1、第一節 制冷技術中的常用術語及圖表一、制冷技術中常用的熱力學參數一、制冷技術中常用的熱力學參數 制冷技術中常用的狀態參數有六個：溫度T、壓力P、比容v，內能u、焓h，熵s。 1、壓力n 1、壓力是指單位面積上所承受的垂直作用力，又稱壓強，以P表示n 2、壓力單位n 國際單位制中，壓力單位以N/m2計算，稱帕斯卡（Pa） n常用兆帕（MPa）、千帕（KPa）作為實用單位，并以巴（bar）和物理大氣壓（atm）為暫時并用單位。其換算關系為：n 1Mpa106Pan 1bar105Pan 1atm（標準大氣壓）1.01325barn 在工程制單位中，壓力常采用工程大氣壓（at），毫米汞柱等，其換算關

2、系為：n1at1kgf/cm2n 1atm1.033kgf/cm2760mmHgn 在工程計算中可以近似的認為：n 1atm1atn 1MPa10kg/cm22、溫度n 溫度是表示物體冷熱程度的參數。n 測量溫度的標尺稱為溫標。常用的溫標有三種： 攝氏溫標：用符號t表示，單位為 絕對溫標：用符號T表示，單位為K 華氏溫標：用符號tF表示，單位為n 絕對溫度與攝氏溫度間的換算關系是： Tt273.15（K） 3、比容n比容 單位質量工質占有的容積稱為比容。用符號v表示，單位為m3/kg。n密度 單位容積工質的質量稱為密度，用符號表示。單位kg/m3 。 4、比熱n單位質量的物質，溫度每升高（降低

3、）1所吸收（放出）的熱量，稱為比熱。 n（1）質量比熱，容積比熱、摩爾比熱n（2）定容比熱、定壓比熱5、內能n內能是工質內部具有的各種能量的總稱。 n包括：內動能和內位能兩部分。6、焓n對于開口系統，當工質流進（或流出）系統時，不僅把工質所具有的內能帶入（或帶出）系統，而且還把它所獲得的推動功也帶入（或帶出系統），就是說對于開口系統，當工質流進（或流出）系統時，它的內能和推動功總是同時出現。為計算方便，把工質的內能和推動功之和定義為焓。 n huPv（KJ/kg） 7、熵 n在傳熱過程中，溫差是傳熱的動力，一定也有一個參數，它的變化是衡量是否傳熱的尺度，這個參數定義為熵，用S表示，1kg工質的

4、熵稱為比熵。 二、制冷技術中的常用術語二、制冷技術中的常用術語n1、汽化與冷凝物質由液態轉變為汽態的過程稱為汽化。汽化有兩種方式：n 蒸發 液體表面發生的汽化現象n 沸騰 液體內部和表面同時發生汽化的現象n無論是蒸發還是沸騰，都是吸熱過程，吸收的熱量叫汽化潛熱。 2、飽和液體與飽和蒸汽n 在一密閉容器中，同種物質的液相與氣相達到動態平衡（單位時間從液相中逃逸出去的分子與從氣相回到液相中的分子數量相等）時的狀態稱之為平衡狀態，處于平衡狀態下的液相稱為飽和液體、氣相稱為飽和蒸汽。 n 物質的平衡狀態與壓力、溫度等因素有關，當壓力、溫度改變時，平衡被打破，當壓力、溫度等參數穩定后，平衡狀態又重新建立

5、。平衡狀態與物質的溫度、壓力相對應。3、過冷液體與過熱蒸汽n 過冷液體是指液體的溫度低于所處壓力下飽和液體溫度的液體。n 液體的實際溫度與冷凝壓力下的飽和溫度之差稱為過冷度 。 n 過熱蒸汽是指蒸氣的溫度高于所處壓力下飽和汽體溫度的蒸汽。 三、制冷技術中常用的圖表三、制冷技術中常用的圖表n 1、TS圖nak飽和液體線。n ak左側的區域為過冷液體區，位于該區域的液體處于過冷狀態。n bk飽和蒸汽線。n bk右側的區域為過熱蒸汽區，位于該區域的蒸汽處于過熱狀態。n飽和液體線與飽和蒸汽線中間的區域為汽液共存區。制冷循環在T-S圖上的表示n12 為壓縮機中的絕熱等熵過程，壓縮機吸入狀態為1（飽和蒸汽

6、），排出狀態為2（過熱蒸汽），制冷劑的壓力由P0（吸氣壓力）變為PK（排氣壓力）。n23為壓縮機排氣在冷凝器中的冷卻、冷凝過程。n34為節流裝置中的等焓節流過程。n41為制冷劑在蒸發器中的等壓汽化過程。吸收外界熱量。2、Ph圖n 三區三區：n過冷液體區：飽和液體線左側區域n濕飽和蒸汽區：飽和液體線與飽和蒸氣線之間區域n過熱蒸汽區：飽和蒸汽線右側區域n五態：五態：n未飽和液體狀態：過冷區內任一點n飽和液體狀態：飽和液體線上任一點 n濕飽和蒸汽狀態：濕飽和蒸汽區內任 圖54 蒸汽壓縮式制冷理論循環圖n一點n干飽和蒸汽狀態：飽和蒸汽線上任一點n 過熱蒸汽狀態：過熱蒸汽區內任一點n 六組等參數線群為：

