动车组通风系统

1、第三章 动车组通风系统 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。 1 第三章 动车组通风系统 第一节 通风系统的组成 通风系统是空调装置的重要组成部分，它的作 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要求。 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。 2 第三章 动车组通风系统 按照工作动力来区分，通风系统

2、可分为自然通风系统 和强迫通风系统。 图3-1为客车空气调节装置中最常用的强迫通风系统 示意图。 系统工作时，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。室内空 气的一部分，经回风口、回风道被通风机吸入作为再 循环空气重复使用；另一部分则经由排风口和排风扇 排出车外。 3 图3-1 客车空气调节原理图 4 第三章 动车组通风系统 通风系统一般由风机、进排风装置、风道以 及空气净化设备组成。 高速列车的通风系统通常还包括空气压力波 动控制装置。 5 第三章 动车组通风系

3、统 一、通风机（组） 通风机组是通风系统的动力装置，它由离心式 通风机和电动机组成，一般安装在车辆端部平顶 板上部空间，也可安装在车下部，其安装处所主 要取决于空气处理设备的位置。 6 第三章 动车组通风系统 通风机的类型通风机的类型 1、离心式 按叶片形式可分为 后向型：叶片曲率大， 效率高 前向型：风压大 径向型：用于风压较低 的处所 7 第三章 动车组通风系统 8 第三章 动车组通风系统 3、贯流式 结构是滚筒形，其两个端面封闭。 特点：特点：通风机叶片沿轴的方向可以加长，可采用加长叶片的 办法减少叶轮直径。 其外壳可以作成可旋转式，以改变通风机出风口方向。 常用在风机盘管机组和冷库风幕

4、中。 通风机的尺寸大小用通风机的号数即风机叶轮直径的分 米数表示。 例如：No.1表示叶轮直径100mm通风机。 9 第三章 动车组通风系统 按照空气流动方向，通风机安设在空气处理室前面的为 压出式系统，通风机放在空气处理室后面的为吸入式系统。 通风系统中，送风和回风共用一台通风机的叫做单风机 系统，分别设有送风机和回风机的则叫做双风机系统。 通风机在安装时，应采用有效的隔音减振措施。一是在 通风机的安装座上加装橡胶减振器；二是在通风机机壳上敷 设阻尼涂料；三是在主风道与通风机相连接的风道处采用帆 布或人造革制作的软风道。以减少通风机和电动机所产生的 噪音传入车内客室。 10 第三章 动车组通

5、风系统 二、风道 风道的作用是输导空气。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。风道的形状和布置将直接影响车 内的气流组织和空调效果。 11 第三章 动车组通风系统 二、风道 空调列车的风道可以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。在客车空 调装置中，风道应满足经济性、耐腐蚀、隔热 性好、重量轻和易加工等方面的要求。常用的 材料由镀锌铁板、铝合金板、玻璃钢和胶合板 等。 12 第三章 动车组通风系统 （一）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。 主风道的截面，一般有圆形和矩形两种

6、。 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。 13 第三章 动车组通风系统 （二）回风道 回风道是车厢与通风机之间，用于传输再循环 空气的通道。回风道的断面形状一般根据其在 车内的安装位置和空间大小而确定。回风道在 客室一端与回风口相连。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。 14 第三章 动车组通风系统 （三）排风道 排风道是用来排出车内污浊空气的，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。由于外界新鲜空气不断被送 入车内，与其等量的车内污浊空气就由排风口， 经排风道被排出车外，以保持车内压力恒定。 15 第三章

7、动车组通风系统 三、吸风口、送风口及其调节板 （一）吸风口 吸风口也称新风口或进风口，它是新鲜空气的 吸入口。吸风口一般布置在装有通风机端的车 门上部，也有设置在车端上部和车顶上部的。 16 第三章 动车组通风系统 （二）送风口 送风口的作用是给车厢分配空气。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 都装有散流器（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。图3-2为常用的送风口型式，其中图（a） 为圆盘式散流器，图（b）、（c）、（d）为直片式散 流器。 （三）调节板 作用：调节通过风道的空气流量，其结构根据风道截 面形状而定。 17 第

