《《動車組通風(fēng)系統(tǒng)》PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《動車組通風(fēng)系統(tǒng)》PPT課件（102頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、動車組通風(fēng)系統(tǒng),列車的通風(fēng)系統(tǒng)除了可以給乘客提供新鮮空氣外，它的另一項(xiàng)功能就是保證車廂內(nèi)具有適當(dāng)?shù)臍鈮?，即?dāng)車外氣壓發(fā)生明顯變化時，通風(fēng)系統(tǒng)會將車廂內(nèi)的氣壓維持在一個讓人們感到舒適的水平。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),第一節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)的組成 通風(fēng)系統(tǒng)是空調(diào)裝置的重要組成部分，它的作用是將經(jīng)過處理的空氣輸送和分配到客室并獲得合理的氣流組織，同時還將客室內(nèi)污濁的空氣排出室外，使室內(nèi)的空氣參數(shù)滿足設(shè)計(jì)的要求。 通風(fēng)系統(tǒng)是客車空調(diào)裝置中唯一不分季節(jié)而長期運(yùn)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,動車組通風(fēng)系統(tǒng),按照工作動力來區(qū)分，通風(fēng)系統(tǒng)可分為自然通風(fēng)系統(tǒng)和強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)。 圖3-1為

2、客車空氣調(diào)節(jié)裝置中最常用的強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。 系統(tǒng)工作時，在通風(fēng)機(jī)組的作用下，室外新鮮空氣經(jīng)新風(fēng)口吸人車內(nèi)，經(jīng)濾塵器過濾并與回風(fēng)混合后送入空氣處理室，經(jīng)過蒸發(fā)器冷卻或者由電預(yù)熱器預(yù)熱，送入主風(fēng)道，再由各送風(fēng)口均勻地送入室內(nèi)。室內(nèi)空氣的一部分，經(jīng)回風(fēng)口、回風(fēng)道被通風(fēng)機(jī)吸入作為再循環(huán)空氣重復(fù)使用；另一部分則經(jīng)由排風(fēng)口和排風(fēng)扇排出車外。,圖3-1 客車空氣調(diào)節(jié)原理圖,動車組通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng)一般由風(fēng)機(jī)、進(jìn)排風(fēng)裝置、風(fēng)道以及空氣凈化設(shè)備組成。高速列車的通風(fēng)系統(tǒng)通常還包括空氣壓力波動控制裝置。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),一、通風(fēng)機(jī)（組） 通風(fēng)機(jī)組是通風(fēng)系統(tǒng)的動力裝置，它由離心式通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)組成，一般安裝在車輛

3、端部平頂板上部空間，也可以安裝在車下部，其安裝處所主要取決于空氣處理設(shè)備的位置。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),二、風(fēng)道 風(fēng)道的作用是輸導(dǎo)空氣。送風(fēng)系統(tǒng)通過風(fēng)道，把處理好的新鮮空氣輸送到客車車廂內(nèi)；排風(fēng)系統(tǒng)通過風(fēng)道，把需要排除的污濁空氣輸送至車外。風(fēng)道的形狀和布置將直接影響車內(nèi)的氣流組織和空調(diào)效果。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),二、風(fēng)道 空調(diào)列車的風(fēng)道可以由各種不同的材料制成，也可以有很多不同的構(gòu)造和斷面形式。在客車空調(diào)裝置中，風(fēng)道應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性、耐腐蝕、隔熱性好、重量輕和易于加工等方面的要求。常用的材料由鍍鋅鐵板、鋁合金板、玻璃鋼和膠合板等。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),（一）主風(fēng)道 主風(fēng)道的作用是將經(jīng)過空氣冷卻器或預(yù)熱器處理后的

4、空氣輸送到客室內(nèi)。 主風(fēng)道的截面，一般有圓形和矩形兩種。 按風(fēng)道截面沿長度方向是否變化，有變截面和等截面風(fēng)道之分。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),（二）回風(fēng)道 回風(fēng)道是車廂與通風(fēng)機(jī)之間，用于傳輸再循環(huán)空氣的通道?；仫L(fēng)道的斷面形狀一般根據(jù)其在車內(nèi)的安裝位置和空間大小而確定?；仫L(fēng)道在客室一端與回風(fēng)口相連。客車上的回風(fēng)口大部分設(shè)在客室內(nèi)通風(fēng)機(jī)端端壁的下部，采用集中回風(fēng)方式。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),（三）排風(fēng)道 排風(fēng)道是用來排除車內(nèi)污濁空氣的，所以其一端是連接在排風(fēng)口，而另一端與排風(fēng)扇相連或與自然通風(fēng)器連接。由于外界新鮮空氣不斷被送入車內(nèi)，與其等量的車內(nèi)污濁空氣就由排風(fēng)口，經(jīng)排風(fēng)道被排出車外，以保持車內(nèi)壓力恒定。,動車組