7、六組等參數線群為：n 等壓線：與橫坐標平行的水平線n 等焓線：與縱坐標平行的垂直線n 等溫線（T）：在過冷區內近于垂直h軸；在濕蒸汽區為水平線；在過熱蒸汽區則彎曲向下。n 等熵線：向右上方傾斜的實線。n 等比容線：向右上方傾斜但比等熵線平緩的虛線。n 等干度線；僅在濕蒸汽區內存在近似平行于飽和液體線或飽和蒸氣線的線。蒸汽壓縮式制冷理論循環的Ph圖 圖上各線段代表循環的不同過程。12：絕熱壓縮過程 234：冷凝器中的冷卻、冷凝過程45：等焓節流過程 51：蒸發器中的蒸發過程單位制冷量：q0h1h5（KJ/kg） 單位理論功：W0 h2h1（KJ/kg）第二節 蒸汽壓縮式制冷循環的組成及工作原理n

8、蒸氣壓縮式制冷的理論循環n1、定義 借助壓縮機的作用，使制冷劑在系統中循環流動，在冷凝器中制冷劑由汽態冷凝成液體，放出熱量，在蒸發器中制冷劑由液態變成汽態，吸收熱量，我們把這種制冷方式叫做蒸汽壓縮式制冷。2、設備及流程蒸氣壓縮式制冷循環一般由壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器、冷凝風機，蒸發器風機組成。 3、理論循環的熱力計算n1、單位質量制冷量n一千克制冷劑液體在蒸發器中蒸發吸收的熱量稱為單位質量制冷量，用q0表示 。 q0h1h5（kJ/kg）n式中 h1 出蒸發器制冷劑的焓； h5 進蒸發器制冷劑的焓。2、單位容積制冷量n單位容積制冷量是指吸氣狀態下每立方米制冷劑蒸汽在蒸發器中制得的冷量，

9、用qV表示 Qv=q0/v1（KJ/m3）n式中 v1 壓縮機吸氣狀態下制冷劑蒸汽的比容（m3/kg）； q0 單位質量制冷量。3、制冷劑循環量n制冷劑循環量指壓縮機單位時間吸入的制冷劑蒸氣的質量。用G表示 G=Q0/q0n式中：Q0 機組的制冷量； q0 單位質量制冷量。4、單位理論功及理論功率n壓縮機每輸送1kg制冷劑蒸汽所消耗的功稱單位理論功，用W0表示。n在理論循環中 W0h2h1( kJ/kg )n式中 h1 吸入狀態下制冷劑的焓； h2 排氣狀態下制冷劑的焓。5、單位冷凝熱n每千克制冷劑蒸汽在冷凝器中放出的熱量稱為單位冷凝熱，用qk表示 qkh2h4（ kJ/ Kg）n式中n h2

10、 冷凝過程初的焓； h4 冷凝過程終了的焓。6、制冷系數n制冷系數是循環的單位制冷量與單位理論功之比，用 表示n制冷系數表示消耗一個單位的功所能得到的冷量。n在給定條件下制冷系數越大，說明制冷循環的經濟性越好，它是衡量制冷循環先進性的重要指標。00000Wq第三節 制冷壓縮機的分類及工作原理n1、壓縮機的作用 在電動機的帶動下壓縮和輸送制冷劑蒸氣，使制冷劑在系統中循環制冷。n2、壓縮機的分類n容積型： 往復式：活塞式 回轉式：滾動轉子式，滑片式，單螺桿式，雙螺桿式，渦旋式。n速度型：離心式 3、壓縮機的工作過程 n1、壓縮過程：活塞由下止點向上止點移動，氣缸容積減少，壓力增大，氣體被壓縮。n2

11、、排氣過程：當氣缸壓力大于排氣閥阻力時，氣缸內氣體排除壓縮機。n3、膨脹過程：排氣過程結束后，活塞由上止點向下止點移動，殘留在活塞內的高壓氣體隨氣缸容積的擴大而膨脹。n4、吸氣過程：活塞由上止點向下止點移動過程中，當氣缸內壓力低于外界壓力時，進氣閥開啟，外界氣體進入壓縮機。第四節 制冷設備4、全封閉活塞式壓縮機的構造n1、什么是全封閉式壓縮機 全封閉式壓縮機是將所用的電動機轉子直接安裝在壓縮機曲軸的一端，連同電動機一起密封在一個耐壓金屬殼內，在封閉外殼的表面上引出吸、排氣管及電源的三個接線柱，這種結構的壓縮機稱封閉式壓縮機。 2、全封閉式壓縮機的分類n全封閉式壓縮機一般分為往復式和旋轉式。n車

12、輛空調中應用最廣的是往復式曲柄連桿壓縮機。3、往復式曲柄連桿壓縮機的構造 4、往復式曲柄連桿壓縮機的運用參數n1、JH514Y制冷量：15.54KW 輸入功率：5.4KW 氣缸數：3n2、JH519Y制冷量：20.9KW 輸入功率：7.2KW氣缸數：4 第四節 制冷設備 在制冷設備中，除有起主導作用的壓在制冷設備中，除有起主導作用的壓縮機外，還必須包括起換熱作用的換熱縮機外，還必須包括起換熱作用的換熱器器蒸發器和冷凝器。蒸發器和冷凝器。（一）冷凝器（一）冷凝器 冷凝器是制冷機的主要熱交換設備。冷凝器是制冷機的主要熱交換設備。其作用是使從壓縮機出來的高溫高壓制其作用是使從壓縮機出來的高溫高壓制冷