8、三章 动车组通风系统 图3-2 送风口型式 18 第三章 动车组通风系统 四、车内空气净化设备空气过滤器 空气中总是不同程度的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。 19 第三章 动车组通风系统 表表3-1 空气过滤器的分类性能指标空气过滤器的分类性能指标 名称名称粒径（粒径（ m）效率（效率（%）阻力（阻力（Pa） 粗效过滤器粗效过滤器5.080E2050 中效过滤器中效过滤器1.070E4080 高中效过滤器高中效过滤器1.099E70100 亚高效过滤器亚高效过滤器0.599.9E9512

9、0 高效过高效过 滤器滤器 A 0.1 99.99E99.9190 B99.999E99.99220 C99.9999E99.999250 D 在在20% 额定风量下，额定风量下， E99.999 280 20 第三章 动车组通风系统 u1、粗效过滤器 粗效过滤器的滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属 网丝及粗孔聚氨酯泡塑料等。 u2、中效过滤器 中效过滤器的主要滤料是玻璃纤维(直径比粗效过滤器 的玻璃纤维直径小，约为10m)、人造纤维(涤纶、丙 纶、脯纶等)合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。 u3、高效过滤器 滤料一般是用超细玻璃纤维或合成纤维加工制成的滤 纸。21 22 第三章 动车组通

10、风系统 空气净化器 第三章 动车组通风系统 五、空气压力波动控制装置 乘坐高速列车或飞机有时会因频繁的耳鸣现象 而感到不适。这种现象因由室内外的气压差而 出现。 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。 23 第三章 动车组通风系统 五、空气压力波动控制装置 据日本在新干线上进行调查的结果：当车内压 力在-0.2kPa以下时，开启车门时有“耳感不适” 的现象；当车内压力在+0.2kPa以上时，同样也 存 在 开 启 车 门 时 发 生 “ 耳 感 不 适 ” ； 超 过 +0.5kPa时，车门一打开，旅客将感到“极度不 适”。

11、 24 第三章 动车组通风系统 五、空气压力波动控制装置 车内气压对人体舒适性的影响可以用压力变化 速度来评价，评价指标分为七级：第一级为 200Pa/s，它对应于没有不舒适感觉；第七级 为300Pa/s，它对应于强烈不舒适感觉；可以 忍耐值为三级，约为233.4Pa/s。 25 第三章 动车组通风系统 五、空气压力波动控制装置 针对上述问题，世界各国对高速列车都有自已 的具体要求。如日本要求车内的最大压力变化 率，新车不超过200Pa/s，旧车不超过300Pa/s； 德国规定的压力变化率范围为：200400Pa/s 26 第三章 动车组通风系统 五、空气压力波动控制装置 我国铁道部在高速动车

12、组的招标文件中也对车 内气压的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。 27 第三章 动车组通风系统 为减少压力波的影响，保证旅客的舒适度，一 方面高速车辆必须采取良好的空气压力密封，列 车空调装置的进排气口应避开低压或涡流区布置， 另一方面需要加装可控的间歇或连续作用式进排 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， 并保持一定的的正压（一般不小于30Pa）。目 前，各国解决压力波动问题的方式不尽相同。 28 第三章

13、动车组通风系统 新干线车辆在换气系统中采用压力缓和装置 解决车内气压波动问题，其实用产品主要有： 截止阀、高速高压风机、无源压力缓和装置 以及有源压力缓和装置。 29 第三章 动车组通风系统 图图3-3 压力缓和装置的作用效果压力缓和装置的作用效果 30 第三章 动车组通风系统 对于最高速度达到300km/h高速列车（500系列） 来说，由于列车外表面的压力变动可高达7.5kPa， 已有的连续换气装置也不能满足要求，所以日本 在原有换气装置的基础上开发了新的“压力缓和 装置”。 日本新研制的风量控制式换气系统 (即换气控制 阀)示于图3-4。 31 第三章 动车组通风系统 图3-4 风量控制式

