第四章 通风系统

3） 调节板 作用是调节通过风道的 空气流量。
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车内空气净化设备 —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，通风系统中 设有空气过滤器。
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空气压力波动控制装置 • 如果车内空气压力的变化量及变化速度超过 一定值，则会刺激旅客的耳鼓膜，引起耳胀 耳痛，从而影响乘客的舒适性。
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混合式气流组织——侧送风的室内气流分布
(a) 上侧送、同侧下回；(b) 上侧送、对侧下回；(c) 上侧送、上侧回； (d) 双侧送、双侧下回；(e) 上部两侧送，上回； (f) 中侧送、下回、上排
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混合式气流组织——顶送风的室内气流分布
工作区位于向下流动的气流 中，在向下流动的上部是射 流混合区。这种流型的通风 效率和换气效率较高，主要 用于有较高净化要求的场合。 工作区基本上处于混 合空气中
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第五节
一、应急通风的概念
应急通风：
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应急通风
指当交流动力电源失效时，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 的过程。 主要目的是保障旅客的生命安全，而不是提供 舒适性环境；因此应急通风对系统的基本要求 是，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。
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•
二、应急通风系统的特殊设备 • 除了供电方式不同之外，应急通风和常规通 风过程在原理上没有根本性的差别。 • 适合于空调风机使用的逆变电源是应急通风 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 紧急逆变器。
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4、光催化净化： • 光催化净化是基于光催化剂在紫外线照射下 具有的氧化还原能力而净化污染物的一项技 术。光催化是以光为能量激活催化剂，反应 在常温下就能进行。 • 在光催化反应中，用紫外光为光源，激发产 生的活性自由基与污染物反应，将空气中的 微量有害气体及人体散发的异味气体彻底分 解为无臭、无害产物，因此可以从根本上消 除室内空气污染物对人体健康的危害。
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第三节
一、空气净化的概念
空气净化
• 空气净化的目的是去除空气中的污染物质，从而控制车 内空气达到洁净要求。 • 对于铁路空调客车来说，进入车内的空气由车外空气和 车内循环空气两部分构成。 • 车外空气由于受到环境污染，空气中包括粉尘、烟雾、 微生物、花粉等悬浮污染物，以及如CO、SO2等各种 有害气体。 • 车内循环空气受到人的活动和工作过程的污染，如人体 呼出CO2、身体散发出体味并可能带有病菌。
顶送风的室内气流分布 (a) 散流器平送、顶棚回风；(b) 散流器向下送风、下侧回风
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置换式气流组织
工作区内的气流近似于单向流；换气 效率较高；既节省冷量，又有较高的 室内空气品质。
下部送风的室内气流分布
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单向流的室内气流分布
气流在空间的断 面上均匀分布
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局部式气流组织
座椅送风的局部气流分布
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CRH5动车组压力波动控制系统
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第二节 合理的气流组织
一、气流组织的概念
气流组织：
为了使客车车厢内空气的温度、湿度、流速等
指标符合人体的舒适性要求，必须使车内空气合理
地流动，通常把对车内空气“流动”和“分布”的
控制称为气流组织。气流组织是通风的核心环节。
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影响气流组织的因素： 影响气流组织的因素很多，如送风口和回风口的位 置、型式、大小、数量，送风射流的参数(送风温差和 送风速度)，车内设施的布置和大小，以及各种热源分 状况等。 气流组织设计的任务： 通过合理选择送风口、回风口及排风口的数量 和位置来组织车内空气的流动，使车厢内形成比较 均匀而稳定的温度、湿度、气流速度和清洁度。
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第四节 诱导通风
诱导通风系统：
• 诱导通风是客车空调中主要的一种通风形 式。 • 把采用“诱导器”做为通风系统末端装置 (送回风口)的空调系统称为“诱导通风系 统”。
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一、诱导通风的工作原理
诱导空调系统 1-混合箱；2-喷嘴；3-静压室；4-通风机；5-集中空气处理箱
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二、诱导器简介 诱导器：
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二、通风系统的特点及分类 • 通风系统是客车空调装置中唯一不分季节而长 期运转的系统，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。 • 按照工作动力来区分，通风系统可分为自然通 风系统和强迫通风系统。
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在通风机组的作用下，室外新 鲜空气经新风口吸入车内，经 滤尘器过滤并与回风混合后送 入空气处理室，经过蒸发器冷 却或者由电预热器预热，送入 主风道，再由各送风口均匀地 送入室内。