5、通風(fēng)系統(tǒng),三、吸風(fēng)口、送風(fēng)口及其調(diào)節(jié)板 （一）吸風(fēng)口 吸風(fēng)口也稱新風(fēng)口或進(jìn)風(fēng)口，它是新鮮空氣的吸入口。吸風(fēng)口一般布置在裝有通風(fēng)機(jī)端的車門上部，也有設(shè)置在車端上部和車頂上部的。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),（二）送風(fēng)口 送風(fēng)口的作用是給車廂分配空氣。它的形式對射流的擴(kuò)散及空間內(nèi)氣流流型的形成有直接影響。送風(fēng)口處一般都裝有散流器（送風(fēng)器） 集中送風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，其送風(fēng)口一般都沿車頂棚或側(cè)壁均勻布置。圖3-2為常用的送風(fēng)口型式，其中圖（a）為圓盤式散流器，圖（b）、（c）、（d）為直片式散流器。 （三）調(diào)節(jié)板 調(diào)節(jié)板的作用就是調(diào)節(jié)通過風(fēng)道的空氣流量，其結(jié)構(gòu)根據(jù)風(fēng)道截面形狀而定。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-2

6、送風(fēng)口型式舉例,動車組通風(fēng)系統(tǒng),四、車內(nèi)空氣凈化設(shè)備空氣過濾器 空氣中總是不同程度的含有各種灰塵和雜質(zhì)。過多的灰塵進(jìn)入車內(nèi)，不僅會影響旅客的舒適和健康，也不利于空氣處理設(shè)備的正常工作。因此，通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)有空氣過濾器。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),動車組通風(fēng)系統(tǒng),1、粗效過濾器 粗效過濾器的濾材多采用玻璃纖維、人造纖維、金屬網(wǎng)絲及粗孔聚氨酯泡塑料等。 2、中效過濾器 中效過濾器的主要濾料是玻璃纖維(直徑比粗效過濾器的玻璃纖維直徑小，約為10m)、人造纖維(滌綸、丙綸、脯綸等)合成的無紡布及中細(xì)孔聚乙烯泡沫塑料等。 3、高效過濾器 濾料一般是用超細(xì)玻璃纖維或合成纖維加工制成的濾紙。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),五、空氣壓

7、力波動控制裝置 乘坐高速列車或飛機(jī)有時會因頻繁的耳鳴現(xiàn)象而感到不適。這種現(xiàn)象因由室內(nèi)外的氣壓差而出現(xiàn)。 如果車內(nèi)空氣壓力的變化量及變化速度超過一定值，則會刺激旅客的耳鼓膜，引起耳脹耳痛，從而影響乘客的舒適性。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),五、空氣壓力波動控制裝置 據(jù)日本在新干線上進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果：當(dāng)車內(nèi)壓力在-0.2kPa以下時，開啟車門時有“耳感不適”的現(xiàn)象；當(dāng)車內(nèi)壓力在+0.2kPa以上時，同樣也存在開啟車門時發(fā)生“耳感不適”；超過+0.5kPa時，車門一打開，旅客將感到極度不適。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),五、空氣壓力波動控制裝置 車內(nèi)氣壓對人體舒適性的影響可以用壓力變化速度來評價，評價指標(biāo)分為七級：第一級為2

8、00Pa/s，它對應(yīng)于沒有不舒適感覺；第七級為300Pa/s，它對應(yīng)于強(qiáng)烈不舒適感覺；可以忍耐值為三級，約為233.4Pa/s,動車組通風(fēng)系統(tǒng),五、空氣壓力波動控制裝置 針對上述問題，世界各國對高速列車都有自已的具體要求。如日本要求車內(nèi)的最大壓力變化率，新車不超過200 Pa/s，舊車不超過300 Pa/s；德國規(guī)定的壓力變化率范圍為：200400 Pa/s,動車組通風(fēng)系統(tǒng),五、空氣壓力波動控制裝置 我國鐵道部在高速動車組的招標(biāo)文件中也對車內(nèi)氣壓的舒適性作了具體要求：在各車廂的地板下安裝1臺給排氣一體型連續(xù)換氣裝置以控制車內(nèi)壓力波動。壓力變化的最大值不得超過1000 Pa，壓力變化率不應(yīng)超過2

9、00 Pa/s。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),為了減少壓力波的影響，保證旅客的舒適度，一方面高速車輛必須采取良好的空氣壓力密封，列車空調(diào)裝置的進(jìn)排氣口應(yīng)避開低壓或渦流區(qū)布置，另一方面需要加裝可控的間歇或連續(xù)作用式進(jìn)排氣控制裝置，以便在車外壓力發(fā)生變化時調(diào)節(jié)進(jìn)排氣口的工作狀態(tài)，防止車內(nèi)空氣壓力變化過大，并保持一定的的正壓（一般不小于30 Pa）。目前，各國解決壓力波動問題的方式不盡相同。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),日本新干線車輛在換氣系統(tǒng)中采用壓力緩和裝置解決車內(nèi)氣壓波動問題，其實(shí)用產(chǎn)品主要有：截止閥、高速高壓風(fēng)機(jī)、無源壓力緩和裝置以及有源壓力緩和裝置。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-3 壓力緩和裝置的作用效果,動車組通風(fēng)系