14、换气系统 32 第三章 动车组通风系统 该系统的进、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，使车内压力变化更小，提高了列车运行舒 适度。 33 第三章 动车组通风系统 CRH1动车组车内空气压力波动控制：动车组车内空气压力波动控制： CRH1动车组的废排单元结构内设置了车内空 气压力自动调节型压力保护装置。 每辆车都有两个废排单元，分别位于每辆车的 两个端部、车顶棚和顶板之间，用于新风气流和 废排气流的流动，以及新风气流的紧急通风。 通过废排单元中

15、废排气流的调整以及空气处理 单元中新风气流的调整可确保车内压力平衡。 34 亦即在列车高速通过长隧道时，或者在海拔 3500-4000m以上的高原（如青藏高原）上运行 时，司机按下操纵台上的按钮“隧道模式（或 称压力保护模式）”。 空气处理单元内的新风风门关闭，废排单元将 关闭，系统只进行回风。这样通过废排单元中 废排气流流量的调整以及空气处理单元中新风 气流流量的调整可以确保车内维持正常大气压 力。 第三章 动车组通风系统 35 第三章 动车组通风系统 CRH2动车组车内空气压力波动控制： 为控制车内空气压力波动，CRH2动车组在车 底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置 采用变频器控制送

16、风机的运行转速，运行速度 高于160km/h时，风机高速运行，低于160km/h 时，风机低速运行。通过提高送风机的静压力 性能，能够更好地抑制客室内的压力变动，同 时确保客室内换气量的要求。 36 第三章 动车组通风系统 换气装置采用双向风机原理，由一台变频控制的 双出轴电机带动两台高压的高速离心风机进行动 车组客室的进、排气。 车外新风经过装有风量调节板的给风侧，被高压 送风风机吸入，分别送到两台空调机组中，客室 内回风被高压排风风机吸入，进入装有电机的换 气装置的内部通道，在冷却风机电机后从装有调 节板的出风口排出车外。 正常运行时，它可保证从室内排出多少风量就可 补充多少新风，从而实现

17、客室内空气压力恒定。 37 第三章 动车组通风系统 CRH5动车组车内空气压力波动控制： CRH5型高速动车组为控制车内空气压力波动，空调系统 采用一个被动式压力保护系统。 系统使用快速动作的压力保护阀隔离送风风道，当压力 保护被触发，阀门打开，空调进入全回风模式。当压力 保护阀重新打开后，新风量提高，室内CO2含量就会迅速 下降。 下图为CRH5动车组压力保护系统示意图。 38 第三章 动车组通风系统 39 第三章 动车组通风系统 压力监控单元负责驱动压力保护系统，完成压力检测和 数据处理功能。它监控压力波的幅值和变化率，由微处 理器对传感器的信号进行处理。车内安放了1个压力监 控单元，输出

18、控制电平作或运算后，通过单独的信号线 控制新风及废排单元的气动阀。 压力保护阀装在新风吸入箱和废排单元中。当需要动作 时，压力保护阀由压力监控单元驱动，在压力波产生影 响的一段时间内将送风风道隔离。 40 第三章 动车组通风系统 一、气流组织的概念 气流组织是通风的核心环节。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。 第二第二节节 合理的气流合理的气流组织组织 41 第三章 动车组通风系统 气流组织设计的任务就是通过合理地选择送风口、 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

19、内形成比较均匀而稳定的温度、湿 度、气流速度和清洁度，以满足乘客舒适感的要 求。 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。 42 第三章 动车组通风系统 二、人体舒适性对气流组织的要求 u1、对温度梯度的要求 在工作区内的地面上方1.1m和0.1m之间的温 差应 3。 u2、对风速的要求 舒适性空调冬季室内风速应 0.2m/s，夏季 应 0.3m/s。 43 第三章 动车组通风系统 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 浓度等都应满足有一定的要求，而这些

