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1、014 第14章 空调采暖系统说明书第十四章 空调、采暖系统前言随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，国际间的交流和外贸、旅游等事业的扩大，旅客对交通工具提出愈来愈高的要求。近几十年来，我国铁路客车、地铁、轻轨等轨道交通车辆都配备了完整的空气调节装置，以适应时代的发展，为旅客创造一个舒适、愉快的乘车环境。14.1 空调系统的功能及特点天津地铁工程一号线车辆，每辆车配置2台顶置单元式空调机组，型号为KG29B，单台机组制冷能力29.1KW (25000Kcal/h)，用于处理车内空气，使之达到夏季除湿、降温，春、秋季通风换气的目的，给乘客和司机创造一个舒适的车内环境。此种KG29B型空调机

2、组的结构型式为车顶单元式，安装在车顶两端部，与空调机组配套的电气控制柜安装在车内配电室。空调机组出风口与车内主风道之间通过软风道连接，空调机组处理后的空气经车内主风道由送风口送入客室内，达到调节车内空气温度的目的。 KG29B型空调机组是地铁车辆专用空调设备。超薄、耐振动、抗冲击，能适应地面及地下隧道等不同的运行环境。KG29B型空调机组选用进口车用全封闭制冷压缩机，以R407C为制冷剂，以毛细管为节流元件，采用全封闭结构。每台机组各由两个独立的制冷循环系统组成，可根据车内负荷大小控制运转台数，实现能量调节。空调系统的主要特点及相应功能如下：（全车空调系统见附图14-1、附图14-2。）两台空

3、调机组分别安装在车顶两端，每台机组有六个安装座，通过六个减震器固定在车顶机组平台铝结构的机组座上，在机组两侧面加装侧罩板以防灰尘和雨水。机组为前出风口形式，机组底部设回风口一处，其周围设有防风防雨密封胶条与车体和车外连接软风道间密封。送风经机组出风口沿车长方向分为左、右两路，经车外连接软风道送入车内，再经车内五通风道（气流分配箱）后，分两路通过主风道与支风道分别向主客室和机组平台下方客室送风。主风道分前、中、后共六段贯通全车，材质为2mm厚铝板（内覆10mm厚隔热材），通过法兰相互连接。该车主风道为静压风道，风道内设隔板将风道分为主送风道及静压箱两部分，隔板上部冲有多处2080的长圆孔，使两部

4、分相贯通。支风道采用2mm防锈铝板制作，在其外表面粘贴10mm厚隔热材。客室送风由沿车长方向布置的条缝式送风口向车内送风；司机室送风由设在Tc车（拖车）邻近司机室的空调机组提供，通过支送风道，经2台引风风机吸入，由司机室的可调式送风口均匀送出。客室内顶设两排纵向送风格栅，材质为铝型材，送风格栅与风道出口（静压箱）之间以软质海绵为密封材加以密封，防止送风流窜。回风通过设在空调机组下方内顶板上的回风口，车内部分空气经回风道回到机组和新风混合，经过冷热交换后，送入车内二次利用。回风格栅与机组及回风口的连结处均以密封条密封，其上设电气连结器安装衬板及回风温度传感器座。回风口内有过滤网，并可方便拆换。废

5、排装置设在车顶，车内污浊空气在客室内正压的作用下，通过客室侧顶与侧墙的间隙，由设在车顶的自然排风器排到车外。紧急通风系统在交流辅助电源设备故障的情况下，通过蓄电池组经调频调压逆变电源自动启动，向客室、司机室提供全部新风。当交流辅助电源供电正常时，空调系统自动转入正常工作状态。附图14-1 M车空调系统图附图14-2 Tc车空调系统图14.2 空调机组主要技术参数14.2.1 空调机组型 式 顶置单元式（2台/辆）型 号 KG29B制 冷 量 29.1kW(25,000kcal/h) 蒸发器吸入空气温度 28/65% 车外空气温度 35DB电 源 主 回 路 3相，380V，50Hz（逆变器供电

