第一节 制冷技术中的常用术语及图表一、制冷技术中常用的热力学参数一、制冷技术中常用的热力学参数 制冷技术中常用的状态参数有六个：温度T、压力P、比容v，内能u、焓h，熵s。 1、压力n 1、压力是指单位面积上所承受的垂直作用力，又称压强，以P表示n 2、压力单位n 国际单位制中，压力单位以N/m2计算，称帕斯卡（Pa） n常用兆帕（MPa）、千帕（KPa）作为实用单位，并以巴（bar）和物理大气压（atm）为暂时并用单位。其换算关系为：n 1Mpa106Pan 1bar105Pan 1atm（标准大气压）1.01325barn 在工程制单位中，压力常采用工程大气压（at），毫米汞柱等，其换算关系为：n1at1kgf/cm2n 1atm1.033kgf/cm2760mmHgn 在工程计算中可以近似的认为：n 1atm1atn 1MPa10kg/cm22、温度n 温度是表示物体冷热程度的参数。n 测量温度的标尺称为温标。常用的温标有三种： 摄氏温标：用符号t表示，单位为 绝对温标：用符号T表示，单位为K 华氏温标：用符号tF表示，单位为n 绝对温度与摄氏温度间的换算关系是： Tt273.15（K） 3、比容n比容 单位质量工质占有的容积称为比容。用符号v表示，单位为m3/kg。n密度 单位容积工质的质量称为密度，用符号表示。单位kg/m3 。 4、比热n单位质量的物质，温度每升高（降低）1所吸收（放出）的热量，称为比热。 n（1）质量比热，容积比热、摩尔比热n（2）定容比热、定压比热5、内能n内能是工质内部具有的各种能量的总称。 n包括：内动能和内位能两部分。6、焓n对于开口系统，当工质流进（或流出）系统时，不仅把工质所具有的内能带入（或带出）系统，而且还把它所获得的推动功也带入（或带出系统），就是说对于开口系统，当工质流进（或流出）系统时，它的内能和推动功总是同时出现。为计算方便，把工质的内能和推动功之和定义为焓。 n huPv（KJ/kg） 7、熵 n在传热过程中，温差是传热的动力，一定也有一个参数，它的变化是衡量是否传热的尺度，这个参数定义为熵，用S表示，1kg工质的熵称为比熵。 二、制冷技术中的常用术语二、制冷技术中的常用术语n1、汽化与冷凝物质由液态转变为汽态的过程称为汽化。汽化有两种方式：n 蒸发 液体表面发生的汽化现象n 沸腾 液体内部和表面同时发生汽化的现象n无论是蒸发还是沸腾，都是吸热过程，吸收的热量叫汽化潜热。 2、饱和液体与饱和蒸汽n 在一密闭容器中，同种物质的液相与气相达到动态平衡（单位时间从液相中逃逸出去的分子与从气相回到液相中的分子数量相等）时的状态称之为平衡状态，处于平衡状态下的液相称为饱和液体、气相称为饱和蒸汽。 n 物质的平衡状态与压力、温度等因素有关，当压力、温度改变时，平衡被打破，当压力、温度等参数稳定后，平衡状态又重新建立。平衡状态与物质的温度、压力相对应。3、过冷液体与过热蒸汽n 过冷液体是指液体的温度低于所处压力下饱和液体温度的液体。n 液体的实际温度与冷凝压力下的饱和温度之差称为过冷度 。 n 过热蒸汽是指蒸气的温度高于所处压力下饱和汽体温度的蒸汽。 三、制冷技术中常用的图表三、制冷技术中常用的图表n 1、TS图nak饱和液体线。n ak左侧的区域为过冷液体区，位于该区域的液体处于过冷状态。n bk饱和蒸汽线。n bk右侧的区域为过热蒸汽区，位于该区域的蒸汽处于过热状态。n饱和液体线与饱和蒸汽线中间的区域为汽液共存区。