及排废气口等组成。2.空气冷却系统（也称制冷系统）的作用是对车内的空气进行冷降温、减湿处理，使车内空气的温度与相对湿度保持在规定的范围内。冷却系统工作时，蒸发器将要送入车内的空气冷却，由于蒸发器的表面温度低于空气的零点温度，空气中的部分水蒸气就会凝结成水滴，形成我们通常所说的“空调水”。因此，空气在通过蒸发器冷却的同时也得到了减湿的处理。为保证制冷系统安全、有效地工作，制冷系统除压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大件外，还配有贮液器、干燥过滤器、气液分离器等辅助设备。3.空气加热系统的作用是在低温时对进入车内的空气

16、进行预热和对车内的的空气进行加热，以保证车内空气的温度在规定的范围内。在空气温度较低时，通风系统向车内送风过程中，由预热器对空气进行加热，然后再送入车内。而车内地面式加热器对车内空气进行加热，以补偿车体和门窗的热损失。空气哦渐热系统通常包括空气预热器和地面空气加热俩部分。4.空气加湿系统的作用是在车内空气相对适度较低时，对空气进行加湿处理，以保证车内相对湿度在规定的范围内。目前，我国在一般车辆的空调与制冷装置中不设加湿系统，仅在某些高级商务车及特殊要求的车辆上才设此系统。加湿最简单的方法是采用电极加湿器。5.自动控制系统的作用是控制各功能系统按给定的方案协调、有效地工作，以使车内的空气参数控制

17、在规定的范围内，并同时对空调与制冷装置起自动保护作用。电气控制系统一般由各设备的控制电器、保护元件以及相关仪表和电路等组成。1.2我国铁路客车与制冷装置的发展1.2.1我国铁路客车与制冷装置的探索、研发历程 早在20世纪30年代,铁路空调客车开始在一些工业发达国家出现,至50年代一斤较大范围采用,60年代得到迅速发展,与此同时,空调与制冷装置的形式和用电方式也在不断更新。我国铁路从50年代开始生产空调客车，但发展速度较慢。1958年，四方车辆机车厂设计了我国第一列铁路空调客车。19661968年，四方机车车辆厂又设计制造了中越联用18型空调软我与硬卧客车。1976年以后，为了满足旅游事业不断发

18、展的需求，四方机车车辆厂为“广九”铁路通车生产了“广九”空调客车。19801981年，四方长春铺镇车俩厂又分别试制了25.5m干线空调客车。为了探求适应我国铁路客车空调与制冷装置的新形式，从1980年开始，长春客车厂引进和试制单元式空调机组，并把它确定为我国铁路客客车空调与制冷装置的主导型，此后生产的铁路客车空调与制冷装置均采用了这种形式。随着我国经济的快速发展和市场的迫切需求，我国铁路空调发展迅速，1989年我国利用日元贷款生产了168辆25.5m新型集中供电空提案客车（即25A型空调列车），被视为我国铁路空调客车发展史上的一个里程碑。它由长春客车厂、唐山机车车辆厂、铺镇车辆车辆厂联合设计制

19、造，在生产过程中大量使用新材料、新技术、新工艺和新结构。在运用过程中，采用全列集中供电，并于1990年9月投入运行。继25A型空调客车之后，我国又生产了25G型集中供电空调客车，在保证质量核心能的前提下，主要以降低材料成本为目的。1994年前后，我国又研制了广深准高速铁路25Z型全列空调了车，这是一种高档舒适快捷的新型铁路空调客车。随时我国铁路跨越式发展，铁路列车全面大提速，空调客车占全国铁路客车拥有数量的比例越来越大，从而把我国铁路空调客车的发展推进到一个新的历史时期。1.2.2我国铁路可车空调与制冷装置的发展和面临的问题1.从客车的供电方式来看，客车空调经历了有本车供电向集中供电的转变。所