20、参数都直接受 车内空气流动和分布状况影响。 气流组织形式多种多样，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。 44 第三章 动车组通风系统 u1、混合式气流组织 混合式气流组织，即混合式通风，它通常是将经过空调 系统处理的空气，以远大于使用空间所要求的速度供给 送风口，并且送风温度可以高于、低于或等于使用空间 的空气温度。从送风口喷射出的送风射流不断卷吸室内 空气，使射流流量不断增加；射流边界与周围气体不断 进行动量、能量和质量交换，使射流的速度

21、和射流与室 内空气的温度差不断减小。工作区则位于射流的末端或 射流的回流区。可见，混合式通风的气流组织方法使工 作区气流的速度、温度、湿度和空气品质均匀一致，实 现全室性空调。 45 第三章 动车组通风系统 u1、混合式气流组织 按照送风口的位置，混合式气流组织又分为 以下三种方式。 u 侧送风 u 顶送风 u 下送风 46 第三章 动车组通风系统 u 侧送风 u特点：工作区处于回流区中。送风与室内空气 混合充分，工作区的风速较低，温湿度比较均 匀。适用于恒温恒湿的空调房间。排出空气的 污染物浓度或温度基本上等于工作区的浓度和 温度。 47 第三章 动车组通风系统 图图3-5 侧送风的室内气流

22、分布侧送风的室内气流分布 (a)上侧送、同侧下回；上侧送、同侧下回；(b)上侧送、对侧下回；上侧送、对侧下回；(c)上侧送、上侧回；上侧送、上侧回； (d)双侧送、双侧下回；双侧送、双侧下回；(e)上部两侧送，上回；上部两侧送，上回；(f)中侧送、下回、上排中侧送、下回、上排 48 第三章 动车组通风系统 图图3-6 顶送风的室内气流分布顶送风的室内气流分布 (a)散流器平送、顶棚回风；散流器平送、顶棚回风；(b)散流器向下送风、下侧回风散流器向下送风、下侧回风 49 第三章 动车组通风系统 u 顶送风 u图3-6(a)中，工作区基本上处于混合空气中。 图3-6(b)中，工作区位于向下流动的气

23、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都比图3-6(a)的高，主 要用于有较高净化要求的场合。 50 第三章 动车组通风系统 图图3-7 下送风的室内气流分布下送风的室内气流分布 51 第三章 动车组通风系统 u 下送风 u将新鲜空气直接送入工作区。为满足人体舒适性要求， 送风温差必然小于上送风方式，因而送风量需要加大。 同时为保证乘客没有“吹风”感，送风速度也不能太大， 一般不宜超过0.50.7m/s。这样就必须增大送风口的 面积或数量，因而给风口布置带来困难。此外，地面容 易集聚脏物，影响送风的清洁度。主要优点是，新鲜空 气首先通过工作区，如果配以顶部排风，则

24、车上部余热 可以不进入工作区而被直接排走。 52 第三章 动车组通风系统 u2、置换式气流组织 置换式气流组织，是基于空气的密度差而形成 热气流上升、冷气流下降的原理实现通风换气 的，即置换通风。 置换通风的送风温度通常低于室内空气温度2-4 ，密度较大的送风气流将沿地面扩散开来， 在下部形成一层温度较低的送风气流。 53 第三章 动车组通风系统 新鲜清洁空气直接送入工作区，由于在工作 区内无大的空气流动，污染物的横向扩散速度 很慢，从而直接被上升气流带到上部非人活动 的高温混合区，最终被房间顶部的排风口排出， 这样就可以保证人体处于一个相对清洁的空气 环境中，从而有效地提高了工作区的空气品质

25、。 54 第三章 动车组通风系统 置换通风气流分布的特点： 工作区内气流近似于单向流；通风效率和温 度效率都很高，换气效率也较高；既节省冷量， 又有较高的室内空气品质。 55 第三章 动车组通风系统 图图3-8 置换通风的室内气流分布置换通风的室内气流分布 56 第三章 动车组通风系统 3、单向流式气流组织 气流在空间的断面上均匀分布。 图图3-9 单向流的室内气流分布单向流的室内气流分布 57 第三章 动车组通风系统 4、局部式气流组织 局部式气流组织就是将经过通风空调系统处理 的空气送入到受控空间的局部位置，如飞机和 列车的座椅、办公室的办公桌、车间的工作岗 位等，这样的气流组织方式又称之