13、劑蒸氣在其中冷劑蒸氣在其中向冷卻介質向冷卻介質水或空水或空氣放熱，冷卻、冷凝成高溫高壓的過冷氣放熱，冷卻、冷凝成高溫高壓的過冷液體。液體。冷凝器的類型及常見結構 冷凝器按冷卻介質和冷卻方式的不同分冷凝器按冷卻介質和冷卻方式的不同分為三種類型：為三種類型： 水冷式冷凝器水冷式冷凝器用水作為冷卻介質；用水作為冷卻介質； 空氣冷卻式冷凝器空氣冷卻式冷凝器，亦稱風冷式冷凝器，亦稱風冷式冷凝器用空氣作為冷卻介質；用空氣作為冷卻介質； 蒸發式冷凝器蒸發式冷凝器用水和空氣作為冷卻介用水和空氣作為冷卻介質，主要是靠水蒸氣把熱量帶走。質，主要是靠水蒸氣把熱量帶走。 圖圖4-14 4-14 上進下出式冷凝器上進下

14、出式冷凝器1 1 分配集管分配集管 2-2-冷凝蛇管冷凝蛇管 3-3-集液器集液器圖圖4-15 4-15 橫進橫出式冷凝器橫進橫出式冷凝器 （二）蒸發器（二）蒸發器 蒸發器是制冷機的另一主要熱交換設蒸發器是制冷機的另一主要熱交換設備。在蒸發器中，制冷劑液體在較低溫備。在蒸發器中，制冷劑液體在較低溫度下蒸發（沸騰）而轉變為蒸氣，利用度下蒸發（沸騰）而轉變為蒸氣，利用制冷劑的蒸發潛熱，吸收被冷卻介質的制冷劑的蒸發潛熱，吸收被冷卻介質的熱量而使被冷卻介質的溫度降低。所以，熱量而使被冷卻介質的溫度降低。所以，蒸發器是制冷系統中產生和輸出冷量的蒸發器是制冷系統中產生和輸出冷量的設備。設備。 蒸發器的類型

15、及常見結構 蒸發器按冷卻介質的不同分為蒸發器按冷卻介質的不同分為冷卻液體（水、鹽冷卻液體（水、鹽水等）的蒸發器水等）的蒸發器和和冷卻空氣的蒸發器冷卻空氣的蒸發器兩種。冷卻液體兩種。冷卻液體的蒸發器有殼管臥式蒸發器、干式蒸發器和的蒸發器有殼管臥式蒸發器、干式蒸發器和沉浸式蒸沉浸式蒸發器發器；冷卻空氣的蒸發器有；冷卻空氣的蒸發器有冷卻排管和直接蒸發式空冷卻排管和直接蒸發式空氣冷卻器氣冷卻器兩種。兩種。 直接蒸發式空氣冷卻器也稱冷風機，它適用于各種直接蒸發式空氣冷卻器也稱冷風機，它適用于各種空調機組、冷藏庫及低溫試驗箱中。它的特點是制冷空調機組、冷藏庫及低溫試驗箱中。它的特點是制冷劑在蛇管內吸熱蒸發

16、，管外空氣在風機作用下強迫流劑在蛇管內吸熱蒸發，管外空氣在風機作用下強迫流動。由于空氣是強迫流動，所以傳熱系數比冷卻排管動。由于空氣是強迫流動，所以傳熱系數比冷卻排管高。高。車輛制冷系統中，采用的蒸發器均為直接蒸發式車輛制冷系統中，采用的蒸發器均為直接蒸發式空氣冷卻器。空氣冷卻器。圖圖4-16 4-16 直接蒸發式空氣冷卻器及其安裝位置示意圖直接蒸發式空氣冷卻器及其安裝位置示意圖（a a）橫向垂直；（）橫向垂直；（b b）水平；（）水平；（c c）傾斜。）傾斜。1-1-膨脹閥；膨脹閥；2-2-分液器；分液器；3-3-分液管；分液管；4-4-匯集管；匯集管；4-4-回氣管；回氣管；6-6-感溫包

17、。感溫包。 二、輔助設備二、輔助設備在實際的制冷系統中，為改善制冷裝置的工作條件，提在實際的制冷系統中，為改善制冷裝置的工作條件，提高運行的經濟性和安全可靠性，還必須設一些輔助設高運行的經濟性和安全可靠性，還必須設一些輔助設備，如備，如貯液器、氣液分離器、干燥過濾器貯液器、氣液分離器、干燥過濾器等。等。（一）干燥過濾器（一）干燥過濾器 在客車空調裝置制冷系統節流裝置前的輸液管上，在客車空調裝置制冷系統節流裝置前的輸液管上，都裝有干燥過濾器，它是制冷系統的凈化設備。都裝有干燥過濾器，它是制冷系統的凈化設備。其作其作用是消除制冷劑中的水分和機械雜質。用是消除制冷劑中的水分和機械雜質。 干燥過濾器主

18、要由殼體，濾網，干燥劑，進、出干燥過濾器主要由殼體，濾網，干燥劑，進、出液管接頭等組成液管接頭等組成 圖圖4-17 4-17 干燥過濾器干燥過濾器1-1-進液管接頭；進液管接頭；2-2-壓蓋；壓蓋；3-3-濾網；濾網；4-4-干燥劑；干燥劑；5-5-出液管接頭；出液管接頭；6-6-殼體；殼體；7-7-連接螺栓。連接螺栓。 （二）貯液器（二）貯液器 貯液器亦稱儲液筒，是用來貯液器亦稱儲液筒，是用來貯存制冷貯存制冷循環中的制冷液體，循環中的制冷液體，以適應工況變動時以適應工況變動時制冷劑流量的變化。制冷劑流量的變化。（三）氣液分離器（三）氣液分離器 氣液分離器是用來分離蒸發器出口氣液分離器是用來分