20、谓本车供电指的是空调客车装置的用电有单车柴油发电机组供电。这种供电方式的特点是：电压制为110V，空调与制冷装置的使用不受整车电压低的影响，列车编组较为灵活，但车内用电器的互换性较差，维修量大。而集中式供电是指全列车空调与制冷装置的用电由地面电站通过接触网集中供电或有列车变挂的发电车集中供电。这种供电方式饿特点是：具有良好的机动性和适应性，不受列车牵引动力的限制，电压制为380220V，车内设备可直接使用民用设备，便于维护和使用;但柴油机使用的柴油消耗量大，运行成本较高。另外柴油机的磨损较大，寿命较短，检修频繁。特别是整车用电对发电车的依赖性较大，一旦发电车出现故障从列车中摘减后，将会对全列车

21、的用电造成影响。尽管由以上的不足之处，但由于它无可比拟的优越性，列车集中供电仍然是铁路客车用电制的发展方向。2.从空调机组安装来看，客车空调系统经历了由分装式空调机组向单元式空调机组过渡。所谓分装式客车机组就是将制冷压缩机、冷凝器、冷凝风机、贮液器集中装在一个箱体中，并悬挂在列车车体底架下，而蒸发器、通风机、膨胀阀、空气预热器等安装在车顶内部，用铜管将各设备连接起来，组成一个封闭的循环系统。送风道不知在车内顶棚中央，其上均匀的布置送风口。电气控制柜安装在乘务员室内。分装式空调机组多采用开启式压缩机或半封闭式压缩机。这种安装形式的特点是：车体重心降低，提高列车运行的平稳性；但由于体积大，拆装和检

22、修不方便，而且制冷管路长，接头多，容易泄漏，有色金属铜的使用量大。单元式空调机组是把压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、通风机、冷凝风机以及空气预热器等部件放置在一个箱体内，组成一个完整的单元，吊装在车体顶部。根据车型的不同，每辆车上使用一个或俩个单元式空调机组。送风道布置在车顶棚的中央或俩侧，电器控制柜安装在乘务员室内。单元式空调机组多采用全封闭式压缩机。这种安装形式结构紧凑，制冷量大，关路短不易泄漏，检修起来方便，不占用车下空间。所以我国1981年以后生产的空调客车均采用此种形式。目前单元式空调机组的主要形式是KLD29和KLD40，基本上能够满足我国空调客车的舒适性要求。但由于单元式空调机

23、组吊装在车顶，致使车体钢结构的整体承载能力下降，提高了车辆重心，降低了列车运行的平稳新。3.从使用制冷机的种类看，目前铁路客车空调较普遍采用R22.R22是一种氟利昂系列的制冷剂，这类化合物的化学稳定性较好，便于制造，成本低廉，具有理想的温度压力性能。在氟利昂系列制冷剂中，不含氢的氟利昂称为氯氟化碳，是公害物质，属于近期限制和禁止使用的范畴（如R12）；含氢的氟利昂称为氢氯氟化碳，是低公害物质，属于过渡性的使用范畴（如R22）国内地铁车辆已经开始使用非共沸混合制冷剂、共沸混合制冷剂等来代替氟利昂制冷剂。4.从压缩机种类看，客车空调系统使用的压缩机是全封闭式压缩机。全封闭式压缩机结构紧凑，密封性

24、好，体积小重量轻，电机能被制冷剂很好的冷却。但是这种压缩机的缺点是不易拆卸，检修困难。全封闭式压缩机属于活塞式压缩机，尽管发展较早，技术较为成熟，但与由于活塞式压缩机必须设吸排气阀片，易损件较多，维修量较大，而且输气量受活塞体积的限制，活塞往复运动产生的惯性力和振动比较大。旋转式压缩机具有结构简单体积小重量轻容积效率高运行平稳噪音和振动小可靠性强等优点，我国铁路客车空调与制冷装置正向这方面发展。第2章 客车空调与制冷装置的构造2.1客车空调与制冷装置的基础知识2.1.1空调的定义空调是空气调节的简称，它是人们通过人工方法来对房间(或封闭空间、区域)的周围环境实施控制和调节。空调可以实现对空间区