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三、空气净化处理技术 1、过滤技术： • 纤维过滤技术属于表面过滤技术，空气中 的微粒在纤维过滤材料的表面被捕集。 • 纤维过滤材料对微粒的捕集主要是借助筛 滤作用、惯性碰撞作用、拦截作用、以及 扩散作用等机理的单独或联合作用来实现 的。
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2、静电过滤技术(静电除尘技术)：
静电过滤器工作原理
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风道
• 作用：输导空气，送风系统 通过风道把处理好的新鲜空 气输送到客车车厢内；排风 系统通过风道把需要排除的 污浊空气输送至车外。
• 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 不同的构造和断面形式。
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1）主风道
• 作用：将经过空气冷却器或预热器处理后的空气输送到 客室内。 • 按风道截面沿长度方向是否变化，有变截面和等截面风 道之分。
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吸风口、送风口及其调节板
1）吸风口 • 也称新风口或进风口， 它是新鲜空气的吸入 口。 • 一般布置在装有通风 机端的车门上部，也 可设置在车端上部和 车顶上部。
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2）送风口
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作用：给车厢分配空气；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。 送风口处一般装有散流器(送风器)；集中送风的通风系 统，其送风口一般都沿车顶棚或侧壁均匀布置。
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• 列车空气调节设备必须包含空气净化装置； 通过净化处理，使进入车内的空气能够达到 所要求的洁净度。
• 空气洁净度通常用空气环境中空气含尘量的 多少来表示。
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二、内部空间空气净化的要求
• 一般净化：对送入空气只要求进行一般的净化处理； 大多数以控制温、湿度为主的民用与工业建筑空调工 程均属于此类。 • 中等净化：对车厢中空气中悬浮微粒的质量浓度有一 定要求，空调客车车厢内空气中的含尘量 1 mg／m3 等； • 超净净化：对空气中悬浮微粒的大小和数量均有严格 要求。超净净化用以满足某些生产工艺和科学实验对 高洁净度生产环境的特殊要求。
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二、人体舒适性对气流组织的要求 对温度梯度的要求：
在工作区内的地面上方0.1 m 和1.1 m 之间的温差不应大于3℃。 对风速的要求：
舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2 m/s，夏季不应大于0.3 m/s。
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三、气流组织的方式
空调客车内部的温度、相对湿度、气流速度、污染物 浓度等都应满足一定的要求，而这些参数都直接受车 内“空气流动”和“分布状况”的影响。 气流的组织形式多种多样，分类方法也各有所不同， 例如，按送、回风口的布置可分为“上送下回”、 “上送上回”、“下送上回”及“中送风”等形式； 按气流的组织方式又可分为混合式、置换式、单向流 式和局部式等4种形式等等。
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日本300系车辆的板簧式压力缓和装置
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压力缓和装置的作用效果
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系统的进、排风口由电磁阀开 闭，电磁阀受车内、外压力传 感器和进、出隧道信息的控制。
一旦压力传感器监测到车内外压力的 变化超过一定值，则电磁阀动作。通 过调节阀门开度，保持进气口和排气 口的平衡，使车内压力变化最小，提 高了列车运行舒适度。 日本新研制的风量控制式换气系统
第四章 动车组通风系统
武汉高速铁路 职业技能训练段
主讲人：孙宝敬
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本章内容简介
第一节 通风系统的组成 第二节 合理的气流组织 第三节 空气净化 第四节 诱导通风 第五节 应急通风 第六节 典型动车组通风系统介绍
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第一节 通风系统的组成
一、通风系统的作用
• 通风系统是空调装置的重要组成部分，其作用是将经过处理的空气输 送和分配到客室并获得合理的气流组织，同时还将客室内污浊的空气 排出室外，使室内的空气参数满足设计的要求。 • 列车的通风系统除了可以给乘客提供新鲜空气外，它的另一项功能就 是保证车厢内具有适当的气压，即当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。
• 日本新干线上的测试结果表明：车内压力在 -0.2 kPa以下和+0.2 kPa以上时，开启车门 时有“耳感不适”现象；超过+0.5 kPa时， 车门一打开，旅客将感到极度不适。
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• 车内气压对人体舒适性影响可用压力变化速度(压力 变化率)来评价，评价指标分为七级：第一级为200 P a/s，对应于没有不舒适感觉；第七级为300 Pa/s，对 应于强烈不舒适感觉；可以忍耐值为三级，约为233. 4 Pa/s • 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200 Pa/s， 旧车不超过300 Pa/s；德国规定压力变化率的范围 为：200 ~ 400 Pa/s
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• 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：在各车厢的地板下安装1台给排气 一体型连续换气装置以控制车内压力波动；压力变化 的最大值不得超过1000 Pa，压力变化率不应超过200 Pa/s。
• 为减少压力波影响，保证旅客舒适度，高速车辆必须采 取良好的空气压力密封，同时需要加装可控的进排气控 制装置，以便在车外压力发生变化时调节进排气口的工 作状态，防止车内空气压力变化过大。