6、）控制回路 DC110V 紧急通风及PLCAC220V 主电路接触器及电磁阀电源变化范围 主 回 路 电压10%，频率5% 控制回路 电压10%额定输入功率 约14kW，24A（根据上述冷气设备能力的各项空气条件）最大输入功率 16.5 kW循环风量 约3500m3/h 机外静压：约120160Pa新 风 量 1000m3/h 紧急通风量 1250 m3/h重 量 约540kg冷媒及充注量 R407C 3.5kg214.2.2 主要部件的技术参数（1）压缩机2台型 式：卧式全封闭涡旋压缩机型 号：ZEN100YZA-C（日本三菱）输入功率：约6.0kW电 流：约9.8A排 气 量：100.2c

7、c/rev.转 速：2900r.p.m线圈电阻：约1.54（20）绝缘等级：E级润 滑 油：Diamond Freeze MEL32 3.0升质 量：55kg（无油）推荐保护值：13.2A（2）离心风机2台额定功率：0.55 kW，4极额定电流：约1.9A输入功率：约0.75kW防护等级：IP55线圈电阻：约11（20）推荐保护值：2.0A（3）轴流风机2台额定功率：0.55kW，4极额定电流：约1.8A输入功率：约0.7kW防护等级：IP54线圈电阻：约24.4 (20)推荐保护值：1.9A（4）蒸发器1个型 式 亲水膜铝肋片套内螺纹管式（5）冷凝器2个 型 式 亲水膜铝肋片套内螺纹管式（6

8、）高压压力开关2个 型 号 ACB-QB11 （日本鹭宫） 动 作 电路断开 2.90.1MPa 电路接通 2.40.15MPa（7）低压压力开关2个 型 号 LCB-QA02 （日本鹭宫） 动 作 电路断开 0.190.05MPa电路接通 0.320.05Mpa（8）电磁阀型 号数量备 注厂家NEV-202DXF2线圈AC220V，容量控制用（常闭，接低压侧）日本鹭宫NEV-L202DXF2线圈AC220V，容量控制用（常开，接高压侧）NEV-603DXF2线圈AC220V，旁通用 （常闭）NEV-603DXF2线圈AC220V，液管用 （常闭）（9）逆止阀 2个型 号：NRV-16S （D

9、anfoss） （10）干燥过滤器2个型 号：DML084S （Danfoss）（11）回风电动阀1个型 式：电动式操作电压：DC24V （12）新风电动阀2个型 式：电动式操作电压：DC24V（13）排气温度保护器（固定在排气管处）：2个型 号：CS-74L设 定 值：1355 OFF 1155 ON（14）内热保护器（压缩机内部）：2个型 号：UT-431设 定 值：1305 OFF 10811 ON（15）配线连接器插座3个（HARTING）型 式：防水型连接器规 格：主 回 路：32芯控制回路：18芯214.2.3 随机附件序号名 称规格代号数 量1密封胶条G47O0016附图51套，

10、每列车增加1套2筒装粘接剂0.5kg3回风滤尘网G4个（机组内安装2个，备用2个）4新风滤尘网G4个（机组内安装2个，备用2个）5连接器插头32芯1套18芯2套14.3 结构及用途14.3.1 空调机组空调机组各零部件组装在一个不锈钢板制成的箱体内，主体分为蒸发室、冷凝室以及压缩机室3个部分，加盖板后形成一个整体。电气连接器位于机组前端出风口两侧。空调机组的主要部件包括全封闭制冷压缩机2台、冷凝器2台、毛细管2组、蒸发器1台、气液分离器2台、干燥过滤器2个、离心风机2台、轴流风机2台，回风风阀1个、新风风阀2个等。蒸发室由蒸发器、离心风机、回风风阀、新风风阀、干燥过滤器、毛细管等构成。冷凝室由