19、離蒸發器出口的的蒸氣中的液體蒸氣中的液體，從而保證壓縮機為干，從而保證壓縮機為干壓縮。壓縮。圖圖4-19 4-19 氣液分離器結構示意圖氣液分離器結構示意圖制冷自動控制元件制冷自動控制元件一、熱力膨脹閥及毛細管一、熱力膨脹閥及毛細管 1 1熱力膨脹閥熱力膨脹閥 熱力膨脹閥是一種能自動調節供液量的節流熱力膨脹閥是一種能自動調節供液量的節流降壓機構。它是利用蒸發器出口處制冷劑蒸氣的降壓機構。它是利用蒸發器出口處制冷劑蒸氣的過熱來調節制冷劑流量的。過熱來調節制冷劑流量的。 圖圖4-20 4-20 熱力膨脹閥結構及原理圖熱力膨脹閥結構及原理圖 （a a）結構圖；（）結構圖；（b b）工作圖；（）工作圖

20、；（c c）受力圖。）受力圖。1-1-毛細管；毛細管；2-2-閥體；閥體；3-3-閥座；閥座；4-4-閥芯；閥芯；5-5-彈簧；彈簧；6-6-調整桿；調整桿；7-7-感溫包；感溫包；8-8-膜片；膜片；9-9-推桿。推桿。2 2毛細管毛細管 當流體沿管內流動時，由于管道摩擦阻力當流體沿管內流動時，由于管道摩擦阻力而產生壓降，而產生壓降，管徑越小、管子越長則流動阻力管徑越小、管子越長則流動阻力就越大，產生的壓降也越大。就越大，產生的壓降也越大。 采用毛細管采用毛細管小內徑（小內徑（0.6-2.0mm0.6-2.0mm）并）并有一定長度（有一定長度（0.6-2.5mm0.6-2.5mm）的紫銅管，

21、代替膨）的紫銅管，代替膨脹閥作為脹閥作為節流降壓節流降壓元件，這就是毛細管節流裝元件，這就是毛細管節流裝置。置。 第一節 客車空調裝置的組成和類型一、客車空調裝置的組成 客車空調裝置通常由通風系統、空氣冷卻系統、加熱系統、加濕系統以及自動控制系統等五大部分組成。 1、通風系統的作用 n將車外新鮮空氣吸入并與車內再循環空氣混合，在濾清灰塵和雜質后，再壓送分配到車內，同時排出車內多余的污濁空氣，以保證車內空氣的潔凈度以及合理的流動速度和氣流組織。 n通風系統通常由通風機組、空氣過濾器、新風口、送風道、回風口、回風道以及排廢氣口等組成。 2、空氣冷卻系統的作用 n在夏季對進入車內的空氣進行降溫、減濕

22、處理，使夏季車內空氣的溫度與相對濕度維持在規定的范圍內。 n制冷系統包括壓縮機、蒸發器、冷凝器、節流裝置四大件，還配有干燥過濾器、氣液分離器等輔助設備。 3、空氣加熱系統的作用 n在冬季對進入車內的空氣進行預熱和對車內的空氣進行加熱，以保證冬季車內空氣的溫度在規定的范圍內。 n空氣加熱系統通常由空氣預熱器和地面空氣加熱器組成。4、 空氣加濕系統的作用 n在冬季車內空氣相對濕度較低時對空氣加濕，以保證冬季車內空氣的相對濕度在規定的范圍內。 n我國在一般車輛的空調裝置中不設加濕系統，僅在某些高級公務車及特殊要求的車輛上才設此系統。 5、自動控制系統的作用 n控制各系統按給定的方案協調地工作，使室內

23、的空氣參數控制在規定的范圍內，并同時對空調裝置起自動保護作用。 n電氣控制系統一般由控制電器、保護元件以及儀表等組成。二、客車空調裝置的類型1、按空調裝置的供電方式可分為本車供電式和集中供電式。n （1）本車供電是指空調裝置的用電由本車車軸發電機組或單車柴油發電機組供電。n （2）集中供電是指全列車空調裝置的用電由列車中編掛的發電車集中供電或由地面電站通過接觸電網或第三軌集中供電。 2、按空調裝置的安裝方式劃分（1）分裝式 n分裝式空調裝置是指每節客車上只安裝一套空調裝置，且將制冷壓縮機、冷凝器、冷凝風扇、貯液器集中裝在一個箱中，并懸掛在車底架下，而將蒸發器、通風n機、膨脹閥、空氣預熱器等安裝

24、在車頂內部，用銅管將制冷系統的各設備連接起來，組成封閉的循環系統。n車輛重心降低，但因體積大，使拆裝困難和檢修不方便，而且制冷管路長，接頭多，容易產生泄漏。 （2）單元式n單元式空調機組是將壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器、通風機、冷凝風機以及空氣預熱器安裝在一個箱內，組成一個完整的單元后安裝在車頂。根據車型不同，每輛車上可安裝一臺或兩臺單元式空調機組。n送風道布置在車內頂棚的中央或兩側。n電氣控制柜也是安裝在乘務員室內。n目前單元式空調機組主要有兩種型式：KLD29和KLD40型，它們的制冷量在設計條件下分別為29.07kW和40.7KW。 平底前出風單元式機組1冷凝風扇 2冷凝器3安裝座