26、为局部通风。 58 第三章 动车组通风系统 图图3-10 座椅送风的局部气流分布座椅送风的局部气流分布 59 第三章 动车组通风系统 四、气流组织的评价 1、空气年龄(Age of air) 空气质点的年龄简称空气年龄，是指空气质点自进入房间 至到达室内某点所经历的时间。 空气年龄，从表面意义上讲是空气在室内被测点上的停留 时间。而实际意义是指旧空气被新空气所代替的速度。 空气从送风口进入车内后的流动过程中，不断掺混污染物， 空气的清洁程度和新鲜程度将不断下降。因此，空气年龄 短，预示着到达该处的空气可能掺混的污染物少，排除污 染物的能力愈强。显然，空气年龄评价了空气流动状态的 合理性。 60

27、 第三章 动车组通风系统 图3-11 空气年龄示意图 V房间容积 Q单位时间 换气量 61 第三章 动车组通风系统 2、换气效率(Air exchange efficiency) 换气效率 是评价换气效果 优劣的一个指标，它是气流 分布的特性参数，与污染物 无关。它定义为理论上最短 的换气时间与实际换气时间 之比，即 2 nn 置换室内全部现存空气的时间（即换气时间） 室内平均空气年龄 62 第三章 动车组通风系统 是基于空气年龄的指标，因此它反映了空气 流动状态合理性。最理想的气流分布=100%， 一般的气流分布 。 一般混合通风=50%，而置换通风=50%- 100%。换气效率=100%只

28、有在理想的活塞流 时才有可能实现。 1 63 第三章 动车组通风系统 3、通风效率(Ventilation efficiency) 通风效率又称混合效率，定义为实际参与工作区内稀释 污染物的风量与总送入风量之比，或是送、排风污染物 浓度之差与送风、工作区污染物浓度之差的比，即 0 0 cc cc q qq E n e v vev v qv送入房间的风量，m3/s； qve未参与稀释污染物而直接从排风口排出的风量，m3/s； Ce排风口排出的污染物浓度，L/m3； C0送风口送入的污染物浓度，L/m3； Cn工作区污染物浓度， L/m3。 64 第三章 动车组通风系统 可见，EV也表示通风或空调

29、系统排出污染物的能力， 因此也称为排污效率。当送入房间空气与污染物混合 均匀，排风的污染物浓度等于工作区浓度时，EV=1。 一般的混合通风的气流分布形式，EV1。但是，若 清洁空气由下部直接送到工作区时，工作区的污染物 浓度可能小于排风的浓度，这时EV1。EV不仅与气 流分布有着密切关系，而且还与污染物分布有关。污 染源位于排风口处，EV增大。 65 第三章 动车组通风系统 4、温度效率 下送风上排风送风方式 的值大于1，且具有较高的 通风效率，这是该种通风方式受到重视的主要原因。 sn se tt tt 式中，te、tn、ts分别为排风温度、工作区空气的平均温度 和送风的温度， 66 第三章

30、 动车组通风系统 图3-14 不同送风方式的 、 值 67 第三章 动车组通风系统 第三节 空气净化 一、空气净化的概念 空气净化指去除空气中的污染物质，控制房间或空间内 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，都会影响 乘客的健康。 68 第三章 动车组通风系统 l因此，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

31、气达 到所要求的洁净度。 空气洁净度通常用洁净空气环境中空气含尘 量多少来表示。 69 第三章 动车组通风系统 二、内部空间空气净化的要求 1、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； 2、中等净化：对空气中悬浮微粒的质量浓度有 一定要求，空调车内空气中的含尘量1mgm3 等； 3、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。 70 第三章 动车组通风系统 三、空气净化处理 1、空气品质处理技术简介 空气净化处理通常可通过以下技术手段来完成： 纤