制冷循环在T-S图上的表示n12 为压缩机中的绝热等熵过程，压缩机吸入状态为1（饱和蒸汽），排出状态为2（过热蒸汽），制冷剂的压力由P0（吸气压力）变为PK（排气压力）。n23为压缩机排气在冷凝器中的冷却、冷凝过程。n34为节流装置中的等焓节流过程。n41为制冷剂在蒸发器中的等压汽化过程。吸收外界热量。2、Ph图n 三区三区：n过冷液体区：饱和液体线左侧区域n湿饱和蒸汽区：饱和液体线与饱和蒸气线之间区域n过热蒸汽区：饱和蒸汽线右侧区域n五态：五态：n未饱和液体状态：过冷区内任一点n饱和液体状态：饱和液体线上任一点 n湿饱和蒸汽状态：湿饱和蒸汽区内任 图54 蒸汽压缩式制冷理论循环图n一点n干饱和蒸汽状态：饱和蒸汽线上任一点n 过热蒸汽状态：过热蒸汽区内任一点n 六组等参数线群为：六组等参数线群为：n 等压线：与横坐标平行的水平线n 等焓线：与纵坐标平行的垂直线n 等温线（T）：在过冷区内近于垂直h轴；在湿蒸汽区为水平线；在过热蒸汽区则弯曲向下。n 等熵线：向右上方倾斜的实线。n 等比容线：向右上方倾斜但比等熵线平缓的虚线。n 等干度线；仅在湿蒸汽区内存在近似平行于饱和液体线或饱和蒸气线的线。蒸汽压缩式制冷理论循环的Ph图 图上各线段代表循环的不同过程。12：绝热压缩过程 234：冷凝器中的冷却、冷凝过程45：等焓节流过程 51：蒸发器中的蒸发过程单位制冷量：q0h1h5（KJ/kg） 单位理论功：W0 h2h1（KJ/kg）第二节 蒸汽压缩式制冷循环的组成及工作原理n蒸气压缩式制冷的理论循环n1、定义 借助压缩机的作用，使制冷剂在系统中循环流动，在冷凝器中制冷剂由汽态冷凝成液体，放出热量，在蒸发器中制冷剂由液态变成汽态，吸收热量，我们把这种制冷方式叫做蒸汽压缩式制冷。2、设备及流程蒸气压缩式制冷循环一般由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、冷凝风机，蒸发器风机组成。 3、理论循环的热力计算n1、单位质量制冷量n一千克制冷剂液体在蒸发器中蒸发吸收的热量称为单位质量制冷量，用q0表示 。 q0h1h5（kJ/kg）n式中 h1 出蒸发器制冷剂的焓； h5 进蒸发器制冷剂的焓。2、单位容积制冷量n单位容积制冷量是指吸气状态下每立方米制冷剂蒸汽在蒸发器中制得的冷量，用qV表示 Qv=q0/v1（KJ/m3）n式中 v1 压缩机吸气状态下制冷剂蒸汽的比容（m3/kg）； q0 单位质量制冷量。3、制冷剂循环量n制冷剂循环量指压缩机单位时间吸入的制冷剂蒸气的质量。用G表示 G=Q0/q0n式中：Q0 机组的制冷量； q0 单位质量制冷量。4、单位理论功及理论功率n压缩机每输送1kg制冷剂蒸汽所消耗的功称单位理论功，用W0表示。n在理论循环中 W0h2h1( kJ/kg )n式中 h1 吸入状态下制冷剂的焓； h2 排气状态下制冷剂的焓。5、单位冷凝热n每千克制冷剂蒸汽在冷凝器中放出的热量称为单位冷凝热，用qk表示 qkh2h4（ kJ/ Kg）n式中n h2 冷凝过程初的焓； h4 冷凝过程终了的焓。6、制冷系数n制冷系数是循环的单位制冷量与单位理论功之比，用 表示n制冷系数表示消耗一个单位的功所能得到的冷量。n在给定条件下制冷系数越大，说明制冷循环的经济性越好，它是衡量制冷循环先进性的重要指标。第三节 制冷压缩机的分类及工作原理n1、压缩机的作用 在电动机的带动下压缩和输送制冷剂蒸气，使制冷剂在系统中循环制冷。