25、域（一般为密闭）的热湿环境、空气品质全面进行调节控制，它包含了采暖和通风的部分功能。它是实现对某一空间内的温度、湿度、洁净度和空气流速等进行调节和控制，并提供足够量的新鲜空气的方法。以满足人体舒适或工艺过程的要求，2.1.2空调的任务和目的在某一定空间的空气湿度、湿度、清洁度和空气流通速度，进行调节，达到并保持满足人体舒适和生产工艺流程所需要的要求。2.1.3空调的功能1.降温：在空调器设计与制造中，一般允许将温度控制在1632之间。如若温度设定过低时，一方面增加不必要的电力消耗，另一方面造成室内外温差偏大时，人们进出房间不能很快适应温度变化，容易患感冒。2.除湿：空调器在制冷过程中伴有除湿作

26、用。人们感觉舒适的环境相对湿度应在4060%左右，当相对湿度过大如在90%以上，即使温度在舒适范围内，人的感觉仍然不佳。3.升温：热泵型与电热型空调器都有升温功能。升温能力随室外环境温度下降逐步变小，若温度在-5时几乎不能满足供热要求。4.净化空气：空气中含一定量有害气体如NH3、SO2等，以及各种汗臭、体臭和浴厕臭等臭气。空调器净化方法有：换新风、过滤、利用活性碳或光触媒吸附和吸收等。2.1.4空调的一般组成1.通风装置：把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。2.暖气装置：加热室内或吸进来的新鲜空气，使室内加温（有时还除湿）的装置。3.冷气装置：对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿的装置

27、。4.空气净化装置：除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空气净化的装置。2.2客车空调制冷装置的空气冷却系统2.2.1制冷压缩机类型、结构及工作原理 1.蒸汽压缩式制冷的工作原理蒸汽压缩式制冷机主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四个部件组成，并用管道连接成一个封闭的循环系统，如下图所示。其工作过程：低温、低压的制冷剂液体在蒸发器中吸收被冷却空间的热量而汽化成低温、低压的蒸汽被压缩机吸入。压缩机消耗一定的机械功将制冷剂蒸汽压缩成压力温度较高的蒸汽并排入冷凝器。高温、高压的制冷剂蒸汽在冷凝器内被环境介质(空气或水)冷却，制冷剂蒸汽放出热量而被冷凝成液体。高温、高压的制冷剂液体经过节流装置节流降压，

28、同时温度也降低，然后再进入蒸发器在蒸发器中，低温、低压的制冷剂液体又吸收被冷却空间的热量，蒸发成低压、低温蒸汽，在被压缩机吸入，如此周而复始的循环。这样，制冷剂在封闭的制冷系统中经压缩、冷凝、节流和蒸发四个热力过程才完成一次循环。在循环中，压缩机要消耗一定的功，才能将低温物体放出的热量转移到高温的环境介质中去，已达到制冷的目的。2.制冷压缩机的类型1.根据蒸气压缩的原理，压缩机可分为容积型和速度型两种基本类型。容积型压缩机根据压方式又分为活塞式压缩机和旋转式压缩机；根据压缩机结构由分为开启式半封闭式和全封闭式容积型压缩机：在容积型压缩机中，一定容积的气体先被吸入到气缸里，继而在气缸里其容积被强

29、制缩小，压力升高，当达到一定压力时气体被强制从气缸排出。可见容积型压缩机的吸排气过程是间歇进行，其流动时非连续稳定的。 速度型压缩机：在速度型压缩机中，气体的压力增长是由气体的速度转换而来的，即先使吸入的气流获得一定的高速，然后使之缓慢下来，让其动量转换成为气体的压力升高，而后排出。可见，速度型压缩机的压缩流程可以连续进行，其流动是稳定的。目前在制冷和热泵系统中应用的速度型压缩机几乎都是离心式压缩机。 2.活塞式制冷压缩机是研制最早的压缩机，几乎和机械制冷方法同时出现，在一百多年的使用过程中，得到了广泛发展和深入研究，直到目前为止，虽然其地位受到其它类型压缩机的挑战，但其产量仍然在各类压缩机中

