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1、列车空调加湿方案讨论列车空调加湿方案讨论一、前言随着运输市场的竞争日趋激烈以及人民生活水平的不断进步，旅客对铁路客车的舒适性提出了更高的要求，空调客车是客车发展的必然趋势，客车的空调系统是其重要主成部分，空调系统包括透风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统和自动控制系统等五部分组成。冬季用电热取热后车内相对湿度过低，乘客舒适度降低，当车外环境温度为零下 20左右，车内温度为 22时，车内相对湿度还不足 20%。在正常情况下，相对湿度低于 30%的环境里，乘客就会有口干舌燥的感觉，所以冬季电热取热时，要进步列车舒适度，空调加湿成为一个刻不容缓的课题。二、加湿方案的比较加湿设备固然在建筑
2、行业很早就采用，但由于列车受空间比较小的限制，实现列车空调加湿存在一定的困难。常用的加湿方法有两种，一种是沸腾式加湿；另一种是循环水湿膜加湿。现对两种加湿的原理及特点进行分析，选取一种适合列车空调加湿的方案。1. 沸腾式加湿1.1 沸腾式加湿原理沸腾式加湿即将水烧开沸腾加湿，结合列车情况，加湿设备只能装在空调机组内，通过机组内电热将水箱供水烧开沸腾，然后通过送风将水带进车内进行加湿。1.2 沸腾式加湿特点(1) 加湿量大；(2) 轻易控制， 断电即可停止加湿，由于机组内需安装带加热设备水箱，占用空间大；(3)轻易将水带进车内，腐蚀送风道，损坏送风道及可能将带水的空气吹进车内；(4) 加热设备故
3、障率高，加热设备要定期更换；(5)由于在机组内加热水，以及机组内存放沸腾水，存在安全隐患。2. 湿膜加湿2.1 循环水湿膜加湿原理循环水湿膜加湿必须在车内设置一个循环水箱，将湿膜加湿器安装在空调机组内，通过机组加湿设备与循环水箱问的水循环实现加湿过程，其加湿原理见图 1。在冬季，新风和回风混合后先经过混合空气过滤网过滤，在由电加热器加热(由于加热作用，混合风相对湿度降低，有利于加湿)，然后流过湿膜加湿器加湿，最后由送风机送进客室从而达到对客室加热加湿的作用。加湿器顶部装有一淋水器，水在重力作用下沿湿膜材料向下渗透，水分被湿膜材料吸收，形成均匀的水膜；当干燥的空气通过湿膜材料时，水分子充分吸收空
4、气中的热量而蒸发，使空气的湿度增加。在这一过程中湿膜上的水一部分被蒸发，没有蒸发的另一部分流回循环水箱，再由循环水泵送到湿膜项部，反复循环， 从车上水箱出来的水流经进水手阀和浮子开关后流进循环水箱，然后由循环水泵将水送进湿膜加湿器，其中一部分水在湿膜上蒸发后被送风带走， 由风机送进客室起加湿作用，另一部分水由回水管引出，流回循环水箱，从而达到节水的目的。循环水箱底部装有一排水阀，在长期不用的情况下，将水箱内水排干，以防水箱里的水发臭发霉。同时，在水箱上装有一溢水管，在水箱水位过高时能将水溢出，同时起通气作用。2.2 加湿器循环水箱(带水泵)(1)水泵循环水量：50200kg/h，循环水压力：0
5、51bar；(2)水箱有效容积：25 升；(3)为保证循环水的清洁度，在加湿器供水管路上应安装一供水过滤器；(4) 在水泵供水管路上安装一回水箱的管路，在回水管路及加湿器供水管路上各安装一流量控制装置，这样可以随意控制进进加湿器的水量及压力，且流量控制装置可以切断水源，方便水箱管路的检验；(5)水箱设浮子开关，用于加湿时自动控制水箱的水位；(6)在循环水箱的底部应安装一排水手阀，用于在长期不用时排空水箱内存水，以防水箱发霉发臭；(7)循环水箱以及管道采取保温防冻措施，以确保在环境温度很低时能正常给加湿器供水；(8)在水箱上装有一溢水管，当水箱水位过高时能将水溢出。2.3 加湿量由于加湿采取湿膜
6、蒸发原理，车内的空气经空调机组循环，只要加湿水泵运转就可以一直不停的向车内提供湿空气，理论上可以将车内空气加至最大相对湿度。参照铁标空调设计参数，相对湿度最低不得低于 30%， 可以设定车内相对湿度在 35%50%之间进行控制。2.4 加湿控制原理(1) 车厢内的湿度由安装在回风口的湿度传感器进行丈量，湿度传感器丈量的信号由安装在控制面板内的远程数字湿度控制器接收，该湿度控制器可以显示车厢内湿度，同时还可以根据内部设定要求控制循环水泵的开启，从而控制车厢的湿度；(2) 加湿器与加热器正连锁，只有在机组电加热器开启时才开启加湿器。加湿器只在冬季加热加湿时使用，在制冷和透风时禁止开启加湿器；(3)