n2、压缩机的分类n容积型： 往复式：活塞式 回转式：滚动转子式，滑片式，单螺杆式，双螺杆式，涡旋式。n速度型：离心式 3、压缩机的工作过程 n1、压缩过程：活塞由下止点向上止点移动，气缸容积减少，压力增大，气体被压缩。n2、排气过程：当气缸压力大于排气阀阻力时，气缸内气体排除压缩机。n3、膨胀过程：排气过程结束后，活塞由上止点向下止点移动，残留在活塞内的高压气体随气缸容积的扩大而膨胀。n4、吸气过程：活塞由上止点向下止点移动过程中，当气缸内压力低于外界压力时，进气阀开启，外界气体进入压缩机。第四节 制冷设备4、全封闭活塞式压缩机的构造n1、什么是全封闭式压缩机 全封闭式压缩机是将所用的电动机转子直接安装在压缩机曲轴的一端，连同电动机一起密封在一个耐压金属壳内，在封闭外壳的表面上引出吸、排气管及电源的三个接线柱，这种结构的压缩机称封闭式压缩机。 2、全封闭式压缩机的分类n全封闭式压缩机一般分为往复式和旋转式。n车辆空调中应用最广的是往复式曲柄连杆压缩机。3、往复式曲柄连杆压缩机的构造 4、往复式曲柄连杆压缩机的运用参数n1、JH514Y制冷量：15.54KW 输入功率：5.4KW 气缸数：3n2、JH519Y制冷量：20.9KW 输入功率：7.2KW气缸数：4 第四节 制冷设备 在制冷设备中，除有起主导作用的压在制冷设备中，除有起主导作用的压缩机外，还必须包括起换热作用的换热缩机外，还必须包括起换热作用的换热器器蒸发器和冷凝器。蒸发器和冷凝器。（一）冷凝器（一）冷凝器 冷凝器是制冷机的主要热交换设备。冷凝器是制冷机的主要热交换设备。其作用是使从压缩机出来的高温高压制其作用是使从压缩机出来的高温高压制冷剂蒸气在其中冷剂蒸气在其中向冷却介质向冷却介质水或空水或空气放热，冷却、冷凝成高温高压的过冷气放热，冷却、冷凝成高温高压的过冷液体。液体。冷凝器的类型及常见结构 冷凝器按冷却介质和冷却方式的不同分冷凝器按冷却介质和冷却方式的不同分为三种类型：为三种类型： 水冷式冷凝器水冷式冷凝器用水作为冷却介质；用水作为冷却介质； 空气冷却式冷凝器空气冷却式冷凝器，亦称风冷式冷凝器，亦称风冷式冷凝器用空气作为冷却介质；用空气作为冷却介质； 蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器用水和空气作为冷却介质，用水和空气作为冷却介质，主要是靠水蒸气把热量带走。主要是靠水蒸气把热量带走。 图图4-14 4-14 上进下出式冷凝器上进下出式冷凝器1 1 分配集管分配集管 2-2-冷凝蛇管冷凝蛇管 3-3-集液器集液器图图4-15 4-15 横进横出式冷凝器横进横出式冷凝器 （二）蒸发器（二）蒸发器 蒸发器是制冷机的另一主要热交换设蒸发器是制冷机的另一主要热交换设备。在蒸发器中，制冷剂液体在较低温备。在蒸发器中，制冷剂液体在较低温度下蒸发（沸腾）而转变为蒸气，利用度下蒸发（沸腾）而转变为蒸气，利用制冷剂的蒸发潜热，吸收被冷却介质的制冷剂的蒸发潜热，吸收被冷却介质的热量而使被冷却介质的温度降低。所以，热量而使被冷却介质的温度降低。所以，蒸发器是制冷系统中产生和输出冷量的蒸发器是制冷系统中产生和输出冷量的设备。设备。 蒸发器的类型及常见结构 蒸发器按冷却介质的不同分为蒸发器按冷却介质的不同分为冷却液体（水、盐冷却液体（水、盐水等）的蒸发器水等）的蒸发器和和冷却空气的蒸发器冷却空气的蒸发器两种。