10、統(tǒng),對于最高速度達(dá)到300km/h高速列車（500系列）來說，由于列車外表面的壓力變動可高達(dá)7.5kPa，已有的連續(xù)換氣裝置也不能滿足要求，所以日本在原有換氣裝置的基礎(chǔ)上開發(fā)了新的“壓力緩和裝置”。 日本新研制的風(fēng)量控制式換氣系統(tǒng) (即換氣控制閥)示于圖3-4，該系統(tǒng)的進(jìn)、排風(fēng)口由電磁閥開閉，電磁閥受車內(nèi)、外壓力傳感器和進(jìn)、出隧道信息的控制。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-4 風(fēng)量控制式換氣系統(tǒng),動車組通風(fēng)系統(tǒng),一旦壓力傳感器監(jiān)測到車內(nèi)、外壓力的變化超過一定值，則電磁閥動作。通過調(diào)節(jié)閥門開度，保持進(jìn)氣口和排氣口的平衡，使車內(nèi)壓力變化更小，提高了列車運(yùn)行舒適度。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),第二節(jié) 合理的氣

11、流組織 一、氣流組織的概念 氣流組織是通風(fēng)的核心環(huán)節(jié)。為了使客車車廂內(nèi)空氣的溫度、濕度、流速等指標(biāo)符合人體的舒適性要求，必須使車內(nèi)空氣合理地流動，通常把對車內(nèi)空氣流動和分布的控制稱為氣流組織。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)就是通過合理地選擇送風(fēng)口、回風(fēng)口及排風(fēng)口的數(shù)量和位置來組織車內(nèi)空氣的流動，使車廂內(nèi)形成比較均勻而穩(wěn)定的溫度、濕度、氣流速度和清潔度，以滿足乘客舒適感的要求。 影響氣流組織的因素很多，如送風(fēng)口和回風(fēng)口的位置、型式、大小、數(shù)量，送風(fēng)射流參數(shù)(送風(fēng)溫差和送風(fēng)速度)，車內(nèi)設(shè)施的布置和大小，以及各種熱源分狀況等。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),二、人體舒適性對氣流組織的要求 1、對溫度梯度的要

12、求 在工作區(qū)內(nèi)的地面上方1.1m和0.1m之間的溫差不應(yīng)大于3度。 2、對風(fēng)速的要求 舒適性空調(diào)冬季室內(nèi)風(fēng)速不應(yīng)大于0.2m/s，夏季不應(yīng)大于0.3m/s。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),三、氣流組織的方式 空調(diào)客車內(nèi)部的溫度、相對濕度、氣流速度、污染物濃度等都應(yīng)滿足有一定的要求，而這些參數(shù)都直接受車內(nèi)空氣流動和分布狀況影響。 氣流組織形式多種多樣，分類方法也各有所不同，例如，按送、回風(fēng)口的布置可分為“上送下回”、“上送上回”、“下送上回”及“中送風(fēng)”等形式；按氣流的組織方式又可分為混合式、置換式、單向流式和局部式等4種形式等等。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),1、混合式氣流組織 混合式氣流組織，即混合式通風(fēng)，它通常是將

13、經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣，以遠(yuǎn)大于使用空間所要求的速度供給送風(fēng)口，并且送風(fēng)溫度可以高于、低于或等于使用空間的空氣溫度。從送風(fēng)口噴射出的送風(fēng)射流不斷卷吸室內(nèi)空氣，使射流流量不斷增加；射流邊界與周圍氣體不斷進(jìn)行動量、能量和質(zhì)量交換，使射流的速度和射流與室內(nèi)空氣的溫度差不斷減小。工作區(qū)則位于射流的末端或射流的回流區(qū)。由此可見，混合式通風(fēng)的氣流組織方法使工作區(qū)氣流的速度、溫度、濕度和空氣品質(zhì)均勻一致，實(shí)現(xiàn)全室性空調(diào)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),1、混合式氣流組織 按照送風(fēng)口的位置，混合式氣流組織又分為以下三種方式。 側(cè)送風(fēng) 頂送風(fēng) 下送風(fēng),動車組通風(fēng)系統(tǒng), 側(cè)送風(fēng) 特點(diǎn)：工作區(qū)處于回流區(qū)中。送風(fēng)與室內(nèi)