25、4氣液分離器5壓力控制器 6壓縮機 7通風機 8蒸發器9電預熱 10新風過濾器第二節單元式空調制冷系統空調客車車內空氣參數 一、影響旅客衛生和舒適性的因素n車內空氣的溫度n車內空氣的相對濕度n人體周圍空氣的流動速度n車內空氣的潔凈度n車內壁面的表面溫度n運行噪音 二、空調客車車內空氣參數的要求n夏季各客室內溫度2429；n夏季客室內相對濕度40%65%，最大 70%；n夏季送風溫差 8；n冬季客室內溫度 1822；n 冬季客室內相對濕度 30%；n 冬季洗臉室內溫度 16；廁所和走廊 14；n客室內微風速：對于軟座車、軟臥車和硬臥車，夏季不超過0.25m/s，其它車為0.10.35m/s；冬季

26、不超過0.20m/s；n 客室內空氣的含塵量 1mg/m3；n客室內空氣中二氧化碳的容積濃度 0.15%；n新鮮空氣量（每人/每小時）：夏季2025m3；冬季1520 m3；n客室內應保持正壓9.829.4Pa。三、單元式空調制冷系統（一）、組成n1、單元式客車空調裝置由單元式空調機組和電氣控制柜兩部分組成。n2、空調機組是將制冷裝置、電加熱裝置和通風機等安裝在一個箱體內組成一個單元，通過橡膠減振裝置安裝在車頂的兩端或中間。 n3、電氣控制柜設在乘務員室內，與車頂機組通過插頭、插座相連接。 （二）、制冷系統n單元式空調機組內均設有兩套相同且相互獨立的制冷系統。 n每套制冷系統都由一臺全封閉式壓

27、縮機、汽液分離器、冷凝器、干燥過濾器、毛細管和蒸發器等組成。 n兩套制冷系統的蒸發器做成一體，但內部管路各自獨立。 n機組中的一臺離心式通風機為兩套系統共用。 n29.07kW機組有一臺軸流式冷凝風機，40.7kW機組有兩 臺軸流式冷凝風機。KLD29型單元式空調機組制冷系統示意圖 1壓力控制器 2壓縮機 3氣液分離器濾器 4通風機 5蒸發器6電加熱器7毛細管 8干燥過濾器 9冷凝風機10冷凝器KLD29型單元式空調機組制冷系統 概況n制冷劑為R22。 n系統中兩臺壓縮機為日本三菱JH514YZ型全封閉式壓縮機 n在蒸發器進風溫度29、相對濕60%，冷凝器進風溫度35、相對濕度60%時制冷量為

28、29.07kW。n兩臺冷凝器為鋁肋片套銅管型結構 。 KLD29型單元式空調機組制冷系統 概況n一臺軸流式冷凝風機的功率為1.5kW n蒸發器采用與冷凝器相同的結構 n循環風機采用多葉片離心式雙聯、雙速1450（或 960）r/min風機，風量為4500（或3000）m3/h，功率為1.8（或1.3）KW。 n節流裝置采用毛細管節流，每套系統采用5根3.0m1.6mm的銅管。 n制冷劑的流程是：全封閉式壓縮機冷凝器干燥過濾器毛細管蒸發器氣液分離器全封閉式壓縮機。 制冷系統的自動保護 1、高低壓壓力保護 n高壓斷開（2.651.5）MPa，高壓自動復位（2.151.0）MPa；n低壓斷開（0.1

29、90.05）MPa，低壓自動復位（0.320.05）MPa。 2、低溫保護 n蒸發器吸入的空氣溫度低于（181），壓縮機不能起動。n低溫保護的目的是防止當流經蒸發器的空氣溫度較低時，蒸發器內的制冷劑不能完全汽化，使壓縮機吸入部分液體而產生“液擊”。制冷系統的能量調節 靠間歇停開壓縮機實現 n1、如果一節車上只安裝一臺空調機組，可實現制冷量0、50%（一臺壓縮機工作）、100%（兩臺壓縮機工作）三擋調節。n2、如果一節車上安裝兩臺空調機組，如硬座車和雙層車，可實現0、50%、75%、100%四檔調節。第四節 客車空調采暖系統空調客車采暖系統的作用是1、對送入車內空氣進行預 2、對車內空氣進行補償

30、加熱。空氣預熱n空氣的預熱是通過安裝在機組內的空氣預熱器來完成的。 n空氣預熱器有溫水空氣預熱器和電熱空氣預熱器兩種。空氣的補償加熱n空氣的補償加熱，由設在車內兩側的地面加熱器來完成。 n地面加熱器也有溫水加熱器和電熱器兩種。采暖系統 的常見形式n采用燃煤鍋爐溫水采暖和電熱采暖兩種并用的形式。 n預熱、補償全電熱采暖形式。 n熱泵采暖。 一、管狀電熱元件 n空調客車上使用的電熱采暖裝置，一般采用管狀電熱元件 n特點：表面溫度均勻、熱量穩定、結構緊湊、控制方便。 管狀電熱元件基本構造1連接端子2絕緣墊3金屬套管4電熱絲 5絕緣粉沫 6封口材料 二、電預熱器n電預熱器由電熱元件和框架組成 n使用時