30、占主要地位。按压缩机气缸分布形式分类：可分为直立式、V型、W型、S型（扇形）、Y型（星型）等;按使用的制冷剂种类分类：可分为氨用、卤代烃用制冷压缩机;按压缩机与电动机的组合形式分类：可分为开启式和封闭式，其中封闭式又可分为全封闭式和半封闭式两种;按压缩机的级数分类：可分为单机单级和单机双级压缩机。制冷压缩机分类及结构示意简图3.活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零部件1.机体。它是压缩机的机身，用来安装和支承其他零部件以及容纳润滑油。2.传动机构。压缩机借助该机构传递动作，对气体作功，它包括曲轴、连杆、活塞等。3.配气机构。它是保证压缩机实现吸气、压缩、排气过程的配气部件，它包括吸、排气阀片，阀

31、板和气阀弹簧等。4.润滑油系统。它是对压缩机各传动摩擦偶合件进行润滑的输油系统，它包括油泵、油过滤器和油压调节部件等。5.卸载装置。它是对压缩机气缸进行卸裁、调节冷量、便于启动的传动机构，它包括卸载油缸、油括塞、推杆和顶针、转环等零件。6.轴封装置。在开启式压缩机中，轴封装置用来密封曲轴穿出机体处的间隙，防止泄漏，它包括托板、弹簧、橡胶圈和石墨环等。4.活塞式制冷压缩机的工作原理活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失（即理想工作过程），则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气、压缩

32、和压缩过程、排气过程。1.吸气过程：活塞从上止点开始向右移动，吸气阀打开，吸气过程开始压缩机吸入从蒸发器中出来的压力为Ps的制冷蒸汽，吸气过程直至活塞运行到下止点位置。最大吸气容积是气缸工作容积Vp 2.压缩过程：活塞从下止点向上运动，吸、排汽阀处于关闭状态，气体在密闭的气缸中被压缩，由于气缸容积逐渐缩小，则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。K1关闭，气体被压缩，当P升高到Pd时，K2开启，曲线。 3.排气过程： 活塞继续向上移动，致使气缸内的气体压力大于排气压力，则排气阀K2开启，气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道，直至活塞运动

33、到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用，排气阀关闭排气结束。 至此，压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后，活塞又向下运动，重复上述三个过程，如此周而复始地进行循环。这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。活塞式压缩机理想工作过程2.2.1换热器的类型、结构及作用由于制冷的换热器主要有冷凝器和蒸发器，它们是制冷系统必不可少的换热设备，其换热效果直接影响到制冷装置的重量、性能和运行的经济性；换热器是将俩种或俩中以上温度的流体进行热传递的设备，冷凝器和蒸发器是制冷装置的重要设备，它们的结构类型虽然很多，但基本传递方式大都是冷热俩种流体被金属壁面隔开而进行相互

34、传热的，属于表面式换热设备。冷凝器内制冷剂由气态转变为液态，放出热量；而蒸发器中制冷剂则是由液态变为气态，吸收热量。1.冷系统当中的冷凝器1.冷凝器的类型 冷凝器按其冷却介质和冷却方式，可分为水冷式、蒸发式和空气冷却式（或称风冷式）。（1）水冷式冷凝器用水作为冷却介质，是高温、高压的气态制冷剂冷凝的设备 称为水冷式冷凝器。由于自然中水温一般比较低，因此水冷式冷凝器的冷凝温度较低，这对压缩机的制冷能力和运行经济性都比较有利。目前制冷装置中大多采用水冷式冷凝器，所用的冷却水可以一次流过，也可以循环使用，但容易在冷凝器表面结水垢。当使用循环水时，需建有冷却水塔和冷却水池，使离开冷凝器的水再冷却，以便