14、空氣混合充分，工作區(qū)的風(fēng)速較低，溫濕度比較均勻。適用于恒溫恒濕的空調(diào)房間。排出空氣的污染物濃度或溫度基本上等于工作區(qū)的濃度和溫度。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-5 側(cè)送風(fēng)的室內(nèi)氣流分布 (a)上側(cè)送、同側(cè)下回；(b)上側(cè)送、對側(cè)下回；(c)上側(cè)送、上側(cè)回； (d)雙側(cè)送、雙側(cè)下回；(e)上部兩側(cè)送，上回；(f)中側(cè)送、下回、上排,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-6 頂送風(fēng)的室內(nèi)氣流分布 (a)散流器平送、頂棚回風(fēng)；(b)散流器向下送風(fēng)、下側(cè)回風(fēng),動車組通風(fēng)系統(tǒng), 頂送風(fēng) 圖3-6(a)中，工作區(qū)基本上處于混合空氣中。圖3-6(b)中，工作區(qū)位于向下流動的氣流中，在向下流動的上部是射流混合區(qū)。這種流型的

15、通風(fēng)效率和換氣效率都比圖3-6(a)的高，主要用于有較高凈化要求的場合。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-7 下送風(fēng)的室內(nèi)氣流分布,動車組通風(fēng)系統(tǒng), 下送風(fēng) 此種送風(fēng)方式是將新鮮空氣直接送入工作區(qū)。為滿足人體舒適性要求，送風(fēng)溫差必然小于上送風(fēng)方式，因而送風(fēng)量需要加大。同時為保證乘客沒有“吹風(fēng)”感，送風(fēng)速度也不能太大，一般不宜超過0.50.7m/s。這樣就必須增大送風(fēng)口的面積或數(shù)量，因而給風(fēng)口布置帶來困難。此外，地面容易集聚臟物，這將會影響送風(fēng)的清潔度。主要優(yōu)點(diǎn)是，新鮮空氣首先通過工作區(qū)，如果配以頂部排風(fēng)，則車上部余熱可以不進(jìn)入工作區(qū)而被直接排走。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),2、置換式氣流組織 置換式氣流組織，是基

16、于空氣的密度差而形成熱氣流上升、冷氣流下降的原理實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣的，即置換通風(fēng)。 置換通風(fēng)的送風(fēng)溫度通常低于室內(nèi)空氣溫度24 C，密度較大的送風(fēng)氣流將沿地面擴(kuò)散開來，在下部形成一層溫度較低的送風(fēng)氣流。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),新鮮清潔空氣直接送入工作區(qū)，由于在工作區(qū)內(nèi)無大的空氣流動，污染物的橫向擴(kuò)散速度很慢，從而直接被上升氣流帶到上部非人活動的高溫混合區(qū)，最終被房間頂部的排風(fēng)口排出，這樣就可以保證人體處于一個相對清潔的空氣環(huán)境中，從而有效地提高了工作區(qū)的空氣品質(zhì)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),置換通風(fēng)氣流分布的特點(diǎn)是：工作區(qū)內(nèi)氣流近似于單向流；通風(fēng)效率和溫度效率都很高，換氣效率也較高；既節(jié)省冷量，又有較高的室內(nèi)空氣品

17、質(zhì)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-8 置換通風(fēng)的室內(nèi)氣流分布,動車組通風(fēng)系統(tǒng),3、單向流式氣流組織 氣流在空間的斷面上均勻分布。,圖3-9 單向流的室內(nèi)氣流分布,動車組通風(fēng)系統(tǒng),4、局部式氣流組織 局部式氣流組織就是將經(jīng)過通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣送入到受控空間的局部位置，如飛機(jī)和列車的座椅、辦公室的辦公桌、車間的工作崗位等，這樣的氣流組織方式又稱之為局部通風(fēng)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-10 座椅送風(fēng)的局部氣流分布,動車組通風(fēng)系統(tǒng),四、氣流組織的評價 1、空氣年齡(Age of air) 空氣質(zhì)點(diǎn)的年齡簡稱空氣年齡，是指空氣質(zhì)點(diǎn)自進(jìn)入房間至到達(dá)室內(nèi)某點(diǎn)所經(jīng)歷的時間。 空氣年齡，從表面意義上講是空氣在室內(nèi)被

18、測點(diǎn)上的停留時間。而實(shí)際意義是指舊空氣被新空氣所代替的速度。 空氣從送風(fēng)口進(jìn)入車內(nèi)后的流動過程中，不斷摻混污染物，空氣的清潔程度和新鮮程度將不斷下降。因此，空氣年齡短，預(yù)示著到達(dá)該處的空氣可能摻混的污染物少，排除污染物的能力愈強(qiáng)。顯然，空氣年齡評價了空氣流動狀態(tài)的合理性。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-11 空氣年齡示意圖,空氣通過房間所需最短時間 是房間容積V與單位時間換氣量G之比。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),2、換氣效率(Air exchange efficiency) 換氣效率 是評價換氣效果優(yōu)劣的一個指標(biāo)，它是氣流分布的特性參數(shù)，與污染物無關(guān)。它定義為理論上最短的換氣時間與實(shí)際換氣時間之比，即（分母為

