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1、1第三章第三章 动车组通风系统动车组通风系统8/11/20242 第一节第一节 通风系统的组成通风系统的组成 通风系统通风系统是空调装置的重要组成部分，作用是是空调装置的重要组成部分，作用是将经过将经过处理的空气处理的空气输送输送和和分配分配到客室并获得合理的到客室并获得合理的气流组织气流组织，同时还将客室内同时还将客室内污浊的空气排出污浊的空气排出室外，室外，使室内的空气使室内的空气参数满足设计的要求。参数满足设计的要求。列车的列车的通风系统通风系统除了可以除了可以给乘客提供新鲜空气给乘客提供新鲜空气外，它外，它的另一项功能就是的另一项功能就是保证车厢内具有保证车厢内具有适当的气压适当的气压
2、，即当，即当车外气压发生明显变化时，通风系统会将车厢内的气车外气压发生明显变化时，通风系统会将车厢内的气压维持在一个让人们感到舒适的水平。压维持在一个让人们感到舒适的水平。3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/20243通风系统通风系统是客车空调装置中是客车空调装置中唯一不分季节而唯一不分季节而长期运长期运转转的系统的系统，因此，它的质量状态直接影响到旅客的，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。舒适性和空调装置的经济性。按照工作动力来区分，通风系统可分为按照工作动力来区分，通风系统可分为自然通风系自然通风系统统和和强迫通风系统强迫通风系统。3-1 通风系统的组成
3、通风系统的组成8/11/202443-1 通风系统的组成通风系统的组成通风系统工作过程示意图通风系统工作过程示意图在通风机组的作用下，室外在通风机组的作用下，室外新鲜空气新鲜空气经新风口吸入车内，经新风口吸入车内，经滤尘器过滤并与经滤尘器过滤并与回风回风混合混合后送入空气处理室，经过蒸后送入空气处理室，经过蒸发器冷却或者由电预热器预发器冷却或者由电预热器预热，送入主风道，再由各送热，送入主风道，再由各送风口均匀地送入室内。风口均匀地送入室内。室内空气的一部分，经室内空气的一部分，经回风口、回风道回风口、回风道被通风被通风机吸入作为再循环空气机吸入作为再循环空气重复使用；另一部分则重复使用；另一
4、部分则经由经由排风口和排风扇排风口和排风扇排排出车外。出车外。8/11/202453-1 通风系统的组成通风系统的组成客车空气调节原理图客车空气调节原理图8/11/20246通风系统的组成：通风系统的组成：风机风机进排风装置进排风装置风道风道空气净化设备空气净化设备空气压力波动控制装置空气压力波动控制装置(高速列车通风系统高速列车通风系统)3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/202473-1 通风系统的组成通风系统的组成一、一、通风机通风机(组组)一般安装在车辆端部平顶板上部空间，也可以安装在一般安装在车辆端部平顶板上部空间，也可以安装在车下部，其安装位置主要车下部，其安装位置主要取
5、决于空气处理设备的位置取决于空气处理设备的位置。 通风机组是通风系统通风机组是通风系统的的动力装置动力装置，由，由离心离心式通风机式通风机和和电动机电动机组组成；成； 安装采用安装采用隔音措施隔音措施：胶减震器、阻尼涂料、帆布或人造革制的：胶减震器、阻尼涂料、帆布或人造革制的 软风道。软风道。8/11/202483-1 通风系统的组成通风系统的组成二、风道二、风道作用是作用是输导空气输导空气：送风系统通过风道把处理好的：送风系统通过风道把处理好的新鲜空新鲜空气输送到客车车厢内气输送到客车车厢内；排风系统通过风道把；排风系统通过风道把需要排除的需要排除的污浊空气输送至车外污浊空气输送至车外。形状
6、和布置将直接影响车内气流组织和空调效果。形状和布置将直接影响车内气流组织和空调效果。空调列车的风道可由各种不同的材料制成，也可有很多空调列车的风道可由各种不同的材料制成，也可有很多不同的构造和断面形式。不同的构造和断面形式。8/11/202491. 主风道主风道主风道的作用是主风道的作用是将经过空气冷却器或预热器处理后将经过空气冷却器或预热器处理后的空气输送到客室内的空气输送到客室内。按风道截面沿长度方向是否变化，有按风道截面沿长度方向是否变化，有变截面变截面和和等截等截面面风道之分。风道之分。3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/2024103-1 通风系统的组成通风系统的组成2.