冷却液体两种。冷却液体的蒸发器有壳管卧式蒸发器、干式蒸发器和的蒸发器有壳管卧式蒸发器、干式蒸发器和沉浸式蒸沉浸式蒸发器发器；冷却空气的蒸发器有；冷却空气的蒸发器有冷却排管和直接蒸发式空冷却排管和直接蒸发式空气冷却器气冷却器两种。两种。 直直接接蒸蒸发发式式空空气气冷冷却却器器也也称称冷冷风风机机，它它适适用用于于各各种种空空调调机机组组、冷冷藏藏库库及及低低温温试试验验箱箱中中。它它的的特特点点是是制制冷冷剂剂在在蛇蛇管管内内吸吸热热蒸蒸发发，管管外外空空气气在在风风机机作作用用下下强强迫迫流流动动。由由于于空空气气是是强强迫迫流流动动，所所以以传传热热系系数数比比冷冷却却排排管管高高。车车辆辆制制冷冷系系统统中中，采采用用的的蒸蒸发发器器均均为为直直接接蒸蒸发发式式空气冷却器。空气冷却器。图图4-16 4-16 直接蒸发式空气冷却器及其安装位置示意图直接蒸发式空气冷却器及其安装位置示意图（a a）横向垂直；（横向垂直；（b b）水平；（水平；（c c）倾斜。倾斜。1-1-膨胀阀；膨胀阀；2-2-分液器；分液器；3-3-分液管；分液管；4-4-汇集管；汇集管；4-4-回气管；回气管；6-6-感温包。感温包。 二、辅助设备二、辅助设备在实际的制冷系统中，为改善制冷装置的工作条件，提在实际的制冷系统中，为改善制冷装置的工作条件，提高运行的经济性和安全可靠性，还必须设一些辅助设高运行的经济性和安全可靠性，还必须设一些辅助设备，如备，如贮液器、气液分离器、干燥过滤器贮液器、气液分离器、干燥过滤器等。等。（一）干燥过滤器（一）干燥过滤器 在客车空调装置制冷系统节流装置前的输液管上，在客车空调装置制冷系统节流装置前的输液管上，都装有干燥过滤器，它是制冷系统的净化设备。都装有干燥过滤器，它是制冷系统的净化设备。其作其作用是消除制冷剂中的水分和机械杂质。用是消除制冷剂中的水分和机械杂质。 干燥过滤器主要由壳体，滤网，干燥剂，进、出干燥过滤器主要由壳体，滤网，干燥剂，进、出液管接头等组成液管接头等组成 图图4-17 4-17 干燥过滤器干燥过滤器1-1-进液管接头；进液管接头；2-2-压盖；压盖；3-3-滤网；滤网；4-4-干燥剂；干燥剂；5-5-出液管接头；出液管接头；6-6-壳体；壳体；7-7-连接螺栓。连接螺栓。 （二）贮液器（二）贮液器 贮液器亦称储液筒，是用来贮液器亦称储液筒，是用来贮存制冷贮存制冷循环中的制冷液体，循环中的制冷液体，以适应工况变动时以适应工况变动时制冷剂流量的变化。制冷剂流量的变化。（三）气液分离器（三）气液分离器 气液分离器是用来分离蒸发器出口气液分离器是用来分离蒸发器出口的的蒸气中的液体蒸气中的液体，从而保证压缩机为干，从而保证压缩机为干压缩。压缩。图图4-19 4-19 气液分离器结构示意图气液分离器结构示意图制冷自动控制元件制冷自动控制元件一、热力膨胀阀及毛细管一、热力膨胀阀及毛细管 1 1热力膨胀阀热力膨胀阀 热力膨胀阀是一种能自动调节供液量的节流热力膨胀阀是一种能自动调节供液量的节流降压机构。它是利用蒸发器出口处制冷剂蒸气的降压机构。它是利用蒸发器出口处制冷剂蒸气的过热来调节制冷剂流量的。过热来调节制冷剂流量的。 图图4-20 4-20 热力膨胀阀结构及原理图热力膨胀阀结构及原理图 （a a）结构图；（结构图；（b b）工作图；（工作图；（c c）受力图。受力图。