35、重复使用。常用的水冷式冷凝器有卧式壳管式冷凝器、立式壳管式冷凝器和套管式冷凝器等形式。如下图所示（2）蒸发式冷凝器用水和空气作为冷却介质，主要是靠水的蒸发把热量带走。蒸发式冷凝器特别适用于缺水的地区，尤其是当气候较干燥时，应用效果更好。需要说明的是，水在冷却管外汽化时，将其中的矿物质完全留在管子的外表面上，水垢层增长较快，因此蒸发式冷凝器应使用软水或经过软化处理的水。在结构上，挡水板上方设预冷管组，可使进入蛇形管组的蒸汽温度有所降低，这样有利于减少外表层结垢。总之，蒸发式冷凝器的主要缺点是管外易结水垢、易腐蚀，前维修困难。（3）空气冷却式冷凝器空气式冷凝器又称风冷式冷凝器。在这种冷凝器中，制冷

36、剂冷却凝结放出的热量被空气带走。空气式冷凝器多为蛇管式，制冷剂蒸汽在管内冷凝，空气在管外流动。根据空气运动的方式，又分为自然对流式和强迫对流式俩种形式。如下图所示由于夏季室外温度较高，采用空气冷却式冷凝器时，其冷凝温度也较高，尺寸大，能量消耗也大，但在车辆制冷系统中，由于受运用条件的限制，只能采用空气冷却式冷凝器。其他小型制冷机上，如电冰箱、冷藏柜、汽车空调及民用空调等，大都采用风冷式。2.冷凝器的作用 冷凝器的任务是将压缩机排出的高温、高压的制冷剂过热蒸气对外想冷却介质（水货空气）放热，冷却冷、凝成高温、高压的制冷剂液体，其可分为三个过程。 （1）过热蒸汽冷却成为干饱和蒸汽:有压塑机排气温度

37、下的过热蒸汽对外向冷却介质放出湿热,冷却为冷凝温度下的干饱和蒸汽。 （2）干饱和蒸汽冷却为饱和液体:干饱和液体在冷凝温度下不断放出冷凝潜热而逐渐地冷凝成饱和液体的工程,就是蒸气凝结成液体的过程。 （3）饱和液体进一步被冷却为过冷液体:由于冷却介质(水或空气)的温度总低于冷凝温度,故在冷凝器的末端,在保持冷凝压力不变的情况下,饱和液体一般还可以进一步被冷却,继续放出湿热,使其成为过冷液体。2.制冷系统中的蒸发器蒸发器是制冷机的另一主要热交换设备。在蒸发器中，制冷剂液体在较低温度下蒸发而转变为蒸汽，利用制冷剂的气化潜热，吸收被冷却介质的热量而是被冷却介质的温度降低。所以，蒸发器是制冷系统中产生和输

38、出冷量的设备。1.蒸发器的类型 蒸发器按冷却介质的不同冷却液体（水、盐水等）的蒸发器和冷却空气的蒸发器俩种。冷却液体的蒸发器壳管卧式蒸发器（载冷剂在管内流动，制冷剂在管外壳内流动蒸发）、干式蒸发器（制冷剂在蒸发器全部蒸发）和沉浸式蒸发器（直接将蒸发器浸在载冷剂中）；冷却空气的蒸发器有冷却排管式蒸发器和直接蒸发空气冷却蒸发器俩种。 （1）冷却排管式蒸发器 冷却排管式蒸发器的特点是空气在管外自然对流，制冷剂在管内蒸发，传热系数较小，冷却排管式蒸发器多用于冷库和冷藏箱中。（2）直接蒸发式空气冷却器直接蒸发式空气冷却器也称冷风机。其特点是制冷剂在管内蒸发，管外空气在风机作用下强迫流动，传热系数比冷却排

