城軌車輛空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)與檢修-空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的特點

7.1.2空調(diào)系統(tǒng)的特點教學(xué)目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)了解空調(diào)系統(tǒng)的基本特點有哪些。教學(xué)重點空調(diào)系統(tǒng)的基本特點。01二、空調(diào)系統(tǒng)特點

考慮到實際運行特點和運營需要，地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)一般具有以下特點：小型輕量化、自動化程度高、可靠性高、便于維護(hù)、較低噪聲。第一節(jié)空調(diào)系統(tǒng)概述01（一）小型輕量化

由于受到質(zhì)量、體積等的限制，空調(diào)機(jī)組等設(shè)備要做到盡量減小體積、降低重量，以滿足在隧道內(nèi)等特殊運營條件的要求。第一節(jié)空調(diào)系統(tǒng)概述二、空調(diào)系統(tǒng)特點01（二）自動化程度高

因城軌車輛運行中并不專門配置設(shè)備操作及巡檢人員，因此要求系統(tǒng)具備集中控制、自我檢測和自我調(diào)節(jié)恢復(fù)的功能。第一節(jié)空調(diào)系統(tǒng)概述二、空調(diào)系統(tǒng)特點01（三）可靠性高

空調(diào)機(jī)組除了要抗振、耐腐蝕之外，系統(tǒng)各軟件、硬件也要保證有很高的可靠性能，同時在系統(tǒng)的設(shè)計上也必須考慮異常情況下的運轉(zhuǎn)要求，以滿足乘客的安全需要。第一節(jié)空調(diào)系統(tǒng)概述二、空調(diào)系統(tǒng)特點01（四）便于維護(hù)

由于受到場地和檢修停時等限制，空調(diào)機(jī)組、系統(tǒng)部件要盡量方便檢修、維護(hù)和更換，系統(tǒng)要具備能夠儲存的必要的運行數(shù)據(jù)和一定的自我診斷功能，以保證檢修人員能最方便的修復(fù)系統(tǒng)。第一節(jié)空調(diào)系統(tǒng)概述二、空調(diào)系統(tǒng)特點01（五）較低的噪聲

城軌車輛基本上運行在城市之中，因此在設(shè)計上要考慮盡可能地減小車輛噪聲對市民的影響，選用低噪聲的設(shè)備，如低噪聲風(fēng)機(jī)。第一節(jié)空調(diào)系統(tǒng)概述二、空調(diào)系統(tǒng)特點空調(diào)裝置簡介教學(xué)目標(biāo)：空調(diào)裝置，通風(fēng)、空調(diào)教學(xué)重點：空調(diào)系統(tǒng)的簡介目錄空調(diào)裝置01空調(diào)裝置(一)

(一)空調(diào)裝置的組成車輛空調(diào)系統(tǒng)的作用就是使客室內(nèi)的溫度、相對濕度、空氣流動速度及潔凈度（主要指塵埃及二氧化碳含量）保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，為乘客創(chuàng)造舒適的乘車環(huán)境。一般車輛空調(diào)系統(tǒng)主要由通風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)五大系統(tǒng)組成。考慮到實際運行區(qū)域的氣候條件，有些車輛可不設(shè)專門的加熱及加濕系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)的作用是將車外新鮮空氣吸入并與車內(nèi)再循環(huán)空氣混合，在濾清灰塵和雜質(zhì)后，再輸送和分配到車內(nèi)各處，使車內(nèi)獲得合理的氣流組織。同時將車內(nèi)污濁的空氣排除車外，使車內(nèi)的空氣參數(shù)滿足設(shè)計要求。

(一)空調(diào)裝置的組成空氣制冷系統(tǒng)的作用是在夏季對進(jìn)入車內(nèi)的空氣進(jìn)行降溫、減濕處理，使車內(nèi)空氣的溫度與相對濕度維持在規(guī)定的范圍內(nèi)?？諝饧訜嵯到y(tǒng)的作用是在冬季對進(jìn)入車內(nèi)的空氣進(jìn)行預(yù)熱和對車內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，以保證冬季車內(nèi)空氣的溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)?？諝饧訚裣到y(tǒng)的作用是在冬季車內(nèi)空氣相對濕度較低時對空氣進(jìn)行加濕，以保證冬季車內(nèi)空氣的相對濕度在規(guī)定的范圍內(nèi)。自動控制系統(tǒng)的作用是控制各系統(tǒng)按給定的方案協(xié)調(diào)地工作，以使室內(nèi)的空氣參數(shù)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，并同時對空調(diào)裝置起自動保護(hù)作用。空調(diào)機(jī)組