1-1-毛细管；毛细管；2-2-阀体；阀体；3-3-阀座；阀座；4-4-阀芯；阀芯；5-5-弹簧；弹簧；6-6-调整杆；调整杆；7-7-感温包；感温包；8-8-膜片；膜片；9-9-推杆。推杆。2 2毛细管毛细管 当流体沿管内流动时，由于管道摩擦阻力当流体沿管内流动时，由于管道摩擦阻力而产生压降，而产生压降，管径越小、管子越长则流动阻力管径越小、管子越长则流动阻力就越大，产生的压降也越大。就越大，产生的压降也越大。 采用毛细管采用毛细管小内径（小内径（0.6-2.0mm0.6-2.0mm）并并有一定长度（有一定长度（0.6-2.5mm0.6-2.5mm）的紫铜管，代替膨的紫铜管，代替膨胀阀作为胀阀作为节流降压节流降压元件，这就是毛细管节流装元件，这就是毛细管节流装置。置。 第一节 客车空调装置的组成和类型一、客车空调装置的组成 客车空调装置通常由通风系统、空气冷却系统、加热系统、加湿系统以及自动控制系统等五大部分组成。 1、通风系统的作用 n将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，在滤清灰尘和杂质后，再压送分配到车内，同时排出车内多余的污浊空气，以保证车内空气的洁净度以及合理的流动速度和气流组织。 n通风系统通常由通风机组、空气过滤器、新风口、送风道、回风口、回风道以及排废气口等组成。 2、空气冷却系统的作用 n在夏季对进入车内的空气进行降温、减湿处理，使夏季车内空气的温度与相对湿度维持在规定的范围内。 n制冷系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大件，还配有干燥过滤器、气液分离器等辅助设备。 3、空气加热系统的作用 n在冬季对进入车内的空气进行预热和对车内的空气进行加热，以保证冬季车内空气的温度在规定的范围内。 n空气加热系统通常由空气预热器和地面空气加热器组成。4、 空气加湿系统的作用 n在冬季车内空气相对湿度较低时对空气加湿，以保证冬季车内空气的相对湿度在规定的范围内。 n我国在一般车辆的空调装置中不设加湿系统，仅在某些高级公务车及特殊要求的车辆上才设此系统。 5、自动控制系统的作用 n控制各系统按给定的方案协调地工作，使室内的空气参数控制在规定的范围内，并同时对空调装置起自动保护作用。 n电气控制系统一般由控制电器、保护元件以及仪表等组成。二、客车空调装置的类型1、按空调装置的供电方式可分为本车供电式和集中供电式。n （1）本车供电是指空调装置的用电由本车车轴发电机组或单车柴油发电机组供电。n （2）集中供电是指全列车空调装置的用电由列车中编挂的发电车集中供电或由地面电站通过接触电网或第三轨集中供电。 2、按空调装置的安装方式划分（1）分装式 n分装式空调装置是指每节客车上只安装一套空调装置，且将制冷压缩机、冷凝器、冷凝风扇、贮液器集中装在一个箱中，并悬挂在车底架下，而将蒸发器、通风n机、膨胀阀、空气预热器等安装在车顶内部，用铜管将制冷系统的各设备连接起来，组成封闭的循环系统。n车辆重心降低，但因体积大，使拆装困难和检修不方便，而且制冷管路长，接头多，容易产生泄漏。 （2）单元式n单元式空调机组是将压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、通风机、冷凝风机以及空气预热器安装在一个箱内，组成一个完整的单元后安装在车顶。根据车型不同，每辆车上可安装一台或两台单元式空调机组。