32、维过滤技术、静电过滤技术、吸附技术、光 催化技术、负离子技术、臭氧技术、低温等离子 技术以及上述技术的组合等。 71 第三章 动车组通风系统 l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。 静电过滤技术也称静电除尘技术。 72 静电过滤器工作原理 73 第三章 动车组通风系统 l吸附技术作为空气净化的主要方法被广泛应用。 其原理是，固体表面上的分子力处于不平衡或 不饱和状态，由于这种不饱和的结果，固体会 把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表 面上

33、，从而使其残余力得到平衡。固体表面进 行的这种物质浓缩现象就是吸附现象。 目前在空气品质处理中应用较广的吸附剂主要 是颗粒活性炭和活性炭纤维。 74 第三章 动车组通风系统 l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。 75 第三章 动车组通风系统 l空气负离子净化空气的原理是，空气负离子 能够附着在固相或液

34、相污染物微粒上形成大 离子，大离子会借助凝结和吸附作用而沉降 下来。以此实现对空气的净化。 76 第三章 动车组通风系统 l臭氧（O 3）是一种强氧化剂。O3在室内空气净 化中的应用是将O3直接与室内空气混合，或将O3 直接释放到室内空气中去，利用O3极强的氧化作 用，达到灭菌消毒的目的。 由于将O3直接释放到空气中，整个室内空间，包 括该空间内的所有物品周围，都充满了O3气体， 因而消毒灭菌范围广。O3能够氧化有机物，因而 也能和构成人体的有机物发生反应，因此，若使 用不当， 会危害人体健康。 77 第三章 动车组通风系统 l低温等离子体对空气的净化包括三个方面，即 荷电除尘、有害气体的催化

35、净化和负离子净化 等。它不仅能够分解气态污染物，还可从气流 中分离出颗粒物，如有毒的化学物质和病菌悬 浮颗粒物等。此外，低温等离子体还具有调节 离子平衡的功能。所以，从理论上说，它在空 气净化方面有着其它净化方法无法比拟的优点。 78 第三章 动车组通风系统 2、空气颗粒状污染物的净化处理 l空气净化处理的首要任务是除掉空气中的悬浮微 粒。根据悬浮微粒的来源，达到净化目标的技术 措施主要包括空气过滤和气流组织。 空气过滤是利用过滤装置，将送入洁净空间的空 气中的悬浮微粒去除，从而保证进入房间的空气 达到要求的洁净度，这是空气净化处理的基本方 式。 79 第三章 动车组通风系统 在空气过滤中，利

36、用滤料孔隙，将大于孔隙尺 寸的尘粒阻留下来的现象称为筛滤作用。实际 上空气过滤器的过滤作用是比较复杂的，其主 要机理有： u （1）惯性作用 u （2）扩散作用 u （3）静电作用 u （4）吸附作用 80 第三章 动车组通风系统 3、空气的除臭、灭菌和离子化 u (1) 气相污染物处理及空气除臭 u空调净化系统常采用的气相污染物净化方式有： u a. 洗涤吸收 u b. 活性碳吸附器 u c. 化学吸附 u d. 光触媒净化 u e. 稀释 u (2) 空气灭菌 空气灭菌可采用过滤和消毒两类方式。 81 第三章 动车组通风系统 第四节 诱导通风 采用诱导器做末端装置（送回风口）的空调 系统称

37、为诱导通风系统。诱导通风是客车空调 中的另一种通风形式。 82 第三章 动车组通风系统 图图3-16 TGV-PSE列车诱导空调的气流组织列车诱导空调的气流组织 1-诱导器；诱导器；2-回风；回风；3-送风送风 83 第三章 动车组通风系统 一、诱导通风的工作原理 诱导通风系统由一次风（新风）系统、诱导器 及二次风系统组成。图3-17为诱导通风的示意 图。 84 第三章 动车组通风系统 图3-17 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 85 第三章 动车组通风系统 二、诱导器简介 诱导器是诱导通风的送风设备，它由外壳、 喷嘴、静压箱和一次风联接管热交换