19、置換室內(nèi)全部現(xiàn)存空氣的時間，是室內(nèi)平均空氣年齡的2倍）,,動車組通風(fēng)系統(tǒng), 是基于空氣年齡的指標(biāo)，因此它反映了空氣流動狀態(tài)合理性。最理想的氣流分布=100 ，一般的氣流分布 。 一般混合通風(fēng)=50%，而置換通風(fēng)=50%-100 。換氣效率=100只有在理想的活塞流時才有可能實(shí)現(xiàn)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),4、通風(fēng)效率(Ventilation efficiency) 通風(fēng)效率又稱混合效率，定義為實(shí)際參與工作區(qū)內(nèi)稀釋污染物的風(fēng)量與總送入風(fēng)量之比，或是送、排風(fēng)污染物濃度之差與送風(fēng)、工作區(qū)污染物濃度之差的比，即,,,,動車組通風(fēng)系統(tǒng),,,,,,,,,由此可見，Ev也表示通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)排出污染物的能力，因此也

20、稱為排污效率。當(dāng)送入房間空氣與污染物混合均勻，排風(fēng)的污染物濃度等于工作區(qū)濃度時，Ev=1 。一般的混合通風(fēng)的氣流分布形式，Ev1 。但是，若清潔空氣由下部直接送到工作區(qū)時，工作區(qū)的污染物濃度可能小于排風(fēng)的濃度，這時Ev1。Ev不僅與氣流分布有著密切關(guān)系，而且還與污染物分布有關(guān)。污染源位于排風(fēng)口處，Ev增大。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),溫度效率 下送風(fēng)上排風(fēng)送風(fēng)方式 的值大于1，且具有較高的通風(fēng)效率，這是該種通風(fēng)方式受到重視的主要原因。,,,,,,,,,動車組通風(fēng)系統(tǒng),,圖3-14 不同送風(fēng)方式的、值,動車組通風(fēng)系統(tǒng),第三節(jié) 空氣凈化 一、空氣凈化的概念 空氣凈化系指去除空氣中的污染物質(zhì)，控制房間或空間

21、內(nèi)空氣達(dá)到潔凈要求。對于鐵路空調(diào)客車來說，進(jìn)入車內(nèi)的空氣由車外空氣和車內(nèi)循環(huán)空氣兩部分構(gòu)成。車外空氣由于受到環(huán)境污染，空氣中包括粉塵、煙霧、微生物、花粉等懸浮污染物，以及如CO、SO2等各種有害氣體；車內(nèi)循環(huán)空氣受到人的活動和工作過程的污染，如人體呼出CO2、身體散發(fā)出體味并可能帶有病菌，這些都會影響乘客的健康。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),因此，列車空氣調(diào)節(jié)設(shè)備必須包含空氣凈化裝置。通過凈化處理，使進(jìn)入車內(nèi)的空氣達(dá)到所要求的潔凈度。 空氣潔凈度通常用潔凈空氣環(huán)境中空氣含塵量多少來表示。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),二、內(nèi)部空間空氣凈化的要求 1、一般凈化：對送入空氣只要求進(jìn)行一般的凈化處理，大多數(shù)以控制溫、濕度為主

22、的民用與工業(yè)建筑空調(diào)工程均屬于此類； 2、中等凈化；對空氣中懸浮微粒的質(zhì)量濃度有一定要求，空調(diào)客車車廂內(nèi)空氣中的含塵量1mgm3等； 3、超凈凈化：對空氣中懸浮微粒的大小和數(shù)量均有嚴(yán)格要求。超凈凈化用以滿足某些生產(chǎn)工藝和科學(xué)實(shí)驗(yàn)對高潔凈度生產(chǎn)環(huán)境的特殊要求。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),三、空氣凈化處理 1、空氣品質(zhì)處理技術(shù)簡介 空氣凈化處理通?？梢酝ㄟ^以下技術(shù)手段來完成： 纖維過濾技術(shù)、靜電過濾技術(shù)、吸附技術(shù)、光催化技術(shù)、負(fù)離子技術(shù)、臭氧技術(shù)、低溫等離子技術(shù)以及上述技術(shù)的組合等。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),纖維過濾技術(shù)屬于表面過濾技術(shù)，空氣中的微粒在纖維過濾材料的表面被捕集。纖維過濾材料對微粒的捕集主要是借助篩濾

23、作用、慣性碰撞作用、攔截作用、以及擴(kuò)散作用等機(jī)理的單獨(dú)或聯(lián)合作用來實(shí)現(xiàn)的。 靜電過濾技術(shù)也稱靜電除塵技術(shù)。,靜電過濾器工作原理,動車組通風(fēng)系統(tǒng),吸附技術(shù)作為空氣凈化的主要方法而被廣泛應(yīng)用。其原理是，固體表面上的分子力處于不平衡或不飽和狀態(tài)，由于這種不飽和的結(jié)果，固體會把與其接觸的氣體或液體溶質(zhì)吸引到自己的表面上，從而使其殘余力得到平衡。固體表面進(jìn)行的這種物質(zhì)濃縮現(xiàn)象就是吸附現(xiàn)象。 目前在空氣品質(zhì)處理中應(yīng)用較廣的吸附劑主要是顆?；钚蕴亢突钚蕴坷w維。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),光催化凈化是基于光催化劑在紫外線照射下具有的氧化還原能力而凈化污染物的一項(xiàng)技術(shù)。光催化是以光為能量激活催化劑，反應(yīng)在常溫下就能進(jìn)行。