39、管式蒸发器高。它是用于各种空调机组冷藏库及低温试验箱中。客车空调系统中均采用直接蒸发式空气冷却器。直接蒸发式冷却器结构如上图示，空气冷却器也是制作成长方体形的蛇形管组，外部有边框以形成空气通道。蛇形管组是将预先冲好孔的铝肋片用套片机套在铜管簇上，肋片根部带有卷边，以保证套装后的肋片间距。然后将套完片的管簇内部充以高压水，使基管涨大，保证基管与铝片间接触良好，减小热阻和提高强度。由于蒸发器安装在车内比较干净，故空气冷却器的肋片间距较冷凝器的要小。但一些低温制冷设备中，蒸发温度低，蒸发器易结霜，其肋片间距应适当增大。由于制冷剂分配到各通路是否均匀对蒸发器的冷却效果影响很大，所以在蒸发器的今夜处设有

40、分液器1。2.蒸发器的作用 自节流装置过来的气液混合状态（液体占80%以上）制冷剂进入蒸发器，低温低压的制冷剂液体在蒸发器中不断吸收被冷却介质的热量而其化成低温、低压气体。制冷剂液体再在蒸发器中处于泡状沸腾，沸腾时在传热表面产生许多气泡，这些气泡逐渐增大，脱离表面并在液体中上升，它们上升后，在该处又继续产生一个个气泡，该过程习惯上被称做蒸发过程，实际上是沸腾过程。其一般可分为以下俩个过程:a.湿蒸气汽化成干饱和蒸汽。低温、低压的气液混合制冷剂吸收被冷却介质的热量而汽化成低温、低压的饱和制冷剂蒸汽。b.干饱和蒸汽进一步过热成过热蒸汽。由于被冷却介质（水或空气）的温度总是高于蒸发温度，故在蒸发器的

41、末端，在保持蒸发压力不变的情况下，干饱和蒸汽还可以继续吸收热量，使其成为过热蒸汽2.3客车空调通风系统和采暖装置改革开放以来，我国空调开车发展迅速，起初，人们主要重视空调机组的质量和空调效果，只满足于空调机组能正常工作、客室内能够将温和升温。现在，随着上述问题的逐步解决，人们开始注重客车内的舒适性，特别是我国开行高速客车后，当列车的速度提高后，在俩车交会或客车穿过隧道时，因气压变动，旅客会产生“刺耳”的感觉，该问题也需要通过设置良好的客车通风来解决。通风系统是客车空调装置中唯一不分季节而长期运转的系统，因此它的质量状态直接影响到旅客的舒适性和空调装置的经济性。2.3.1通风系统1.通风系统的作

42、用和组成通风系统的作用是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，经过滤灰尘和杂质后，再输送和分配到车内，同时排出多余的污浊空气，以保证车内空气的洁净度，以及合适的流动速度和气流组织。通风系统有机械强迫通风和自然通风。其由通风机组、空气过滤器、新风口、送风道、回风口、回风道和排废气口等组成。1.通风机组 通风机组是通风系统的动力装置，其作用是吸入车外新风和车内回风，并将处理后的混合空气加压，通过主风道送入客室，通风机组结构如图，它通常是由一台双向伸轴的双速电机和俩台离心式通风机组成。 目前，通风电机多为双速电机。德国进口的MAB型空调机组中采用的通风机电机为直流电机，通过改变激磁电流和工作电流

43、获得双速;国产单元式空调机组的通风机电机为三相交流电机，通过变极获得双速。通风机大多采用多叶片、低噪声、离心式风机，在电机作用下获得俩种风量以满足旅客在不同季节的需要。通常在夏季将通风机置于高速位，冬季则置于低速位；此为，还可以根据车内不同的旅客数量采不同的转速，当夏季高温、高湿且车内旅客较少的情况下，可将通风机置于低速位，减少车内的新风量。如果通风机组安装在空气处理设备（蒸发器、预热器）后面，混合空气先经处理设备处理，再经通风机吸入加压后送入主风道，则称为吸入式; 如果通风机组安装在空气处理设备前面，混合后的空气先经通风机吸入再打向处理设备，经处理后进入主风道，则称为压出式。2.风道风道的作