11、冷凝器，轴流风机等组成。压缩机室包括卧式涡旋压缩机、压力开关、气液分离器、电磁阀、逆止阀等。空调机组的箱体和盖板全部采用SUS304不锈钢板制成。空调机组的冷风出口在机组的前端部，回风口在机组的底部，回风口处装有回风风阀。新风口设在机组的两侧，采用机械式空气分离过滤器，可防止雨水进入机组内，新风出口处装有新风风阀，可进行新风量的调整。新风口装有新风滤尘网、蒸发器前装有回风滤尘网。空调机组的盖板采用翻盖形式，可以很方便的进行滤尘网的清洗和更换。空调机组的外形和结构参见图14-3。14.3.2制冷循环制冷循环如图14-4所示由压缩机、蒸发器、干燥过滤器、毛细管、冷凝器、气液分离器、电磁阀、单向阀、

12、压力开关以及配管构成。各部件以及配管采用银钎焊连接成为完全密闭的制冷循环系统，在系统中封入制冷剂。主要零部件作用：压缩机：吸入低温、低压的冷媒气体，压缩成为高温、高压后送至冷凝器。冷凝器：高温、高压的冷媒气体在通过冷凝器时，在室外空气的冷却下，变成常温（约50以下）高压的冷媒液。干燥过滤器：将滤网固定在容器内，并封入干燥剂，过滤冷媒中的残余杂质，吸取冷媒中的残留水份。毛细管：经冷凝液化的高压冷媒，使其通过小截面的铜管变为低温、低压的冷媒液。蒸发器：经毛细管节流的低温、低压的冷媒液与室内空气间进行热交换，在冷媒液气化的同时，冷却室内空气。气液分离器：设置在压缩机前面，将来自蒸发器的冷媒气体与未蒸

13、发的液体分离，将气体冷媒和压缩机润滑油返回压缩机。旁通电磁阀（SV14、SV24）：为保证压缩机在长时间停止后以及温度较低情况下启动时的轴承润滑，需要在一定时间内（从压缩机启动开始30s）打开电磁阀。容量控制电磁阀：此电磁阀配合压缩机内能量调节机构可以控制压缩机的容量，通过2个电磁阀的开闭及每台机组两台压缩机工作状态组合，进行全运转以及控制容量运转（约70%）的切换，可实现空调机组多级能量调节，制冷能力实现100%、70%、50%共三档。当打开高压侧（SV12、SV22），关闭低压侧时（SV13、SV23），为全运转状态；当打开低压侧（SV13、SV23），关闭高压侧（SV12、SV22）时为

14、容量控制运转状态。液管电磁阀（SV11、SV21）：安置在冷凝器出口，防止压缩机停止时冷媒液倒流入压缩机侧，防止造成再次启动时润滑不良。逆止阀：安装在压缩机的排气管上，在压缩机停止时，防止冷媒液从排气管逆流回压缩机侧。离心风机： 强化冷媒在蒸发器中的蒸发过程，并将经蒸发器冷却降温的空气送入车内。轴流风机：强化冷媒在冷凝器中的凝结放热过程。高压压力开关： 当制冷系统的压力异常高时，高压开关动作，停止压缩机的运转，保护制冷系统。高压开关的复位方式为自动复位。低压压力开关：当制冷系统的压力异常低时，低压开关动作，停止压缩机的运转，保护制冷系统。低压开关的复位方式为自动复位。14.4 工作原理概述14

15、.4.1 制冷系统的工作过程制冷系统流程见图14-5。由压缩机压缩成高温高压的冷凝蒸气，进入风冷冷凝器，经外界空气的强制冷却，冷凝成常温（约50以下）高压的液体，进入毛细管节流降压，变成低温低压的气液混合冷媒，然后进入蒸发器，吸收流过蒸发器的空气热量，蒸发成低温低压的蒸气，再经过气液分离器，被压缩机吸入，完成一个制冷循环。压缩机不断工作，达到连续制冷的效果。车内的空气通过蒸发器时，空气中的水份冷凝成水滴，汇集至机组内接水盘，通过机组两侧排水口将水引到车外而起除湿作用。14.4.2 降温车内的循环空气及由新风口进入的新鲜空气，由机组的通风机吸入，在蒸发器前混合，通过蒸发器得到冷却，并由机组前端部