24、在光催化反應(yīng)中，用紫外光為光源，激發(fā)產(chǎn)生的活性自由基與污染物反應(yīng)，將空氣中的微量有害氣體及人體散發(fā)的異味氣體徹底分解為無臭、無害產(chǎn)物，因此可以從根本上消除室內(nèi)空氣污染物對人體健康的危害。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),空氣負(fù)離子凈化空氣的原理是，空氣負(fù)離子能夠附著在固相或液相污染物微粒上形成大離子，大離子會借助凝結(jié)和吸附作用而沉降下來。以此實(shí)現(xiàn)對空氣的凈化。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),臭氧（O3）是一種強(qiáng)氧化劑。臭氧在室內(nèi)空氣凈化中的應(yīng)用是將臭氧直接與室內(nèi)空氣混合，或?qū)⒊粞踔苯俞尫诺绞覂?nèi)空氣中去，利用臭氧極強(qiáng)的氧化作用，達(dá)到滅菌消毒的目的。 由于將臭氧直接釋放到空氣中，整個室內(nèi)空間，包括該空間內(nèi)的所有物品周圍，都充滿

25、了臭氧氣體，因而消毒滅菌范圍廣。臭氧能夠氧化有機(jī)物，因而也能和構(gòu)成人體的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，因此，如果使用不當(dāng)，臭氧也能危害人體健康。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),低溫等離子體對空氣的凈化包括三個方面，即荷電除塵、有害氣體的催化凈化和負(fù)離子凈化等。它不僅能夠分解氣態(tài)污染物，還可以從氣流中分離出顆粒物，如有毒的化學(xué)物質(zhì)和病菌懸浮顆粒物等。另外，低溫等離子體還具有調(diào)節(jié)離子平衡的功能。所以，從理論上說，它在空氣凈化方面有著其它凈化方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),2、空氣顆粒狀污染物的凈化處理 空氣凈化處理的首要任務(wù)是除掉空氣中的懸浮微粒。根據(jù)懸浮微粒的來源，達(dá)到凈化目標(biāo)的技術(shù)措施主要包括空氣過濾和氣流組織。

26、空氣過濾是利用過濾裝置，將送入潔凈空間的空氣中的懸浮微粒去除，從而保證進(jìn)入房間的空氣達(dá)到要求的潔凈度，這是空氣凈化處理的基本方式。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),在空氣過濾中，利用濾料孔隙，將大于孔隙尺寸的塵粒阻留下來的現(xiàn)象稱為篩濾作用。實(shí)際上空氣過濾器的過濾作用是比較復(fù)雜的，其主要機(jī)理有： (1)慣性作用 (2)擴(kuò)散作用 (3)靜電作用 (4)吸附作用,動車組通風(fēng)系統(tǒng),3、空氣的除臭、滅菌和離子化 (1)氣相污染物處理及空氣除臭 空調(diào)凈化系統(tǒng)常采用的氣相污染物凈化方式有： a.洗滌吸收 b.活性碳吸附器 c.化學(xué)吸附 d.光觸媒凈化 e.稀釋 (2)空氣滅菌 空氣滅菌可采用過濾和消毒兩

27、類方式。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),第四節(jié) 誘導(dǎo)通風(fēng) 采用誘導(dǎo)器做末端裝置（送回風(fēng)口）的空調(diào)系統(tǒng)稱為誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)。誘導(dǎo)通風(fēng)是客車空調(diào)中的另一種通風(fēng)形式。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-16 TGV-PSE列車誘導(dǎo)空調(diào)的氣流組織 1-誘導(dǎo)器；2-回風(fēng)；3-送風(fēng),動車組通風(fēng)系統(tǒng),一、誘導(dǎo)通風(fēng)的工作原理 誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)由一次風(fēng)（新風(fēng)）系統(tǒng)、誘導(dǎo)器及二次風(fēng)系統(tǒng)組成。圖3-17為誘導(dǎo)通風(fēng)的示意圖。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-17 誘導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng) 1-混合箱；2-噴嘴；3-靜壓室；4-通風(fēng)機(jī)；5-集中空氣處理箱,動車組通風(fēng)系統(tǒng),二、誘導(dǎo)器簡介 誘導(dǎo)器是誘導(dǎo)通風(fēng)的送風(fēng)設(shè)備，它由外殼、噴嘴、靜壓箱和一次風(fēng)聯(lián)接管熱交換器（盤管）