7、回风道回风道车厢与通风机之间车厢与通风机之间用于传输再循环空气的通道用于传输再循环空气的通道。断面形状一般根据车内安装位置和空间大小而定。断面形状一般根据车内安装位置和空间大小而定。客车上的回风口大部分设在客室内通风机端端壁的下部，客车上的回风口大部分设在客室内通风机端端壁的下部，采用集中回风方式。采用集中回风方式。8/11/2024113-1 通风系统的组成通风系统的组成3. 排风道排风道用来排除车内污浊空气用来排除车内污浊空气，所以其一端连接在排风口，而，所以其一端连接在排风口，而另一端与排风扇相连或与自然通风器连接。另一端与排风扇相连或与自然通风器连接。由于外界新鲜空气不断被送入车内，与
8、其由于外界新鲜空气不断被送入车内，与其等量等量的车内污的车内污浊空气就由排风口和排风道被排出车外，以保持车内压浊空气就由排风口和排风道被排出车外，以保持车内压力恒定。力恒定。8/11/2024123-1 通风系统的组成通风系统的组成三、三、吸风口、送风口及吸风口、送风口及其调节板其调节板1. 吸风口吸风口也称也称新风口新风口或或进风口进风口，它是，它是新鲜空气的吸入口新鲜空气的吸入口。一般布置在一般布置在装有通风机端的车门上部装有通风机端的车门上部，也可设置在，也可设置在车车端上部和车顶上部端上部和车顶上部。 8/11/2024133-1 通风系统的组成通风系统的组成2. 送风口送风口作用是给
9、车厢作用是给车厢分配空气；分配空气；其形式对射流的扩散及空其形式对射流的扩散及空间内气流流型的形成有直接影响。间内气流流型的形成有直接影响。送风口处一般装有送风口处一般装有散流器散流器(送风器送风器)；集中送风的通；集中送风的通风系统，其风系统，其送风口一般都沿车顶棚或侧壁均匀布置送风口一般都沿车顶棚或侧壁均匀布置。3. 调节板调节板 作用是作用是调节通过风道的空气流量调节通过风道的空气流量。8/11/202414四、四、车内空气净化设备车内空气净化设备 空气过滤器空气过滤器 空气中总是不同程度地含有各种灰尘和杂质。过空气中总是不同程度地含有各种灰尘和杂质。过多的灰尘进入车内，不仅会影响旅客的
10、舒适和健康，多的灰尘进入车内，不仅会影响旅客的舒适和健康，也不利于空气处理设备的正常工作。因此，通风系统也不利于空气处理设备的正常工作。因此，通风系统中设有中设有空气过滤器空气过滤器。 3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/2024153-1 通风系统的组成通风系统的组成 根据国家标准，空气过滤器按其过滤效率分为粗效、根据国家标准，空气过滤器按其过滤效率分为粗效、中效、高中效、亚高效和高效中效、高中效、亚高效和高效5 5种。其中高效过滤器又细种。其中高效过滤器又细分为分为A A、B B、C C、D D四类。四类。 工业中常见的有粗效、中效和高效空气过滤器。工业中常见的有粗效、中效和高效
11、空气过滤器。1 1、粗效过滤器、粗效过滤器2 2、中效过滤器、中效过滤器3 3、高效过滤器、高效过滤器8/11/202416五、五、空气压力波动控制装置空气压力波动控制装置如果如果车内空气压力的车内空气压力的变化量变化量及及变化速度变化速度超过一定值，超过一定值，则会刺激旅客的耳鼓膜，引起耳胀耳痛，从而影响乘则会刺激旅客的耳鼓膜，引起耳胀耳痛，从而影响乘客的舒适性。客的舒适性。日本新干线上的测试结果表明：车内压力在日本新干线上的测试结果表明：车内压力在-0.2 kPa以下和以下和+0.2 kPa以上时，开启车门时有以上时，开启车门时有“耳感不适耳感不适”现象；超过现象；超过+0.5 kPa时，
12、车门一打开，旅客将感到极时，车门一打开，旅客将感到极度不适。度不适。3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/202417世界各国对高速列车都有自已的具体要求：日本要求车世界各国对高速列车都有自已的具体要求：日本要求车内的最大压力变化率，新车不超过内的最大压力变化率，新车不超过200 Pa/s，旧车不超旧车不超过过300 Pa/s；德国规定压力变化率的范围为：德国规定压力变化率的范围为：200 400 Pa/s。3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/202418我国铁道部在高速动车组的招标文件中对车内气压舒我国铁道部在高速动车组的招标文件中对车内气压舒适性作了具体要求：在各车厢的地