(一)空調(diào)裝置的組成

(二)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)有機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)和自然通風(fēng)兩種方式。機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)是車輛空調(diào)裝置中唯一不分季節(jié)而長期運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，因此它的質(zhì)量狀態(tài)直接影響到旅客的舒適性和空調(diào)裝置的經(jīng)濟(jì)性。一般城軌車輛采用機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)方式，依靠通風(fēng)機(jī)所造成的空氣壓力差，通過車內(nèi)送風(fēng)道輸送經(jīng)過處理后的空氣，從而達(dá)到通風(fēng)換氣的目的。送風(fēng)回風(fēng)廢氣

(二)通風(fēng)系統(tǒng)

●經(jīng)冷卻處理的空氣沿車長方向輸送

●回風(fēng)經(jīng)側(cè)板回送

●廢氣經(jīng)車頂排除車外客室氣流組織

(二)通風(fēng)系統(tǒng)客室氣流組織

1、通風(fēng)機(jī)組通風(fēng)機(jī)組是通風(fēng)系統(tǒng)的動力裝置，其作用是吸入車外新風(fēng)和室內(nèi)回風(fēng)，并將處理后空氣加壓，通過主風(fēng)道等送入客室。它通常由一臺雙向伸軸的雙速電機(jī)和兩臺離心式通風(fēng)機(jī)組成。

(二)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)組

2、送風(fēng)道、回風(fēng)道和排風(fēng)道車頂?shù)亩_空調(diào)機(jī)組，通過與車體相連的二個吸振消音的連接風(fēng)道，將處理后的空氣送到車頂?shù)闹黠L(fēng)道內(nèi)。送風(fēng)道的作用是將經(jīng)過處理的空氣輸送到室內(nèi)。車輛風(fēng)道沿車輛方向分為三個，中間大的為主風(fēng)道，兩側(cè)為副風(fēng)道，主副風(fēng)道由隔板分開，隔板上設(shè)有一系列調(diào)整風(fēng)量的氣孔。主風(fēng)道的空氣經(jīng)隔板氣孔進(jìn)入副風(fēng)道，使得兩側(cè)風(fēng)道內(nèi)得氣流穩(wěn)定地送入客室中?；仫L(fēng)道用來抽取室內(nèi)再循環(huán)空氣的。進(jìn)入回風(fēng)風(fēng)道的空氣，一部分通過車頂?shù)?個靜壓排氣孔排至車外，另一部分進(jìn)入空調(diào)機(jī)組與吸入的新風(fēng)混合后，經(jīng)過冷卻、過濾由離心風(fēng)機(jī)將送入主風(fēng)道，在客室內(nèi)形成空氣循環(huán)，達(dá)到調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度目的。排風(fēng)道用以排除車內(nèi)污濁空氣，即排風(fēng)口與車頂靜壓排風(fēng)器間的通道。

(二)通風(fēng)系統(tǒng)

3、新風(fēng)口、送風(fēng)口、回風(fēng)口及排氣口

（1）新風(fēng)口新風(fēng)口即車外新鮮空氣的吸入口。新風(fēng)口一般裝有新風(fēng)格柵以防止雜物及雨雪進(jìn)入車內(nèi)，另外還設(shè)有新風(fēng)濾網(wǎng)和新風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，新風(fēng)調(diào)節(jié)裝置由一個24V直流電機(jī)驅(qū)動新風(fēng)調(diào)節(jié)門，調(diào)節(jié)進(jìn)入客室的新鮮空氣量。

(二)通風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)口

（2）送風(fēng)口送風(fēng)口是用來向客室內(nèi)分配空氣的。送風(fēng)口大多裝有送風(fēng)器及風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它不但使客室內(nèi)送風(fēng)均勻、溫度均勻、達(dá)到氣流組織分布合理的效果，還可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)送風(fēng)量的大小，送風(fēng)口處一般也裝有送風(fēng)濾網(wǎng)。

（3）回風(fēng)口回風(fēng)口是室內(nèi)再循環(huán)空氣的吸入口。正常情況下，客室內(nèi)一部分空氣應(yīng)作為回風(fēng)，回風(fēng)與新風(fēng)混合前是在客室中被充分循環(huán)過的。與新風(fēng)混合過濾后，通過蒸發(fā)器入口進(jìn)入，應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)擋板，用于調(diào)節(jié)新風(fēng)、回風(fēng)的混合量（比例）。