31、與通風機實現電氣聯鎖，與冷凝風機實現電氣互鎖。 n電熱元件一般分成兩組，空調溫度控制器根據室內空氣溫度自動控制其一組工作、兩組工作或停止工作。 n安全防護：溫度超過70，繼電器跳開；溫度超過139，熔斷器熔斷。 電熱空氣預熱器結構（a） 預熱器結構（b） 保護電路1框架 2熔斷器 3繞線式電熱元件 4溫度繼電器三、電加熱器n電加熱器是地面加熱器的一種，用以補償車體的熱損失。 n該裝置也分成兩組，與通風機聯鎖而與冷凝風機互鎖，工作時通過溫度控制器實現自動控制，使電加熱一組工作、兩組工作或停止工作。 1、SYZ25型雙層空調的客車電加熱器的結構與布局n（1）、結構 每個電加熱器均由一根繞片式電熱管

32、、隔熱層及外罩等部件組成，由四個木螺釘固定在車內側墻下部1電熱管 2引線 3接線板 （2）布局n該車共設17組電加熱器，分別布置在下層和中層。每組功率為400W，總功率為6800W。 n其中下層客室兩側各設置六組，一位端中層 n設置兩組，二位端中層設置三組。 SYZ25型雙層硬座空調客車電加熱器布局2、電熱元件結構形式及技術參數n結構形式：電熱元件主要由電阻絲、導熱介質、不銹鋼管、不銹鋼繞片及接線柱等組成，鋼管表面纏繞不銹鋼繞片，可降低電熱管表面熱負荷，提高換熱效果，延長使用壽命。1繞片 2不銹鋼管 3接線柱 4導熱介質 5電阻絲技術參數n型 號：JCQ41400/220n電熱器表面溫度200

33、n電 源：交流220Vn功 率：400Wn材 質：不銹鋼管n散熱量2448kJ/hn電阻絲Ni、 Crn耐 壓1500V，1min無擊穿、閃絡現象n絕緣：熱 態25M冷 態50M電加熱器的維護 n電加熱器在使用過程中應進行定期檢查，使電熱管表面保持干燥、清潔。n發現下列情況時，應給予更換： 電熱管絕緣值下降，低于標準； 電熱管通電不發熱或發熱量小，不符合要求； 電熱管表面發紅、溫度過高，不符合要求； 通電后電熱管有閃絡等現象發生。 使用注意事項 電熱管發生擊穿或閃絡現象，應關閉電源，進行檢查更換；旅客不得隨意將手伸入罩內，觸摸電熱管等配件，以免燙傷或觸電； 不得隨意踏上電加熱器，以免踩壞電熱器

34、罩；不能將水或雜物倒入電熱器罩內；電加熱器停止使用時，應切斷電加熱控制總電源。第五節 單元式空調裝置電氣控制系統一、概述 電氣控制系統的作用是控制系統內各電器設備，按給定的方案協調地工作，使車內空氣參數滿足設計的要求，同時對各系統進行自動保護和故障顯示。 電氣控制系統應遵循的控制原則 n（1）通風機工作后冷凝風機或電加熱器才能工作，即通風與制冷及制暖聯鎖；n（2）冷凝風機工作后壓縮機才能工作，即冷凝風機與壓縮機聯鎖；n（3）冷凝風機工作時電加熱器不能工作；相反，電加熱器工作時冷凝風機不能工作，即制冷與制暖互鎖；n（4）通風機電機低速運行時控制高速運行的電路斷開，高速運行時控制低速運行的電路斷開

35、，即控制通風機低速與高速運行的電路互鎖；n（5）為了防止壓縮機頻繁起動及多臺壓縮機同時起動，在每臺壓縮機的控制電路中均設有時間繼電器（延時時間可在15180s內調整），控制每臺壓縮機在冷凝風機起動后延時60s以上起動，并使多臺壓縮機間隔510s順序起動。n（6）為了使同一機組中的兩臺壓縮機運行時間盡量一致，在控制電路中設有轉換繼電器，使兩臺壓縮機在單機工作時輪流工作。二、KLC291T1型電氣控制系統控制原理分析n 1、準備工作 將SA1置于“停”位，合上自動開關1Q、2Q（制暖時再合上3Q、4Q）。此時SA1中18號線導通，過、欠電壓繼電器FOV、FLV線圈得電吸合，如果電壓正常220（15

36、%）V，過電壓繼電器FOV的常閉觸頭保持閉合，欠電壓繼電器的常開觸點FLV閉合，使時間繼電KT3線圈吸合，它的兩個常開觸點均延時0.5s閉合：其中一個觸點閉合接通控制回路電源，電源指示燈HL1亮，另一個觸點閉合，使FLV、FOV線圈在各種工況下都處于得電狀態，以便于隨時檢測控制回路的電壓是否正常。此時，溫控儀ATC指示出車內起始溫度。車內溫度由放在回風口處的溫控儀的感溫器測出。2、通風工況 （1）弱通風位 將SA1置“通風”位，SA2置“弱風”位。 220V電壓自1RSA1（12）SA2（12）KM1線圈（HL2）N.nKM1線圈吸合：串聯在主回路中的三對常開主觸點閉合，通風機1M以低速動轉；