13、板下安装适性作了具体要求：在各车厢的地板下安装1台台给排气给排气一体型连续换气装置一体型连续换气装置以控制车内压力波动；以控制车内压力波动；压力变化压力变化的最大值不得超过的最大值不得超过1000 Pa，压力变化率压力变化率不应超过不应超过200 Pa/s。 为减少压力波影响，保证旅客舒适度，高速车辆必须为减少压力波影响，保证旅客舒适度，高速车辆必须采取良好的采取良好的空气压力密封空气压力密封，同时需要，同时需要加装可控的进排加装可控的进排气控制装置气控制装置，以便在车外压力发生变化时，以便在车外压力发生变化时调节进排气调节进排气口的工作状态口的工作状态，防止车内空气压力变化过大，防止车内空气
14、压力变化过大。3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/202419风量控制式换气系统工作原理风量控制式换气系统工作原理一旦压力传感器监测到车内外一旦压力传感器监测到车内外压力的变化超过一定值，则电压力的变化超过一定值，则电磁阀动作。通过调节阀门开度，磁阀动作。通过调节阀门开度，保持进气口和排气口的平衡，保持进气口和排气口的平衡，使车内压力变化最小，提高了使车内压力变化最小，提高了列车运行舒适度。列车运行舒适度。 3-1 通风系统的组成通风系统的组成系统的进、排风口由系统的进、排风口由电磁阀开闭，电磁阀电磁阀开闭，电磁阀受车内、外压力传感受车内、外压力传感器和进、出隧道信息器和进、出隧道信
15、息的控制。的控制。 8/11/202420CRH5动车组压力波动控制系统动车组压力波动控制系统3-1 通风系统的组成通风系统的组成8/11/202421 第第二二节节 诱导通风诱导通风诱导通风系统：诱导通风系统：诱导通风诱导通风是客车空调中主要的是客车空调中主要的一种通风形式一种通风形式。基本原理：再循环空气不集中回送处理，而是基本原理：再循环空气不集中回送处理，而是在室内与进风在室内与进风就地就地混合。这样，可以大大减小混合。这样，可以大大减小送风管道的断面，并可能简化系统结构。送风管道的断面，并可能简化系统结构。把采用把采用“诱导器诱导器”做为通风系统末端装置做为通风系统末端装置(送送回风
16、口回风口)的空调系统的空调系统称为称为“诱导通风系统诱导通风系统”。3-2 诱导通风诱导通风8/11/202422一、诱导通风的工作原理一、诱导通风的工作原理诱导空调系统诱导空调系统1-混合箱；混合箱；2-喷嘴；喷嘴；3-静压室；静压室；4-通风机；通风机；5-集中空气处理箱集中空气处理箱3-2 诱导通风诱导通风8/11/202423二、诱导器简介二、诱导器简介诱导器：诱导器： 诱导器是诱导通风的送风设备，由诱导器是诱导通风的送风设备，由“外壳外壳”、“喷嘴喷嘴”、“静压箱静压箱”和和“一次风联接管一次风联接管”、“热热交换器交换器(盘管盘管)等几部分组成。等几部分组成。3-2 诱导通风诱导通
17、风8/11/202424诱导器的结构示意图诱导器的结构示意图(a) 立式；立式；(b) 卧式；卧式；(c) 立式双面立式双面1-一次风连接管；一次风连接管；2-静压箱；静压箱；3-喷嘴；喷嘴；4-二次盘管；二次盘管；5-混合段；混合段；6-旁通风门；旁通风门；7-凝水盘；凝水盘；8-导流板导流板8/11/202425三、诱导通风的特点三、诱导通风的特点诱导通风最明显优点是诱导通风最明显优点是设备紧设备紧凑凑、风道尺寸小风道尺寸小；经过空气冷却器去湿冷却后的经过空气冷却器去湿冷却后的一次风的温度，不受送风温差一次风的温度，不受送风温差的限制的限制。3-2 诱导通风诱导通风8/11/202426
18、第第三三节节 应急通风应急通风一、应急通风的概念一、应急通风的概念应急通风：应急通风：指当指当交流动力电源失效交流动力电源失效时，时，空调系统由蓄电池空调系统由蓄电池通过逆变器给风机供电，进而向车内送入新风通过逆变器给风机供电，进而向车内送入新风的过程。的过程。主要目的是主要目的是保障旅客的生命安全保障旅客的生命安全，而不是提供，而不是提供舒适性环境；因此应急通风对系统的基本要求舒适性环境；因此应急通风对系统的基本要求是，是，能够在尽可能长的时间内向客室提供乘客能够在尽可能长的时间内向客室提供乘客所需的最小新风量。所需的最小新风量。3-3 应急通风应急通风8/11/202427二、应急通风系统
19、的特殊设备二、应急通风系统的特殊设备 除了除了供电方式不同供电方式不同之外，应急通风和常规通风过之外，应急通风和常规通风过程在程在原理上没有根本性的差别原理上没有根本性的差别。适合于空调风机使用的适合于空调风机使用的逆变电源逆变电源是应急通风系统是应急通风系统的关键设备。当列车外部交流回路失电时，该电的关键设备。当列车外部交流回路失电时，该电源将直流电逆变成三相交流电，继续给通风机供源将直流电逆变成三相交流电，继续给通风机供电，使通风机继续工作，又称电，使通风机继续工作，又称紧急逆变器紧急逆变器。3-3 应急通风应急通风8/11/202428 第第四四节节 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风