7、在冬季加热加湿时，其湿度控制见图 2 所示。当车厢湿度低于 35%时，不管其相对湿度趋势是升高还是降低，循环水泵开启给车厢内加湿；当车厢湿度高于 50%时，不管其相对湿度趋势是升高还是降低，循环水泵封闭，停止给室内加湿；当相对湿度趋势升高且相对湿度介于 35%5O%之间时，循环水泵开启给车厢内加湿；当相对湿度趋势降低且相对湿度介于 3%5O%之间时，循环水泵封闭，停止给室内加湿。2.5 湿膜加湿器特点(1) 洁净，不产生“白粉”现象。由于湿膜加湿器加湿原理是通过表面蒸发，水中的杂质如氯化镁氯化钠等不会被空气带走。假如采用其它喷射式加湿方法， 其杂质会溶于水珠中被空气带进车厢，长期以往，在车厢的
8、灯管以及其它地方将会形成一些以氯化镁氯化钠等为主要成分的白色粉末，即所谓的“白粉”现象；(2)安全可靠。除了一个循环水泵外，无其它运动部件和电力设备；(3)加湿能力自我调节。由于湿膜加湿器的原理是通过表面蒸发，其蒸发量的大小取决于经过湿膜的空气的相对湿度，湿度越高，加湿量越小。而且加湿后的空气其相对湿度肯定低于 100%，因此不会产生过饱和和结露等现象；(4)对空气有洗涤、过滤作用。当空气经过湿膜时，空气中的杂质会被湿膜粘附，然后经过水的冲洗流回回水过滤器过滤；(5)湿膜采用铝箔材料，表面涂有亲水性强，可防止表面发霉的涂层。加湿器框架采用不锈钢材料，淋水器采用铜管。结构强度高、耐腐蚀、阻燃、寿
9、命长；(6)无噪音。当采用其它加湿方法时，由于在喷湿时气流流速较高，会产生一定的噪音。而湿膜加湿器中的流速低压 2.5m/s；(7)对循环水的要求不高。当采用电加热等加湿方法时，为防止结垢，对水的清洁度、硬度和清洗都要有较高的要求；(8)控制方便且相对精确，控制水泵起停即可控制加湿。三、结论通过以上两种加湿方案的比较，循环水湿膜加湿方案更适合在列车上使用，2005 年南车团体生产的高档专运车已安装此加湿设备，冬季电取热时，此加湿方式就可得到验证，实际加湿效果和理论一致后，就可在所有高档列车推广，从而进一步进步国内列车的地位及竞争力。一、前言随着运输市场的竞争日趋激烈以及人民生活水平的不断进步，
10、旅客对铁路客车的舒适性提出了更高的要求，空调客车是客车发展的必然趋势，客车的空调系统是其重要主成部分，空调系统包括透风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统和自动控制系统等五部分组成。冬季用电热取热后车内相对湿度过低，乘客舒适度降低，当车外环境温度为零下 20左右，车内温度为 22时，车内相对湿度还不足 20%。在正常情况下，相对湿度低于 30%的环境里，乘客就会有口干舌燥的感觉，所以冬季电热取热时，要进步列车舒适度，空调加湿成为一个刻不容缓的课题。二、加湿方案的比较加湿设备固然在建筑行业很早就采用，但由于列车受空间比较小的限制，实现列车空调加湿存在一定的困难。常用的加湿方法有两种，一
11、种是沸腾式加湿；另一种是循环水湿膜加湿。现对两种加湿的原理及特点进行分析，选取一种适合列车空调加湿的方案。1. 沸腾式加湿1.1 沸腾式加湿原理沸腾式加湿即将水烧开沸腾加湿，结合列车情况，加湿设备只能装在空调机组内，通过机组内电热将水箱供水烧开沸腾，然后通过送风将水带进车内进行加湿。1.2 沸腾式加湿特点(1) 加湿量大；(2) 轻易控制， 断电即可停止加湿，由于机组内需安装带加热设备水箱，占用空间大；(3)轻易将水带进车内，腐蚀送风道，损坏送风道及可能将带水的空气吹进车内；(4) 加热设备故障率高，加热设备要定期更换；(5)由于在机组内加热水，以及机组内存放沸腾水，存在安全隐患。2. 湿膜加
12、湿2.1 循环水湿膜加湿原理循环水湿膜加湿必须在车内设置一个循环水箱，将湿膜加湿器安装在空调机组内，通过机组加湿设备与循环水箱问的水循环实现加湿过程，其加湿原理见图 1。在冬季，新风和回风混合后先经过混合空气过滤网过滤，在由电加热器加热(由于加热作用，混合风相对湿度降低，有利于加湿)，然后流过湿膜加湿器加湿，最后由送风机送进客室从而达到对客室加热加湿的作用。加湿器顶部装有一淋水器，水在重力作用下沿湿膜材料向下渗透，水分被湿膜材料吸收，形成均匀的水膜；当干燥的空气通过湿膜材料时，水分子充分吸收空气中的热量而蒸发，使空气的湿度增加。在这一过程中湿膜上的水一部分被蒸发，没有蒸发的另一部分流回循环水箱
13、，再由循环水泵送到湿膜项部，反复循环， 从车上水箱出来的水流经进水手阀和浮子开关后流进循环水箱，然后由循环水泵将水送进湿膜加湿器，其中一部分水在湿膜上蒸发后被送风带走， 由风机送进客室起加湿作用，另一部分水由回水管引出，流回循环水箱，从而达到节水的目的。循环水箱底部装有一排水阀，在长期不用的情况下，将水箱内水排干，以防水箱里的水发臭发霉。同时，在水箱上装有一溢水管，在水箱水位过高时能将水溢出，同时起通气作用。2.2 加湿器循环水箱(带水泵)(1)水泵循环水量：50200kg/h，循环水压力：051bar；(2)水箱有效容积：25 升；(3)为保证循环水的清洁度，在加湿器供水管路上应安装一供水过滤器；