37、串聯在KM2線圈線路上的常閉觸點斷開，實現弱風與強風的互鎖；串聯在94號線與零線之間常開觸點閉合，實現弱風與制冷及采暖的聯鎖。指示燈HL2亮，指示1M已弱風運行。 （2）強通風位 將SA1置“通風”位，SA2置“強風”位。 1RSA1（12）SA2（34）( KM3、KM2HL3)NnKM2,KM3線圈吸合，1M以高速運轉；同時實現強風與弱風的互鎖和強風與制冷及采暖的聯鎖。 指示燈HL3亮，指示1M已強風運行。3、手動制冷工況（1）手動半冷位n 將SA1置半冷位，SA2置強風（也可置弱風位）位，SA3置手動位。通風機1M以高速（或低速）運轉。n1RSA1（78）SA3（78） n KL線圈吸合

38、，其觸點轉換一次。n KL4線圈吸合：冷凝風機4M運轉；串聯在12號與121號線之間的常開觸點閉合，為壓縮機工作作好準備，實現冷凝風機與壓縮機的聯鎖。n KT1（或KT2）線圈吸合，其常開觸點延時60s (或70s)閉合，此時：n1RSA1（1112） n KM6（或KM7）線圈吸合，壓縮機6M（或7M）開始工作，同時串聯在KL線圈線路上的KM6（KM7）的常閉觸點斷開，使KL線圈釋放，為下次轉換做好準備；指示燈HL6（HL7）亮，指示制冷1（或制冷2）運行；壓縮機工作時間累計計時器H1（或H2）開始計時。n 若手動停機，制冷系統將停止工作。再起機工作時轉換繼電器KL觸點轉換一次，改為壓縮機7

39、M（或6M）工作。 （2）手動全冷位n將SA1置強冷位，SA2置強風位（必須置強風位），SA3置手動位。通風機1M以高速運轉。n 與手動半冷位相比，由于SA1的910觸點接通，使KA7線圈得電吸合，使KT1、KT2線圈同時得電吸合，使壓縮機6M、7M分別延時60s、70s后均投入運行，HL6、HL7指示燈亮，H1、H2開始計時。4、手動采暖工況n（1）手動半暖位n SA1置“半暖”位，SA2置“弱風”位，SA3置“手動”位。通風機1M低速運轉。此時，KA3、KA4線圈均不吸合，其常閉觸點處于接通位，92號線有電，轉換繼電器KL轉換一次。由于此時SA1的1920接點不通，所以接觸器KM4線圈無電

40、，不能吸合，制冷系統無法工作。若9293號線接通，則KT1線圈得電，延時60s后使KM8線圈吸合，指示燈HL8亮，第一組電加熱器1DR得電工作。若想停止加熱，轉動轉換開關SA1或關閉控制電源。n 再次接通控制電源時，92號線再次得電，轉換繼電器KL轉換一次，換成9296號線接通，使KT2線圈得電，延時70s后使KM9線圈吸合，第二組電加熱器2DR得電工作，指示燈HL9亮。如此手動停開，實現手動半暖工況。n（2）手動全暖位n SA1置“全暖”位，SA2置“弱風”位，SA3置“手動”位。通風機1M低速運行。KA3、KA4線圈無電，不吸合，其常閉觸點閉合，92號線有電，因SA1的910接點處于接通位

41、，使KA7線圈得電吸合，KT1、KT2線圈均得電，分別延時60s、70s后使KM8、KM9線圈分別吸合，兩組電加熱器1DR、2DR都得電工作，指示燈HL8、HL9都亮。轉動轉換開關SA1或關閉控制電源，兩臺電加熱器均停止加熱。n 再次接通控制電源時，兩臺電加熱器又可得電工作。如此手動停開，實現手動全暖工況。三、自動保護與故障顯示 n 1、短路保護 空氣開關1Q、2Q、3Q、4Q起電源控制和短路保護作用。當電路某處出現短路故障時，相應有空氣開關自動跳開，切斷電源。n 2、過、欠、失電壓保護 （1）過電壓保護 當電源電壓達250（0，5）V時，過電壓繼電器FOV的常閉觸點斷開，切斷控制電路電源，無

42、論何種工況下，用電器均停止工作。當電源電壓到243（0，5）V時復位。 （2）欠電壓保護 當電源電壓低至187（）V時，欠電壓繼電器FLV的常開觸點斷開，使KT3失電，切斷控制電路電源，無論何種工況下，用電器無停止工作。當電源電壓到197（）V時復位。n 注：電路中設置時間繼電器KT3（0.5s）及延時斷開常開觸頭，以鑒別瞬時欠壓和故障欠壓。 （3）失電壓保護n如果系統在某一工況下運行時突然停電、過、欠電壓繼電器FOV、FLV釋放，則用電器均停止工作。當電源再次供電時，因轉換開關SA1除“停”位外，1718號接點均不通，系統無法投入工作。只有將SA1重新置于“停”位，先接通控制回路電源，再將S

43、A1置于某一工況位，系統才能重新工作，起到斷電后不能在原工況位自動開機的保護作用。n 如果系統在集控制冷工況下停電，可通過集控線重新開機。 3、風機過載保護n通風機電機1M過載時，熱繼電器FR1常閉觸點斷開，使通風機停車。由于通風與制冷、制暖的聯鎖作用，制冷或制暖也自動停止運行。n 冷凝風機電機4M過載時，熱繼電器FR4常閉觸點斷開，使冷凝風機停車。由于冷凝風機與壓縮機的聯鎖作用，壓縮機也自動停止運行。 4、制冷保護n當壓縮機出現過流時，過流繼電器FA6（或FA7）常閉觸點斷開；當外溫低于20時，低溫保護器FT1（或FT2）常閉觸點斷開；當壓縮機吸排氣壓力超過限定值時，壓力繼電器FP1（或FP