28、等組成。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-18誘導(dǎo)器的結(jié)構(gòu)示意圖 (a) 立式；(b) 臥式；(c) 立式雙面 1-一次風(fēng)連接管；2-靜壓箱；3-噴嘴；4-二次盤管； 5-混合段；6-旁通風(fēng)門；7-凝水盤；8-導(dǎo)流板,動車組通風(fēng)系統(tǒng),三、誘導(dǎo)通風(fēng)的特點(diǎn) 1、誘導(dǎo)通風(fēng)最明顯的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備緊湊、風(fēng)管尺寸小。 2、經(jīng)過空氣冷卻器去濕冷卻后的一次風(fēng)的溫度，不受送風(fēng)溫差的限制。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),第五節(jié) 應(yīng)急通風(fēng) 一、應(yīng)急通風(fēng)的概念 這里的應(yīng)急通風(fēng)系指，當(dāng)交流動力電源失效時，空調(diào)系統(tǒng)由蓄電池作為電源供電，通過逆變器給風(fēng)機(jī)供電，向車內(nèi)送入新風(fēng)的過程。應(yīng)急通風(fēng)的主要目的是保障旅客的生命安全，而不是提供舒適性環(huán)境。

29、因此，應(yīng)急通風(fēng)對系統(tǒng)的基本要求是，能夠在盡可能長的時間內(nèi)向客室提供乘客所需的最小新風(fēng)量。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),第六節(jié) 典型動車組通風(fēng)系統(tǒng)介紹 一、國外高速客車通風(fēng)系統(tǒng) 1、TGV列車的通風(fēng)系統(tǒng) 法國高速客車TGV采用誘導(dǎo)器通風(fēng)，其氣流組織較為理想。如圖3-19所示，它的通風(fēng)形式為下送、下回、下排。 2、ICE列車的通風(fēng)系統(tǒng),動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-19 誘導(dǎo)通風(fēng)的氣流組織 1-誘導(dǎo)器；2-包間門下部的百葉窗,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-20 德國ICE通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 1-進(jìn)氣口；2-壓力保護(hù)閥；3-消音器；4-旁通擋板；5-壓力保護(hù)風(fēng)機(jī)；6-消音器；7-壓力傳感器；8-混合室；9-通風(fēng)機(jī)；10-加

30、熱器；11-蒸發(fā)器；12-送風(fēng)機(jī)；13-出風(fēng)口；14-回風(fēng)口,動車組通風(fēng)系統(tǒng),3、新干線高速列車的通風(fēng)系統(tǒng),圖3-21 300系高速列車通風(fēng)系統(tǒng),動車組通風(fēng)系統(tǒng),上述3個國家的客車通風(fēng)各有特點(diǎn)： 日本主要采用車頂中央風(fēng)道送風(fēng)、散流器或條縫式送風(fēng)口向下送風(fēng)方式，即便是空調(diào)機(jī)組及送風(fēng)機(jī)設(shè)置在車下，也要通過側(cè)墻垂直風(fēng)道將風(fēng)送到車頂送風(fēng)道中，然后再送到車內(nèi)； 德國ICE型高速客車送風(fēng)風(fēng)道也是車頂下送風(fēng)方式，但送風(fēng)末端一般為多孔板； 法國TGV系列高速客車空調(diào)機(jī)組基本安裝在車下，在地板兩側(cè)設(shè)置風(fēng)道，通過設(shè)置在窗下的誘導(dǎo)器送風(fēng)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),二、我國270km/h高速列車的通風(fēng)系統(tǒng) 270 km/h高

31、速列車的氣流組織采用非等溫受限射流兩側(cè)出風(fēng)形式送風(fēng)。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-22 270 km/h高速列車氣流組織示意圖,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-23 270 kmh高速列車二等座車通風(fēng)系統(tǒng)方案 1-送風(fēng)道；2-回風(fēng)道；3-車頂回風(fēng)道；4-消音連接風(fēng)道；5-空氣處理箱；6-濾塵器；7-新風(fēng)口；8-壓力保護(hù)閥；9-旁通閥；10-新風(fēng)機(jī)；11-新風(fēng)機(jī)電機(jī)；12-消音器,動車組通風(fēng)系統(tǒng),三、CRH2動車組通風(fēng)系統(tǒng) （一）風(fēng)道布置 CRH2動車組通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道布置示于圖3-24和3-25。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-24（a） CRH2動車組空調(diào)風(fēng)道布置圖，1號車（T1C）,第三章

32、動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-24（b） CRH2動車組空調(diào)風(fēng)道布置圖，2號車（M2）,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-24（c） CRH2動車組空調(diào)風(fēng)道布置圖，7號車（M1S）,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-25 CRH2動車組客室風(fēng)道,動車組通風(fēng)系統(tǒng),（二） CRH2動車組原型車車內(nèi)效果圖 與日本E2系車輛相同，四方/川崎動車組采用車下給排氣的換氣形式。由布置在車輛地板下面的空調(diào)裝置吹出的風(fēng)經(jīng)過地板中的風(fēng)道引導(dǎo)，通到每個側(cè)窗間的立式上行風(fēng)道，然后經(jīng)過行李架下面的風(fēng)道，從側(cè)窗襯層上部設(shè)置的出風(fēng)口吹出（圖3-26）。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),（二） CRH2動車組原型車車內(nèi)效果圖 客室的排氣口設(shè)置在座椅擱腳臺下