16、出风口送入车顶通风道各格栅，向车内吹出冷风。在制冷系统连续工作下使车内温度逐渐降低，并由温度调节器自动调节车内空气温度。冷凝器的冷凝借助于轴流风机，从机组上方吸进外界环境空气，经过冷凝器后，向两侧排出。14.5 安装与操作14.5.1 安装14.5.1.1 防水密封胶条的安装按照附图14-4所示，将防水密封胶条（随机附件图14-7）安装好。先在防水密封胶条的车顶密封内框均匀地涂上密封胶，再将密封胶条嵌在密封框内。为了防止雨水漏入车内，施工时要确保密封胶条粘接牢固、严密。14.5.1.2 风道的连接为方便施工操作，请在机组装车以前将出风软风道（用户自备）与机组出风口连接、固定， 机组吊装完成后将

17、软风道与车内主风道连接好；为确保密封建议在接缝处涂上防水密封胶。14.5.1.3 空调机组的吊装通过机组两侧吊耳孔将机组水平吊起，缓缓落至车顶安装位置，然后用螺栓将空调机组固定好。机组减震器与车顶上空调机组安装座之间有间隙的话，应插入调整板（用户自备）进行调整，机组安装到位后，应保证空调机组处于水平状态。注意：严禁用螺栓强行联接。14.5.1.4 电气连接器连接按图14-6将连接器插头与车辆预埋电缆相连接，采用压接，必须保证压接正确、牢固，并作好连接器插头的防水密封。将连接器插头与空调机组侧对应的连接器插座连接，并确保连接正确、妥当。最后，将保护软风道的防护罩（用户自备），与空调机组的前端板及

18、车顶连接好。至此，车顶上作业全部完成。14.5.1.5 在风机运转情况下进行淋雨检查，雨水不得从防水密封垫处漏入车内。14.5.2 运转前的检查在运转空调机组之前，必须对下列项点进行检查，在确认没有问题之后，方可开始运转。14.5.2.1 机组侧与控制柜侧的接线端子是否确实接好。14.5.2.2 电气回路是否正常。14.5.2.3 主回路及控制回路的绝缘电阻是否均正常。14.5.2.4 各风机的叶轮是否碰风筒的内壁。14.5.2.5 防止逆相连接。空调电源（主回路）如果逆相连接，会造成空调机组制冷不正常，所以要注意避免逆相连接。14.5.3 运转确认关于空调机组的操作，详见空调控制柜使用说明书

19、。14.5.3.1 离心风机的运转离心风机运转时，首先请确认一下车内是否有风吹出，风量极小时，应检查风机是否反转。如果反转，请将电源相序调整正确，即将三相中的任意两相对调(注意，空调机组出厂时各电机的相序已调好，请不要随意调换)，然后再确认是否有异常振动和异常噪音。14.5.3.2 送风均匀性的调整车内各出风口的送风量应基本均匀，否则将影响制冷效果及车内舒适性。14.5.3.3 轴流风机的运转请确认室外轴流风机的运转是否正常。风机正常运转时，气流应从机组上部中间吸入从两侧吹出。14.5.3.4 制冷运转全制冷状态时，吸入和吹出的空气温差约为810时为正常。请确认运转时是否有异常振动、噪音，同时

20、用电流表测定压缩机运转电流值是否异常。 14.5.3.5 当车内温度处于19以下时的低温运转当蒸发器吸入的空气温度在19以下时，即为低温运转。此时，由于可能在蒸发器上引起结霜现象从而导致对压缩机造成损伤，所以请避免在这样的条件下运转。如果在不得已的情况下必须启动压缩机时，请利用电加热器提高环境温度，在10以上运转时不超过25分钟，在010运转时不超过23分钟。14.5.3.6 再启动。在短时间内，请不要使轴流风机或压缩机反复启动、停止。由于起动电流将加快电机的绝缘老化和电磁接触器等配电盘电器元件的接点消耗。所以再次启动时，一定要间隔三分种以上（正常线路上运行过断电区的情况除外）。14.6 保养