44、2）常閉觸點斷開。上述故障之一出現時，中間繼電器KA1（或KA2）線圈得電吸合并自鎖，由于KA1（或KA2）線圈的阻抗，遠大于KM6（或KM7）線圈與H1（或H2）及HL6（HL7）三者并聯的阻抗，使KA1（或KA2）線圈的分壓值較高，而KM6（或KM7）線圈分壓值很低，相當于失電狀態，從而的使壓縮機6M（或7M）停止工作，起到保護作用。同時，指示燈HL4（或HL5）亮，顯示壓縮機故障。必須消除故障，重新開機，系統才能重新工作。 5、制暖保護n當風道溫度高于70時，溫度繼電器FT3（或FT4）常閉觸點斷開，使中間繼電器KA5（或KA6）吸合并自鎖，使接觸器KM8（或KM9）斷電釋放（原理同制冷

45、保護），電加熱器1DR（或2DR）停止工作，起到保護作用。同時，指示燈HL10亮，顯示制暖故障。必須消除故障，重新開機，系統才能重新工作。n 如果FT3（或FT4）沒起作用，當風道溫度升高到139時，溫度保護器FUT1（或FUT2）熔斷，電加熱器1HR（或2DR）停止工作。查明故障并排除后，更換保護器，才能再行起動。 6、接地保護n空調機組和控制柜外殼均裝設接地線，與車體結構連接，以防觸電，保證人身安全。第六節 單元式空調機組的操作與維護 一、單元式空調機組運行前的檢查 二、單元式空調機組的運行及工況 三、單元式空調機組的維護 一、單元式空調機組運行前的檢查n 1、電氣系統絕緣電阻的檢查，用5

46、00V兆歐表測量電氣與外殼絕緣電阻值應大于2M。若低于此值，應分段檢查，找出原因后方可供電。n 2、電源電壓檢查：供電電壓值應在額定電壓的10%之內，并保持電壓的穩定和三相電壓的平衡。n 3、空調控制柜的檢查： （1）面板各指示燈、標牌完整無短缺 （2）控制柜內接線無松動、線頭無燒損 （3）選擇開關動作到位、指示正確 （4）空氣開關分合正常 （5）手動試驗，各接觸器常開觸頭動作靈活，無卡滯現象。 （6）檢查時間繼電器調定值。二、單元式空調機組的運行及工況n 1、制冷工況n 半冷：通風可選擇強風或弱風，工況選擇至手動（自動）半冷，延時60s后，一臺壓縮機運行，若手動停機，制冷系統將停止工作，再啟

47、動時，延時60s后另一臺壓縮機運行。n 全冷：通風位只能選擇強風，否則壓縮機將不會起動，工況選擇手動（自動）全冷，延時60s后，一臺壓縮機起動，順延10s，另一臺壓縮機起動。機組制冷運行后的檢查n（1）面板指示燈顯示應與運行工況一致。n（2）控制柜內接觸器應無電磁、噪聲。n（3）機組運行電流正常，必要時，分別檢查壓縮機的三相電流應一致。n（4）控制柜內各器件無異常發熱。n（5）客室溫降正常，蒸發器進出口溫差應在812范圍內。n（6）客室各風口風量基本一致。 2、制熱工況n半暖：通風選擇弱風，工況選擇至手動（自動）、半暖，延時60s，第一臺電加熱器工作，停止加熱后，再次接通電源則換成第二臺電加熱

48、器工作。n 全暖：通風選擇弱風，工況選擇至手動（自動），全暖，延時60s，第一臺電加熱器工作，順延10s，第二臺電加熱器也投入工作。機組在制熱工況下的檢查 機組在制熱工況下，一方面是利用機組內的空氣預熱器來加熱空氣，另一方面利用客室內的地面加熱器來補償車體的熱量損失，冬季制熱時應嚴防火災的發生，為此，應從以下幾方加以預防n （1）制熱工況下最高設定溫度不超過18。n （2）定期清掃電加熱器表面灰塵，檢查電加熱器的絕緣和保護裝置，確保保護設定值準確，保護裝置動作可靠。 3、通風工況n弱通風：風機低速運行n強通風：風機高速運行三、單元式空調機組的維護1、單元式空調機組的日常保養 （1）檢查出風口有

49、無出風，若無出風應查明原因。 （2）運行時檢查壓縮機、風機有無異常聲音和振動、若有應及時處理。 （3）清洗空氣濾網。 （4）檢查控制柜各接點、導線是否有變色、燒焦。 （5）觀察機組的運行電流是否正常。2、單元式空調機組的月度保養 （1）用壓縮空氣吹掃冷凝器、蒸發器表面積灰。 （2）檢查排水管路，保證無異物堵塞 （3）檢查制冷系統、如有泄漏、及時處理。 3、單元式空調機組的年度保養（1）對機組各部分進行清掃，冷凝器、蒸發器散熱片臟污嚴重時，用中性洗滌劑清洗。（2）檢查各金屬部分及配管有無銹跡、油漬。處理：除銹涂原色油漆。（3）檢查電器接線端，無松動。（4）測量電氣絕緣，若電阻2M，應查明原因并處理。（5）檢查隔熱、防震、密封等裝置，作用不良者應及時更換。（6）各保護元件、溫控器動作無誤，整定值符合規定。第七節 單元式空調機組故障處理 一、單元式空調機組的故障類型 二、單元式空調機組故障排除的一般方法 三、單元式空調機組常見故障分析一、單元式空調機組的故障類型n