44、用是输导空气。在送风系统里，依靠它，把处理好的新鲜空气输送到客车车厢内；在排放系统里，依靠它，把需要排出的污浊空气输送至车外。这种用以输送空气的管道可以有各种不同的材料制成，也可以有很多不同的构造和断面形式。在客车空调装置中，风道应满足经济、耐腐蚀、隔热好-重量轻和易于加工等方面的要求。常用的材料有镀锌铁皮、铝合金板、玻璃钢和胶合板等。（1） 主风道主风道的作用是将经过处理后的空气输送到室内。主风道的截面一般为矩形，。有等截面风道和变截面风道之分。等截面风道结构简单，易于制造，但空气愈留到尾部，流速愈小，压力愈低，因而需要在送风道口设置风量调节装置。采用变截面风道，基本上可做到等压送风，使风道

45、空气流水不变，送风均匀，且可以节省原材料，但其结构和制造工艺较复杂。如25G型客车空调通风系统，主风道沿车顶纵向布置，为新型玻璃钢静压送风道，风道下面与车内中顶板之间的空气形成静压区，冲有排孔的中顶板兼作送风孔板，送风均匀，无需设风量调节机构。（2） 回风道 回风道是用来抽取室内再循环空气的，其断面结构根据车内布局而定。一般客车俩端的小走廊兼作回风道，包间式客车走廊和小走廊均兼作回风道。（3） 排风道排风道用以排除车内污浊空气，即排风口与废排风扇或自然通风器间的通道。3.风口（1）新风口 新风口即车外新鲜口气的吸入口。新风口一般装有百叶窗一放杂物和雨雪进入车内。新风口设置的位置随通风结构装置而

46、异，德国进口的空调车，新风口设在通风机端车门上。目前国产单元式空调机组，新风口大多设在机组上与出风口相对的另一端部。新风口处一般滤尘器和风量调节装置，用以净化空气和根据需要调节新风量。（2）送风口送风口是用来向客室内分配空气的。送风口大多装有送风器（散流器）及风量调节机构。它不但使客室内送风均匀、温度均匀、达到气流组织分布合理的效果，还可以根据需要来调节送风量的大小。送风口沿主风道均匀布置，有百叶窗式和多孔顶板式俩种。后一种散流效果更好一些。采用上述通风形式时，多数车辆的温度均匀性超过铁标规定的要求。设置在风道内的各送风口风量调节装置，在实际调节过程中，因实际的因数很多，很难将各送风口的送风量

47、调节均匀。为了解决上述问题，后来研制出静压送风的条缝式均匀送风风道及送风口。该风道由中央主风道和静压箱风道组成，其断面形式为矩形，在静压风道的底部或侧部开有纵向条缝式送风口，该送风形式取消了风量调节装置，风道阻力小，利于静压送风原理，送风均匀。（3）回风口回风口是客室内再循环混合空气的吸入口。一般设在内端墙俩侧下部或小走廊平顶板的检查门上，外表面设有格栅。乘务员室、配电室、包间拉门或拉们俩侧间壁下部设有通风孔板或百叶窗，与走廊或小走廊相通构成回风风道。近年来新建空调客车，回风口均设在小走廊平顶板的检查门上，打开此检查门可更换回风过滤网，拆下新风过滤网调节新风百叶和检查温度控制传感器.4.废排装

48、置 废排就是将客室内废气和多余的空气排出车外，通常由自然通风器和排风扇来完成。不设废排装置的客车，车内多余空气依靠车内正门，由门缝、厕所排便器等处排出车外。（1） 自然通风器自然通风器利用通风器处于车外气流中形成背压真空及车内上、下部温度不同而形成空气容重差，诱导车内空气排出车外，以完成通风换气作用，如下图 （2） 排风扇排风扇采用轴流风机，如下图所示，安装在洗手间、厕所等处的车顶部，直接抽取车内废气排出车外。 5.空气过滤器 空气中总是不同程度的含有各种灰尘和杂质。灰尘聚集在换热器表面会降低换热效果，降低空调经济性，进入车内会影响旅客和乘务人员的舒适和健康。因此，在机械强迫通风必须安装空气过