21、与维修14.6.1 保养要点(1)冷凝器的清扫 室外冷凝器的散热片上落上灰尘异物时会影响换热效率，使高压侧的压力升高，所以请进行检查清扫(吹风)或清洗。 (2)蒸发器的清扫 蒸发器弄脏，会使室内通风机风量减小，冷量不足，甚至会导致蒸发器表面的凝结水被通风机吹入风道内，并通过出风口滴入车内，所以视灰尘的附着情况应定期清扫或清洗。 (3)排水口的清扫 请定期检查，将排水口清扫干净，使之不被垃圾或异物等堵塞。 (4)新风滤尘网的清洗新风滤尘网落上灰尘使新鲜空气量减少，需经常清洗。新风滤尘网在打开机组的活动盖板后便可很容易的抽出清洗。(4)回风滤尘网的清洗回风滤尘网落上灰尘使通风量减少，影响制冷效果，

22、需经常清洗。回风滤尘网位于蒸发器前，打开机组的活动盖板便可很容易的抽出清洗。活动盖板打开方法：用专用钥匙逆时针旋转动门锁约180即可打开活动盖。活动盖板锁闭方法：清洗滤尘网后应将盖板锁闭，稍稍用力按压盖板，用专用钥匙顺时针旋转动门锁约180即可锁闭活动盖板。注意：门锁必须旋转到位，否则可能会造成漏雨。14.6.2 储存将空调机组封箱放置在仓库等地储存时，请注意防潮与防止鼠害。14.6.3 定期保养分类部件名称周期检查方法及处理热交换器系统冷凝器蒸发器1次/年1.把压缩空气按运转时的反方向吹入肋片间隙或从脏物附着多的一侧用吸尘器进行吸尘。2.特别脏时，应使用专用洗涤剂进行清洗。配管1次/年如果渗

23、油，是因为制冷剂泄漏，应进行补漏修理.空气过滤网新风过滤网2次/每月用肥皂水洗净后清水飘洗，晾干。回风滤尘网风机轴流风机1次/年1.如风机外表有油漆剥落、生锈，请除掉风机的铁锈，按涂漆工艺补涂防锈漆及面漆。 2.运转时，发现有异常声音、振动时，请更换轴承或电机。离心风机1次/年1.清扫风机，特别是附着在叶片内侧的灰尘，用软毛刷刷洗(请注意不要使叶片变形) 。2.运转时，发现有异常声音、振动时，请更换轴承。电气系统电路1次/年 绝缘电阻用500V兆欧表检测，确认充电部和非充电部的绝缘电阻是否在2以上，在2以下时，请检查各部位的绝缘老化情况，进行修理。1次/年请确认一下接线端子及各紧固螺钉是否松弛

24、14.6.4 常见故障及处理故障内容故 障 的 原 因故障的判断方法处 理1不出风(1)离心风机的配线方面连接器处断线配线处螺丝松驰查看电路接通情况查看电路接通情况修理拧紧(2)电动机烧损或断线测量线圈电阻 更换电机(3)控制线路及电器故障检查电路及电器元件修理或更换2风量小(1)风机电机反转(2)回风过滤网堵塞(3)蒸发器结霜或冰(4)蒸发器散热片脏堵(5)软风道等处堵塞(6)风机叶片积垢检查风机转向检查过滤网检查(目视)检查(目视)检查检查调换相线清除筛眼堵塞物送风运转化冰、霜清洗修理修理3不冷(1)压缩机不转电机断线、烧损高压压力开关动作低压压力开关动作配线端子安装螺丝松弛电气控制柜电器

25、件不良过、欠压继电器动作接触器、线圈烧毁或触头故障压缩机故障轴流风机电机的热继电器动作轴流风机电机烧损或断线测定线圈电阻见第项见第项查看接通情况检查电气件电源电压过高或过低检查元件检查压缩机检查电机电流测线圈电阻更换压缩机拧紧查明原因后修理调整供电电压修理或更换修理或更换修理或更换修理或更换(2)压缩机运转制冷剂泄漏电磁阀误动作或损坏室内吸入和排出空气温度相同回气管温度过高压缩机运转电流小检查电磁阀动作是否正确，参见3.2检查电磁阀线圈修理制冷循环系统故障内容故 障 的 原 因故障的判断方法处 理4冷量不足(1)回风滤尘网堵塞检查滤尘网(目视)除去筛孔堵塞物(2)蒸发器、冷凝器过脏检查(目视)