（4）排風(fēng)口排風(fēng)口是用來將客室內(nèi)廢氣和多余的空氣排出車外。從車內(nèi)的長椅下，經(jīng)內(nèi)墻板后側(cè)導(dǎo)向車頂，由車頂靜壓排風(fēng)器排出車外。

(二)通風(fēng)系統(tǒng)

(二)通風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)口

回風(fēng)口送風(fēng)口與回風(fēng)口

(二)通風(fēng)系統(tǒng)

（5）應(yīng)急通風(fēng)系統(tǒng)每輛車配有1臺緊急逆變器，在交流輔助電源設(shè)備故障情況下，應(yīng)急通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)立即自動投入工作，向客室、司機(jī)室輸送新風(fēng)，維持45分鐘緊急通風(fēng)。應(yīng)急供電由蓄電池供給，并經(jīng)直流/交流逆變器。當(dāng)交流輔助電源供電正常時，空調(diào)系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。緊急逆變器車輛空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的特點教學(xué)目標(biāo)：車輛空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的特點與需求教學(xué)重點：車輛空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的特點與需求目錄車輛空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的特點與需求01城市軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)是調(diào)節(jié)車廂內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度的裝置，是滿足乘客乘坐安全和舒適的重要設(shè)備。通風(fēng)要求城市軌道交通車輛對風(fēng)壓的要求城市軌道交通車輛對風(fēng)速的要求城市軌道交通車輛對送風(fēng)布置的要求城市軌道交通車輛對新風(fēng)量的要求城市軌道交通車輛對廢排風(fēng)量的要求。城市軌道交通車輛對應(yīng)急通風(fēng)的要求根據(jù)空氣調(diào)節(jié)的使用分為舒適性空調(diào)和工業(yè)性空調(diào)兩大類，城軌車輛空調(diào)為舒適性空調(diào)。根據(jù)空氣調(diào)節(jié)的目的分為：制冷系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等。通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理教學(xué)目標(biāo)：通風(fēng)的任務(wù)和意義通風(fēng)系統(tǒng)的分類教學(xué)重點：通風(fēng)系統(tǒng)的分類目錄通風(fēng)的任務(wù)和意義通風(fēng)系統(tǒng)的分類01021通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理創(chuàng)造良好的空氣環(huán)境條件（如溫度、濕度、空氣流速、潔凈度等），對保障人們的健康、提高勞動生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量是必不可少的。這一任務(wù)的完成，就是由通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。通風(fēng)，就是用自然或機(jī)械的方法向某一房間或空間送入室外空氣，或由某一房間或空間排出空氣的過程。送入的空氣可以是處理的，也可以是不經(jīng)處理的。換句話說，通風(fēng)是利用室外空氣（稱為新鮮空氣或新風(fēng)）來置換建筑物內(nèi)的空氣（簡稱室內(nèi)空氣），以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。1.1通風(fēng)的任務(wù)和意義通風(fēng)的功能主要有：(1)提供人呼吸所需要的氧氣；(2)稀釋室內(nèi)污染物或氣味；(3)排除室內(nèi)工藝過程產(chǎn)生的污染物；(4)除去室內(nèi)多余的熱量(稱余熱)或濕量(稱余濕)；(5)提供室內(nèi)燃燒設(shè)備燃燒所需的空氣。建筑中的通風(fēng)系統(tǒng)可能只完成其中的一項或幾項任務(wù)。其中利用通風(fēng)除去室內(nèi)余熱和余濕的功能是有限的，它受室外空氣狀態(tài)的限制。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理通風(fēng)的主要目的是為了置換室內(nèi)的空氣，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，是以建筑物內(nèi)的污染物為主要控制對象的。根據(jù)換氣方法不同可分為排風(fēng)和送風(fēng)。排風(fēng)是在局部地點或整個房間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污染空氣直接或經(jīng)過處理后排至室外；送風(fēng)是把新鮮或經(jīng)過處理的空氣送入室內(nèi)。對于為排風(fēng)和送風(fēng)設(shè)置的管道及設(shè)備等裝置分別稱為排風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)，統(tǒng)稱為通風(fēng)系統(tǒng)。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理7.1.2通風(fēng)系統(tǒng)的分類此外，如果按照系統(tǒng)作用的范圍大小還可分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)兩類。通風(fēng)方法按照空氣流動的作用動力可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。1．自然通風(fēng)自然通風(fēng)是在自然壓差作用下，使室內(nèi)外空氣通過建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的孔口流動的通風(fēng)換氣。根據(jù)壓差形成的機(jī)理，可以分為熱壓作用下的自然通風(fēng)、風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)以及熱壓和風(fēng)壓共同作用下的自然通風(fēng)。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（1）熱壓作用下的自然通風(fēng)熱壓是由于室內(nèi)外空氣溫度不同而形成的重力壓差。如圖7-1所示。這種以室內(nèi)外溫度差引起的壓力差為動力的自然通風(fēng)，稱為熱壓差作用下的自然通風(fēng)。熱壓作用產(chǎn)生的通風(fēng)效應(yīng)又稱為“煙囪效應(yīng)”?！盁焽栊?yīng)”的強(qiáng)度與建筑高度和室內(nèi)外溫差有關(guān)。一般情況下，建筑物愈高，室內(nèi)外溫差越大，“煙囪效應(yīng)”愈強(qiáng)烈。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（2）風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)當(dāng)風(fēng)吹過建筑物時，在建筑的迎風(fēng)面一側(cè)壓力升高了，相對于原來大氣壓力而言，產(chǎn)生了正壓；在背風(fēng)側(cè)產(chǎn)生渦流及在兩側(cè)空氣流速增加，壓力下降了，相對原來的大氣壓力而言，產(chǎn)生了負(fù)壓。建筑在風(fēng)壓作用下，具有正值風(fēng)壓的一側(cè)進(jìn)風(fēng)，而在負(fù)值風(fēng)壓的一側(cè)排風(fēng)，這就是在風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)。通風(fēng)強(qiáng)度與正壓側(cè)與負(fù)壓側(cè)的開口面積及風(fēng)力大小有關(guān)。如圖7-2