38、器（盘管） 等组成。 86 第三章 动车组通风系统 图图3-18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 87 第三章 动车组通风系统 三、诱导通风的特点 u1、诱导通风最明显的优点是设备紧凑、风 管尺寸小。 u2、经过空气冷却器去湿冷却后的一次风的 温度，不受送风温差的限制。 88 第三章 动车组通风系统 第五节 应急通风 一、应急通风的概念 应急通风指，当

39、交流动力电源失效时，空调系统 由蓄电池作为电源供电，通过逆变器给风机供电， 向车内送入新风的过程。应急通风的主要目的是 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。 89 第三章 动车组通风系统 应急通风系统介绍 除供电方式不同之外，应急通风和常规通风过程在原理 上无根本性差别。 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，继续给通风机马达供电，使通风机继 续工作，又称紧急逆变器。 蓄电池的U额为110 V（CRH1型车），应急通风

40、时，蓄 电池的放电时间不应低于2h。 90 第三章 动车组通风系统 CRH1动车组上的紧急通风是通过空调系统中的正常功 能客室/司机室“防火模式”的启动来实现的。 如果在客室/司机室出现烟火，司机和乘务员将在手动 或者自动开关位置立即启动客室/司机室“防火模式”， 废排风扇将紧急通风排出烟雾。所有其它的风扇和对 流取暖装置都应当关闭。 如果辅助电源正常，则废排风扇由正常电源供电。如 果没有辅助电源，则废排风扇由紧急逆变器供电。紧 急逆变器则由电池供电。 91 第三章 动车组通风系统 第六节 典型动车组通风系统介绍 一、国外高速客车通风系统 u1、TGV列车的通风系统 法国高速客车TGV采用诱导

41、器通风，其气流 组织较为理想。如图3-19所示，它的通风形式 为下送、下回、下排。 u2、ICE列车的通风系统 92 第三章 动车组通风系统 图图3-19 诱导通风的气流组织诱导通风的气流组织 1-诱导器；诱导器；2-包间门下部的百叶窗包间门下部的百叶窗 93 第三章 动车组通风系统 图图3-20 德国德国ICE通风系统示意图通风系统示意图(车顶下送风方式) 1-进气口；进气口；2-压力保护阀；压力保护阀；3-消音器；消音器；4-旁通挡板；旁通挡板；5-压力保护风机压力保护风机； 6-消音器；消音器；7-压力传感器；压力传感器；8-混合室；混合室；9-通风机；通风机；10-加热器加热器； 11

42、-蒸发器；蒸发器；12-送风机；送风机；13-出风口；出风口；14-回风口回风口 94 第三章 动车组通风系统 3、新干线高速列车的通风系统 图3-21 300系高速列车通风系统 95 第三章 动车组通风系统 上述3个国家的客车通风各有特点： 日本主要采用车顶中央风道送风、散流器或条缝 式送风口向下送风方式，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风送到 车顶送风道中，然后再送到车内； 德国ICE型高速客车送风风道也是车顶下送风方 式，但送风末端一般为多孔板； 法国TGV系列高速客车空调机组基本安装在车下， 在地板两侧设风道，通过设在窗下的诱导器送风。 96 第三章 动车组通

43、风系统 二、CRH2动车组通风系统 （一）风道布置 CRH2动车组通风系统的风道布置如图3-24、25。 采用车下给排气的换气形式。由布置在车辆地 板下的空调装置吹出的风经过地板中的风道引导， 通到每个侧窗间的立式上行风道，然后经行李架 下的风道，从侧窗衬层上部设置的出风口吹出。 97 CRH2动车组换气装置动车组换气装置 98 CRH2动车组通风系统动车组通风系统 99 CRH2动车组通风系统动车组通风系统 100 CRH2动车组通风系统动车组通风系统 101 CRH2动车组通风系统动车组通风系统 102 CRH2动车组通风系统动车组通风系统1号车的风量号车的风量(m3/h)分配分配 103