n送风道布置在车内顶棚的中央或两侧。n电气控制柜也是安装在乘务员室内。n目前单元式空调机组主要有两种型式：KLD29和KLD40型，它们的制冷量在设计条件下分别为29.07kW和40.7KW。 平底前出风单元式机组1冷凝风扇 2冷凝器3安装座 4气液分离器5压力控制器 6压缩机 7通风机 8蒸发器9电预热 10新风过滤器第二节单元式空调制冷系统空调客车车内空气参数 一、影响旅客卫生和舒适性的因素n车内空气的温度n车内空气的相对湿度n人体周围空气的流动速度n车内空气的洁净度n车内壁面的表面温度n运行噪音 二、空调客车车内空气参数的要求n夏季各客室内温度2429；n夏季客室内相对湿度40%65%，最大70%；n夏季送风温差 8；n冬季客室内温度 1822；n 冬季客室内相对湿度 30%；n 冬季洗脸室内温度 16；厕所和走廊14；n客室内微风速：对于软座车、软卧车和硬卧车，夏季不超过0.25m/s，其它车为0.10.35m/s；冬季不超过0.20m/s；n 客室内空气的含尘量 1mg/m3；n客室内空气中二氧化碳的容积浓度0.15%；n新鲜空气量（每人/每小时）：夏季2025m3；冬季1520 m3；n客室内应保持正压9.829.4Pa。三、单元式空调制冷系统（一）、组成n1、单元式客车空调装置由单元式空调机组和电气控制柜两部分组成。n2、空调机组是将制冷装置、电加热装置和通风机等安装在一个箱体内组成一个单元，通过橡胶减振装置安装在车顶的两端或中间。 n3、电气控制柜设在乘务员室内，与车顶机组通过插头、插座相连接。 （二）、制冷系统n单元式空调机组内均设有两套相同且相互独立的制冷系统。 n每套制冷系统都由一台全封闭式压缩机、汽液分离器、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器等组成。 n两套制冷系统的蒸发器做成一体，但内部管路各自独立。 n机组中的一台离心式通风机为两套系统共用。 n29.07kW机组有一台轴流式冷凝风机，40.7kW机组有两 台轴流式冷凝风机。KLD29型单元式空调机组制冷系统示意图 1压力控制器 2压缩机 3气液分离器滤器 4通风机 5蒸发器6电加热器7毛细管 8干燥过滤器 9冷凝风机10冷凝器KLD29型单元式空调机组制冷系统 概况n制冷剂为R22。 n系统中两台压缩机为日本三菱JH514YZ型全封闭式压缩机 n在蒸发器进风温度29、相对湿60%，冷凝器进风温度35、相对湿度60%时制冷量为29.07kW。n两台冷凝器为铝肋片套铜管型结构 。 KLD29型单元式空调机组制冷系统 概况n一台轴流式冷凝风机的功率为1.5kW n蒸发器采用与冷凝器相同的结构 n循环风机采用多叶片离心式双联、双速1450（或 960）r/min风机，风量为4500（或3000）m3/h，功率为1.8（或1.3）KW。 n节流装置采用毛细管节流，每套系统采用5根3.0m1.6mm的铜管。 n制冷剂的流程是：全封闭式压缩机冷凝器干燥过滤器毛细管蒸发器气液分离器全封闭式压缩机。 制冷系统的自动保护 1、高低压压力保护 n高压断开（2.651.5）MPa，高压自动复位（2.151.0）MPa；n低压断开（0.190.05）MPa，低压自动复位（0.320.05）MPa。 2、低温保护 n蒸发器吸入的空气温度低于（181），压缩机不能起动。