26、清扫(3)蒸发器结冰检查(目视)送风化冰(4)控制柜设定温度过高检查调整或修理(5)少量制冷剂泄漏压缩机运转电流比其他压缩机略小修理制冷剂循环系统(6)制冷剂充注过多电流过大将制冷剂少量放出(7)风量不足见第2项(8)压缩机总处于卸载状态检查容量控制电磁阀5振动噪音大(1)风机电机球轴承异常修理风机(2)风机叶轮不平衡检查风机的平衡性调整湖更换(3)紧固部位松驰检查各紧固部位拧紧6高压压力开关动作(1)液管电磁阀未打开1 压缩机启动时电磁阀无动作声2 控制柜无AC220V输出3 电磁阀线路是否断路检查电磁阀线路并修理(2)冷凝器过脏检查冷凝器清扫(3)制冷剂充注过多电流比正常值大重新充注制冷剂

27、(4)轴流风机反转检查将相序调整正确(5)排气管段堵塞检查逆止阀等修理(6)轴流风机不转电机烧损电机的轴承损伤测定线圈电阻是否平衡检查更换电机更换球轴承(7)空气或不凝性气体混入系统中电流比正常值大查明原因，修复后重新充注制冷剂7低压压力开关动作(1)制冷剂泄漏压缩机电流小检查、修理制冷系统(2)吸入空气温度太低蒸发器结霜提高空气温度(3)风量不足见第二项(4)低压管路堵塞检查(目视)检查、修理制冷系统(5)蒸发器散热片堵塞检查清扫8漏水(1)回风口漏水排水口堵塞安装不良密封垫处渗水检查(目视)检查清扫进行正确安装(2)出风口漏水1 蒸发器脏堵2 软风道处漏水清洗蒸发器或滤尘网修理(3)车内风

28、道内凝露形成水珠，从出风口吹出风道保温图14-3 空调机组外型图图14-4空调机组安装图图14-5空调机组制冷系统图图14-6 空调机组接线图图14-7 空调机组密封胶条图14.7 采暖系统为提高列车运行过程中的舒适性，城市轨道交通车辆的采暖主要是采用电热采暖。天津地铁车就是采用的电热采暖装置。14.7.1采暖装置布置天津地铁车在客室内座椅下设有电热采暖装置。具体布置见图14-814.7.2电热器组成天津地铁车客室内电热器组成采用管式电热器。其主要优点是使用寿命长，维护检修方便。客室内每两个座椅下设一组电热器组成。带司机室的Tc车，每车设有18组电热器组成，司机室有两个电热器，M车每车设有20

29、组电热器组成。电热器组成采用单相220V电源。客室内每组电热器组成内设两支电热管，每支功率为300W，司机室内有两组电热器组成，每组电热器组成内设两支电热管，一种每支功率为200W，另一种每支功率为150W，Tc车每车功率为12.5kW，M车每车功率为12kW。客室内电热器分两路可分别控制启、停。即整车电热器分两档控制：一、每组电热器组成中一支电热管工作；二、每组电热器组成中两支电热管同时工作；可根据需要自行调节。司机室电热器单独控制。可根据需要自行调节。电采暖装置由司机室内集中控制。14.7.3技术参数电热管绝缘电阻不低于500M。电热管表面温度低于180 。电热器罩采用不锈钢材质制成，经久耐用。电热器罩板表面温度不超过68 .14.7.4工作原理电采暖装置主要通过对流换热来加热客室内的空气。当座椅下面的电热器接通电源后，电热管开始放出热量，将周围的空气加热。由于电热器罩只有一面通向客室，因此被加热的冷空气通过电热器罩表面的穿孔板流向客室。热空气比重小，气流由下向上运动，形成自然对流，进