44、 第三章 动车组通风系统 图3-24（a） CRH2动车组空调风道布置图，1号车（T1C） 104 第三章 动车组通风系统 图3-24（b） CRH2动车组空调风道布置图，2号车（M2） 105 第三章 动车组通风系统 图3-24（c） CRH2动车组空调风道布置图，7号车（M1S） 106 第三章 动车组通风系统 图3-25 CRH2动车组客室风道 107 第三章 动车组通风系统 （二）CRH2动车组原型车车内效果图 与日本E2系车辆相同，四方/川崎动车组采用 车下给排气的换气形式。由布置在车辆地板下 面的空调装置吹出的风经过地板中的风道引导， 通到每个侧窗间的立式上行风道，然后经过行 李架

45、下面的风道，从侧窗衬层上部设置的出风 口吹出（图3-26）。 108 第三章 动车组通风系统 （二）CRH2动车组原型车车内效果图 客室的排气口设置在座椅搁脚台下，客室中央 部分，每两排座椅配置一个，客室两端每个座 位配置一个。但是在与地板下空调装置、换气 装置连接部分相近的座椅处，为防止噪音影响， 不设排气口。排气风道布置在地板下方。排气 经过地板下面的连续换气装置，被排到车外。 109 CRH2动车组通风系统座椅下回风口示意图动车组通风系统座椅下回风口示意图 110 第三章 动车组通风系统 图3-26 CRH2动车组原型车车内效果图 111 第三章 动车组通风系统 冷气运行时，从回风口吸入

46、的车厢内空气与从新风装 置通过供风道送入的新鲜外气混合，通过设置在空调 装置回风口的过滤器后，在热交换器进行热交换，冷 却为冷气。并从行李架下方的送风口吹入车厢，向乘 客提供清凉的感觉。暖气运行时，从回风口吸入的车 厢内空气同样与新鲜外气混合，通过设置在空调装置 回风口的过滤器，由电热器加热，通过与冷气时相同 的路径送出暖风。列车车体断面示于图3-27。 112 CRH2动车组通风系统通过台回风口示意图动车组通风系统通过台回风口示意图 113 第三章 动车组通风系统 （三）连续换气装置 CRH2动车组最高运行速度为275km/h，在通过隧 道或会车时，车外压力变化较大。如果不加以控 制，乘客会

47、感到耳部不适。因此，与原型车相同， 为防止车外压力的变化向车内的传递，CRH2动车 组在地板下面安装有用于车内换气的给排气一体 的连续换气装置。在日本新干线高速列车中， E2-0和E2-1000的换气装置可以互换安装。 114 第三章 动车组通风系统 为达到减低噪音的目的，换气装置工作时， 根据车辆的行驶速度能够进行工作频率的切换。 在停车时，为减低噪音，使用低速工作频率 53Hz（3180转/分），与相向的车辆相会时和 在隧道里行走时，为防止车内压力变化引起的 耳朵不适，使用高速的工作频率60Hz (3600转 /分)，并将高，低速切换速度设置为160 km/h。 115 第三章 动车组通风

48、系统 三、CRH1动车组通风系统 CRH1动车组采用分体式空调装置（原型车为整体式 空调，置于车辆的端部），空气处理单元设在车顶中 部，供风由两边的矩形主风道，经消音器和散流器流 入客室。在司机室后端车顶处设置有单独的空调单元。 排风单元设置于每节客车车厢端部的车顶和天花板之 间。 CRH1动车组暖通空调系统以UIC533为参考设计标准， 客室送风量为6200 m 3/h，其中最大新风量为2120 m 3/h，排风量为2x1000 m3/h；司机室送风量为800 m3/h，其中新风量为60 m3/h。 116 图1-4-8 通风系统送风风道在CRH1车体上的布置图 1-车体通风风道；2-主送风风道；3-软管；4-二级送风风道；5-侧墙加热器 第三章 动车组通风系统 117 第三章 动车组通风系统 图3-28 CRH1客室通风系统 118 第三章 动车组通风系统 图3-29 CRH1司机室通风系统 119 第三章