。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（3）熱壓和風(fēng)壓共同作用下的自然通風(fēng)熱壓與風(fēng)壓共同作用下的自然通風(fēng)可以簡單地認(rèn)為它們是效果疊加的。設(shè)有一建筑，室內(nèi)溫度高于室外溫度。當(dāng)只有熱壓作用時，室內(nèi)空氣流動如圖7-1所示。當(dāng)熱壓和風(fēng)壓共同作用時，在下層迎風(fēng)側(cè)進(jìn)風(fēng)量增加了，下層的背風(fēng)側(cè)進(jìn)風(fēng)量減少了，甚至可能出現(xiàn)排風(fēng)；上層的迎風(fēng)側(cè)排風(fēng)量減少了，甚至可能出現(xiàn)進(jìn)風(fēng)，上層的背風(fēng)側(cè)排風(fēng)量加大了；在中和面附近迎風(fēng)面進(jìn)風(fēng)、背風(fēng)面排風(fēng)。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理建筑中壓力分布規(guī)律究竟誰起主導(dǎo)作用呢？實測及原理分析表明：對于高層建筑，在冬季(室外溫度低)時，即使風(fēng)速很大，上層的迎風(fēng)面房間仍然是排風(fēng)的，熱壓起了主導(dǎo)作用；高度低的建筑，風(fēng)速受臨近建筑影響很大，因此也影響了風(fēng)壓對建筑的作用。風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)與風(fēng)向有著密切的關(guān)系。由于風(fēng)向的轉(zhuǎn)變，原來的正壓區(qū)可能變?yōu)樨?fù)壓區(qū)，而原來的負(fù)壓區(qū)可能變?yōu)檎龎簠^(qū)。風(fēng)向是不受人的意志所能控制的，并且大部分城市的平均風(fēng)速較低。因此，由風(fēng)壓引起的自然通風(fēng)的不確定因素過多，無法真正應(yīng)用風(fēng)壓的作用原理來設(shè)計有組織的自然通風(fēng)。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理2機(jī)械通風(fēng)依靠通風(fēng)機(jī)提供的動力來迫使空氣流通來進(jìn)行室內(nèi)外空氣交換的方式叫做機(jī)械通風(fēng)。與自然通風(fēng)相比，機(jī)械通風(fēng)具有以下優(yōu)點：送入車間或工作房間內(nèi)的空氣可以經(jīng)過加熱或冷卻，加濕或減濕的處理；從車間排除的空氣，可以進(jìn)行凈化除塵，保證工廠附近的空氣不被污染；按能夠滿足衛(wèi)生和生產(chǎn)上所要求造成房間內(nèi)人為的氣象條件；可以將吸入的新鮮空氣按照需要送到車間或工作房間內(nèi)各個地點，同時也可以將室內(nèi)污濁的空氣和有害氣體從產(chǎn)生地點直接排除到室外去；通風(fēng)量在一年四季中都可以保持平衡，不受外界氣候的影響，必要時，根據(jù)車間或工作房間內(nèi)生產(chǎn)與工作情況，還可以任意調(diào)節(jié)換氣量。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理但是，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中需設(shè)置各種空氣處理設(shè)備、動力設(shè)備（通風(fēng)機(jī)），各類風(fēng)道、控制附件和器材，故初次投資和日常運行維護(hù)管理費用遠(yuǎn)大于自然通風(fēng)系統(tǒng)；另外，各種設(shè)備需要占用建筑空間和面積，并需要專門人員管理，通風(fēng)機(jī)還將產(chǎn)生噪聲。機(jī)械通風(fēng)可根據(jù)有害物分布的狀況，按照系統(tǒng)作用范圍大小分為局部通風(fēng)和全面通風(fēng)兩類。局部通風(fēng)包括局部送風(fēng)系統(tǒng)和局部排風(fēng)系統(tǒng)；全面通風(fēng)包括全面送風(fēng)系統(tǒng)和全面排風(fēng)系統(tǒng)。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（1）局部通風(fēng)利用局部的送、排風(fēng)控制室內(nèi)局部地區(qū)的污染物的傳播或控制局部地區(qū)的污染物濃度達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的通風(fēng)叫做局部通風(fēng)。局部通風(fēng)又分為局部排風(fēng)和局部送風(fēng)。局部排風(fēng)是直接從污染源處排除污染物的一種局部通風(fēng)方式。當(dāng)污染物集中于某處發(fā)生時，局部排風(fēng)是最有效的治理污染物對環(huán)境危害的通風(fēng)方式。