49、滤器，以净化空气中的灰尘和机械杂质。 空气净化器按结构不同，有金属网浸油过滤器、玻璃纤维过滤器及尼龙网过滤器等。按功能不同，有新风过滤器和回风过滤器等。国产空调客车大多采用尼龙网过滤器。 不管过滤器结构如何，其作用都是将空气中的灰尘和杂质留在过滤网上以净化空气，积尘过多会增加空气阻力，影响风量供给和过滤效果，因此需定期更换清洗。6.诱导通风 在集中式空调系统中，处理后的空气一般都是采用低速（小于8m/s）输送。由于需要处理和疏松的空气量比较大，所以风道的断截面尺寸也较大，这不仅占据了室内较大的空间位置，而且常给施工安全带来困难。因此，对于一些空间位置比较紧张，而室内装置又有一定要求的场所，如何

50、减小风道断面尺寸和简化其系统的结构，常用诱导风机加以解决。 集中式空调系统送入室内的空气，大部分是为了节约能量而循环使用的室内再循环空气。如果循环空气不集中回送处理，而是在室内与进风就地混合，同时，集中处理后的空气采用高速（1530m/s）输送，这样就可以大大减小送风管道的断面，尽可能简化系统结构。诱导空调系统具备这个特点，因此得到了广泛应用，在铁道车辆上国外早已采用，我国也已经在双层客车和硬席卧车上采用。 诱导通风系统主要由一次风处理箱、通风机和诱导器等组成，如下图所示 诱导通风系统工作时，经处理箱处理后的一次风，由通风机送入车内诱导器的静压箱。在静压箱中，讲一次风的动压变为静压，并在静压作

51、用下，使一次风均匀分配给个喷嘴，清除空调剩余噪声和高速气流噪声。然后，由喷嘴送出一次风同时诱导二次风，再混合室内二者混合，再经出风口送入车内。2.3.2 25T型客车通风系统1.空调硬卧车的通风系统1.空调送风系统25T空调通风通过送风道，由安装在各包间行李台平顶板上的送风罩板送入客室内，在每个包间导流罩板内部装有1个风量调节机构和4组风向调节机构。其中，风量调节机构出厂调试时已由调试人员调至适当的工作位置。一般来说，在车辆正常的运用过程中，不需要乘客来自行调节，确实需要调节时，需由乘务人员用铁路专用钥匙，按其上的操作指示标进行调节，调整完毕后，需将调节手柄锁定。对于风向调节机构，乘客可以根据

52、需要手动调整叶片角度，改变出流方向。如图所示 2.空调回风系统25T提速硬卧车采用隐式回风，在大走廊顶板上部，行李台背板后侧以及二位侧墙之间的腔体封闭后形成回风及废排风腔，各包间内的送风流经包间后，由敞开门流向大走廊，通过设置在大走廊窗帘滑道处的回风孔板进入回风腔，最后汇集到一位端小走廊平顶板上部设置的回风道内，通过机组下部的回风口回到机组内。机组下部的回风道设有抽拉式回风过滤网，需按照操作说明书的要求定期清洗。在空调机组蒸发器前设有过滤网，用以再次过滤客室内的回风和室外进入的新风。蒸发器前过滤器也许定期清洗。3.空调废排装置车辆二位端小走廊平顶板上方装有一台轴流风机，主要作用是将车内废气排出车外。小走廊平顶板上装有检查门，打开后即可对轴流风机进行检修操作。注意：在风机检查过程中请先确认其已处于断电状态，以免发生危险。2. 25T空调软卧车的通风系统1.空调送风系统 25T型空调软卧车采用顶部侧送下回风式。空调送风口为隐蔽式结构，各送风口出均设有电动风量调节机构。在风量调节机构下安装送风装饰板，利用装饰板与平定板之间形成的条缝送风，