空调发电车柴油机试验站机械设计

空调发电车柴油机试验站机械设计

空调发电车柴油机试验站机械设计——陈琳

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空调发电车柴油机试验站机械设计

陈琳

摘要介绍了空调发电车柴油机试验站的方案设计,试验平车,进排气系统,油水系统等的机械设计方案.此方案在哈尔滨铁路局三棵树车辆段实施成功,

满足了德国产l2V1§黉书肇篝收到了良好的效果.

主题词柴油机试验站设计试验

._..(6)耗功系统(主要部件有调压器,整

‘流柜和干电阻等).

空调发电车是我国铁路新型空调列车的综合各系统设计和段方预留厂房实际情

主要装备.随着近年来的各路局配属空调列况.我们对试验站进行如图一所示布置.平

车数量的日趋增多,其心脏——柴油发电机面布局分为操纵室,控制室,试验间和辅助

组的检修迫切需要各局段配备相应的柴油机问四大部分.其操纵室布置有操纵台,仪表

试验站.为此,我们承担了哈尔滨三棵树车柜和微机控制台等,操作者可在此操纵试验

辆段(以下简称车辆段)空调发电车柴油机柴油发电机组,通过玻璃观察窗监视柴油机

试验站的设计和调试技术工作.运转情况.玻璃窗设计为双层隔声窗,结合

.

两遭隔音门的设置,可有效地降低操纵主要部件有进气滤清施,以方便试验操作,设备维护保养和场地

器,进气管,撵气管,排气消音器等);卫生清理.辅助间内布置了散热器组,调压

(2)试验平车;器,干电阻和相应的电器控制柜等,以保证

(3)油水系统(主要部件有燃油箱,水试验中冷却水散热和功率消耗的需要.通过

箱,散热器和油水管路等);以上的方案可使柴油机试验,检测及相应配(4)电器控制系统(主要部件有操纵套功能得以实现.

台,萎;3进排气系统的设计(5)检测系统(主要部件有仪表柜,微………机控制台);进排气系统是保证柴油机试验中柴油机

科技通讯1999年1期(总第l8期)

吸进新鲜空气,排出废气的关键配套系统.

进气系统由进气滤清器,旋转机构,进气管

组成,其功能是给柴油机提供清洁的很小阻

力的新鲜空气.由于空调发电车柴油机试验

图一

功率为300kW500kW级,其每小时最大进气需求量可按下列公式计算:

2

空调发电车柴油机试验站机械设计——陈琳

L=?&?n?

N功率(1)

等气蔫音l

g—燃油消耗率(g/kW?h)

a———过量空气系数

【oJ,——燃烧每克柴油所需空气量(/g)

圈二

按照No=500kW,=216g/kW?h,

=

0.Oll(/g),n=2.2,带人上式可计算

出L=2613.36/h,可看出换气量很大.试

验站由于降噪,保温对密闭要求很高,换气

必须考虑由室外进气方案,进气口靠近柴油

机布置,尽量减少弯头数量(一般不超过4

十),平滑过渡,避免死弯,适当增加管径,

以减少进气阻力.为可靠地过滤空气中的灰尘,防止其进人柴油机造成损害.为此.除

在高处进气外,滤清器采用旋风式滤清器和滤清片双重过滤设计(如图二所示),以期

达到较高的滤清效果.进气系统管径为

÷l50,奄头数量3个,弯头R=250mm,并

采用了旋转机构和联接软管布置,以便与各型柴油机接口对中连接.进气管内壁焊缝经打磨清理,减少了进气阻力,避免了焊渣等杂质被吸人柴油机造成损害.在使用中能方便地定期对滤清器进行清洗,以保证进气的质量要求.

排气系统设计中考虑了管路阻力,排气

口的位置,管路的包扎措施,选用合适的排气消音器以降低对环境的噪声污染等.空气3

科技通讯l999年l期(总第l8期)

△P=△.+△=

翕??+∑?Pyc=寄

J

.

(-q~ca

…

=1.2

…

7

,,(.)

d——管内径(m∑}局部阻力系数总和’

=

0.11(音)”

4

集It{}|l阿冉阉阿

薏萱油开

薏善开阿冉

集It舅耗阿开开阿

集It正毒运转阿开阿开

一门j|桎Dg32Dg25Dg25Dg25Dg25

一r1序号12345

图三

-口

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△——局部阻力压降(mmI~20)

——

单位管长压降(1cg/?m一1)

——

摩擦系数

k——管内壁凸起的平均峰值

∞——流速(m/s)

g——重力加速度

——

废气密度(kg,)

根据此公式可推算,空气管路的阻力与

管子直径的5次方成比例,加之增压型柴油董气

tl

机因进气管内存在正压而受到排气背压的影响较小,以及排气管口高于地面的自吸作用,适当增加管径就可大大降低管子的气流阻力,在此设计排气管径时较删和康明

斯所试机型排气管径增大50mm,即为)2OO 管径.为减少排气管在试验间的噪声泄漏和热幅射对试验闻温度的影响,在排气管外壁填充5m厚的硅酸铝耐热玻璃棉,外层用

0.5mnl不锈钢皮包扎,使排气管外表温度控

索It采开

试完t采_翔开_

量-I运蓑开开舟舟一目_开

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_门量爱D925D925DO25D980D925D915D915D915D915D925

_门弃号12345678910

图四

制在50口C以下.在消音器的选择上,采用反射式消音器,利用了反射压力波的方式来

了康明斯300kW--5OOkW等级消音器.这种减少声音能量,当压力波以特定的频率和渡

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幅沿一个方向进入时,在这个方向利用相同

反射波与之抵消,声音能量得以消耗.消音

器内有各种尺寸的反射空腔.达到宽频覆

盖,从而取得消音的效果.采用此消音器,

降低了排气噪声l5dB.实际情况表明,使

用效果良好,达到了设计要求.