圖7-3為一局部機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)由排風(fēng)罩、通風(fēng)機(jī)、空氣凈化設(shè)備、風(fēng)管和排風(fēng)帽組成。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理局部排風(fēng)系統(tǒng)的劃分應(yīng)遵循如下原則：a污染物性質(zhì)相同或相似，工作時間相同且污染物散發(fā)點相距不遠(yuǎn)時，可合為一個系統(tǒng)。b不同污染物相混可產(chǎn)生燃燒、爆炸或生成新的有毒污染物時，不應(yīng)合為一個系統(tǒng)，應(yīng)各自成獨立系統(tǒng)。c排除有燃燒、爆炸或腐蝕的污染物時，應(yīng)當(dāng)各自單獨設(shè)立系統(tǒng)，并且系統(tǒng)應(yīng)有防止燃燒、爆炸或腐蝕的措施。d排除高溫、高濕氣體時，應(yīng)單獨設(shè)置系統(tǒng)，并有防止結(jié)露和有排除凝結(jié)水的措施。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理②局部送風(fēng)系統(tǒng)在一些大型的車間中，尤其是有大量余熱的高溫車間，采用全面通風(fēng)已經(jīng)無法保證室內(nèi)所有地方都達(dá)到適宜的程度。在這種情況下，可以向局部工作地點送風(fēng)，造成對工作人員溫度、濕度、清潔度合適的局部空氣環(huán)境，這種通風(fēng)方式叫做局部送風(fēng)。直接向人體送風(fēng)的方法又叫崗位吹風(fēng)或空氣淋浴。

圖7-4為車間局部送風(fēng)示意圖，是將室外新風(fēng)以一定風(fēng)速直接送到工人的操作崗位，使局部地區(qū)空氣品質(zhì)和熱環(huán)境得到改善。1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（2）全面通風(fēng)全面通風(fēng)又稱稀釋通風(fēng)，原理是向某一房間送入清潔新鮮空氣，稀釋室內(nèi)空氣中的污染物的濃度，同時把含污染物的空氣排到室外，從而使室內(nèi)空氣中污染物的濃度達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。全面通風(fēng)適用于：有害物產(chǎn)生位置不固定的地方；面積較大或局部通風(fēng)裝置影響操作；有害物擴(kuò)散不受限制的房間或一定的區(qū)