20、系统介绍一、国外高速客车通风系统一、国外高速客车通风系统 日本主要采用日本主要采用车顶中央风道送风、散流器或条缝车顶中央风道送风、散流器或条缝式送风口向下送风的通风方式式送风口向下送风的通风方式，即便是空调机组，即便是空调机组及送风机设置在车下，也要通过侧墙垂直风道将及送风机设置在车下，也要通过侧墙垂直风道将风送到车顶送风道中，然后再送到车内；风送到车顶送风道中，然后再送到车内；德国德国ICE型高速客车采用的也是型高速客车采用的也是车顶下送风的通车顶下送风的通风方式风方式，但，但送风末端一般为多孔板送风末端一般为多孔板；法国法国TGV系列高速客车空调机组基本安装在车系列高速客车空调机组基本安装
21、在车下，在地板两侧设置风道，通过下，在地板两侧设置风道，通过设置在窗下的诱设置在窗下的诱导器送风导器送风。3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202429二、我国二、我国270 km/h高速列车的通风系统高速列车的通风系统270 km/h高速列车高速列车气流组织示意图气流组织示意图气流组织采用非等气流组织采用非等温受限射流两侧出温受限射流两侧出风形式送风风形式送风3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202430三、三、 CRH1动车组通风系统动车组通风系统CRH1动车组采用动车组采用分体式空调装置分体式空调装置(原型车为整体原型车为整体式空调
22、，式空调，设置设置于车辆的端部于车辆的端部)，空气处理单元设在空气处理单元设在车顶中部车顶中部，供风由供风由两边两边的的矩形主风道矩形主风道，经，经消音器和消音器和散流器散流器流入客室。流入客室。排排风风单元单元设置于设置于每节客车每节客车车厢车厢端端部的部的车顶和天花板车顶和天花板之间之间。3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202431CRH1客室通风系统客室通风系统3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202432CRH1空气处理单元空气处理单元送风、回风和新风流动方向示意图送风、回风和新风流动方向示意图1 1 送风送风 2 2 新风新风
23、 3 3 回风回风 3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202433CRH1司机室通风系统司机室通风系统3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202434CRH1送风风道在车体上的布置送风风道在车体上的布置1. 车体通风风道车体通风风道2. 主送风风道主送风风道3. 软管软管4. 二级送风风道二级送风风道5. 侧墙加热器侧墙加热器3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202435CRH1动车组二级风道系统在车体顶部的布置动车组二级风道系统在车体顶部的布置CRH1动车组主风道系统在车体顶部的布置动车组主风道系统在车体顶部的
24、布置送风风道送风风道消音器消音器加热器加热器厕所送风口厕所送风口主风道送风口主风道送风口3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202436四、四、CRH2动车组通风系统动车组通风系统3-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍头车空调系统的结构示意图头车空调系统的结构示意图8/11/2024373-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/2024383-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/202439二等车车内布置二等车车内布置一等车车内布置一等车车内布置一等车车内布置一等车车内布置8/11/2024403-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/2024413-4 典型动车组通风系统介绍典型动车组通风系统介绍8/11/2024