33、，客室中央部分，每兩排座椅配置一個，客室兩端每個座位配置一個。但是在與地板下空調(diào)裝置、換氣裝置連接部分相近的座椅處，為防止噪音影響，不設(shè)排氣口。排氣風(fēng)道布置在地板下方。排氣經(jīng)過地板下面的連續(xù)換氣裝置，被排到車外。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-26 CRH2動車組原型車車內(nèi)效果圖,動車組通風(fēng)系統(tǒng),冷氣運(yùn)行時，從回風(fēng)口吸入的車廂內(nèi)空氣與從新風(fēng)裝置通過供風(fēng)道送入的新鮮外氣混合，通過設(shè)置在空調(diào)裝置回風(fēng)口的過濾器后，在熱交換器進(jìn)行熱交換，冷卻為冷氣。并從行李架下方的送風(fēng)口吹入車廂，向乘客提供清涼的感覺。暖氣運(yùn)行時，從回風(fēng)口吸入的車廂內(nèi)空氣同樣與新鮮外氣混合，通過設(shè)置在空調(diào)裝置回風(fēng)口的過濾器，由電熱器加

34、熱，通過與冷氣時相同的路徑送出暖風(fēng)。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),（三）連續(xù)換氣裝置 CRH2動車組最高運(yùn)行速度為275km/h，在通過隧道或會車時，車外壓力變化較大。如果不對此加以控制的話，乘客會感到耳部不適。因此，與原型車相同，為防止車外壓力的變化向車內(nèi)的傳遞，CRH2動車組在地板下面安裝有用于車內(nèi)換氣的給排氣一體的連續(xù)換氣裝置。在日本新干線高速列車中，E2-0和E2-1000的換氣裝置可以互換安裝。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),為達(dá)到減低噪音的目的，換氣裝置工作時，根據(jù)車輛的行駛速度能夠進(jìn)行工作頻率的切換。在停車時，為減低噪音，使用低速工作頻率53Hz（3180轉(zhuǎn)/分），與相向的車輛相會時和在隧道里行走時，為防

35、止車內(nèi)壓力變化引起的耳朵不適，使用高速的工作頻率60Hz (3600轉(zhuǎn)/分)，并將高、低速切換速度設(shè)置為160 km/h。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),四、 CRH1動車組通風(fēng)系統(tǒng) CRH1動車組采用分體式空調(diào)裝置（原型車為整體式空調(diào)，設(shè)置于車輛的端部），空氣處理單元設(shè)在車頂中部，供風(fēng)由兩邊的矩形主風(fēng)道，經(jīng)消音器和散流器流入客室。在司機(jī)室后端車頂處設(shè)置有單獨(dú)的空調(diào)單元。排風(fēng)單元設(shè)置于每節(jié)客車車廂端部的車頂和天花板之間。 CRH1動車組暖通空調(diào)系統(tǒng)以UIC533為參考設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，客室送風(fēng)量為6200 m3/h，其中最大新風(fēng)量為2120 m3/h，排風(fēng)量為2x1000 m3/h；司機(jī)室送風(fēng)量為800 m3/h，

36、其中新風(fēng)量為60 m3/h。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-28 CRH1客室通風(fēng)系統(tǒng),動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-29 CRH1司機(jī)室通風(fēng)系統(tǒng),動車組通風(fēng)系統(tǒng),五、 CRH5動車組通風(fēng)系統(tǒng) 客室總供風(fēng)量為4400m3/h，其中新風(fēng)量在9001800 m3/h之間。司機(jī)室設(shè)有獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)，總供風(fēng)量為48090m3/h，新風(fēng)量為18015m3/h。 該動車組的通風(fēng)系統(tǒng)中裝有封閉式換氣裝置，即列車通過隧道及兩車交會時新風(fēng)及廢排口將被關(guān)閉，以此緩解車內(nèi)空氣壓力波動。當(dāng)出現(xiàn)外部壓力波幅為6000Pa、壓力變化率為1500Pa/s（半幅）時，該裝置能保證車內(nèi)壓力變化低于1500Pa（半幅）、壓力變化率低于500Pa/s。,第三章 動車組通風(fēng)系統(tǒng),圖3-31 SM3動車組氣流組織示意圖,復(fù)習(xí)題： 1.簡述通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及各部件的作用。 2.動車組車內(nèi)氣流組織主要有哪幾種形式？ 3.簡述誘導(dǎo)通風(fēng)的原理。,動車組通風(fēng)系統(tǒng),