n低温保护的目的是防止当流经蒸发器的空气温度较低时，蒸发器内的制冷剂不能完全汽化，使压缩机吸入部分液体而产生“液击”。制冷系统的能量调节 靠间歇停开压缩机实现 n1、如果一节车上只安装一台空调机组，可实现制冷量0、50%（一台压缩机工作）、100%（两台压缩机工作）三挡调节。n2、如果一节车上安装两台空调机组，如硬座车和双层车，可实现0、50%、75%、100%四档调节。第四节 客车空调采暖系统空调客车采暖系统的作用是1、对送入车内空气进行预 2、对车内空气进行补偿加热。空气预热n空气的预热是通过安装在机组内的空气预热器来完成的。 n空气预热器有温水空气预热器和电热空气预热器两种。空气的补偿加热n空气的补偿加热，由设在车内两侧的地面加热器来完成。 n地面加热器也有温水加热器和电热器两种。采暖系统 的常见形式n采用燃煤锅炉温水采暖和电热采暖两种并用的形式。 n预热、补偿全电热采暖形式。 n热泵采暖。 一、管状电热元件 n空调客车上使用的电热采暖装置，一般采用管状电热元件 n特点：表面温度均匀、热量稳定、结构紧凑、控制方便。 管状电热元件基本构造1连接端子2绝缘垫3金属套管4电热丝 5绝缘粉沫 6封口材料 二、电预热器n电预热器由电热元件和框架组成 n使用时与通风机实现电气联锁，与冷凝风机实现电气互锁。 n电热元件一般分成两组，空调温度控制器根据室内空气温度自动控制其一组工作、两组工作或停止工作。 n安全防护：温度超过70，继电器跳开；温度超过139，熔断器熔断。 电热空气预热器结构（a） 预热器结构（b） 保护电路1框架 2熔断器 3绕线式电热元件 4温度继电器三、电加热器n电加热器是地面加热器的一种，用以补偿车体的热损失。 n该装置也分成两组，与通风机联锁而与冷凝风机互锁，工作时通过温度控制器实现自动控制，使电加热一组工作、两组工作或停止工作。 1、SYZ25型双层空调的客车电加热器的结构与布局n（1）、结构 每个电加热器均由一根绕片式电热管、隔热层及外罩等部件组成，由四个木螺钉固定在车内侧墙下部1电热管 2引线 3接线板 （2）布局n该车共设17组电加热器，分别布置在下层和中层。每组功率为400W，总功率为6800W。 n其中下层客室两侧各设置六组，一位端中层 n设置两组，二位端中层设置三组。 SYZ25型双层硬座空调客车电加热器布局2、电热元件结构形式及技术参数n结构形式：电热元件主要由电阻丝、导热介质、不锈钢管、不锈钢绕片及接线柱等组成，钢管表面缠绕不锈钢绕片，可降低电热管表面热负荷，提高换热效果，延长使用寿命。1绕片 2不锈钢管 3接线柱 4导热介质 5电阻丝技术参数n型 号：JCQ41400/220n电热器表面温度200n电 源：交流220Vn功 率：400Wn材 质：不锈钢管n散热量2448kJ/hn电阻丝Ni、 Crn耐 压1500V，1min无击穿、闪络现象n绝缘：热 态25M冷 态50M电加热器的维护 n电加热器在使用过程中应进行定期检查，使电热管表面保持干燥、清洁。n发现下列情况时，应给予更换： 电热管绝缘值下降，低于标准； 电热管通电不发热或发热量小，不符合要求； 电热管表面发红、温度过高，不符合要求； 通电后电热管有闪络等现象发生。 使用注意事项 电热管发生击穿或闪络现象，应关闭电源，进行检查更换；旅客不得随意将手伸入罩内，触摸电热管等配件，以免烫伤或触电； 不得随意踏上电加热器，以免踩坏电热器罩；不能将水或杂物倒入电热器罩内；电加热器停止使用时，应切断电加热控制总电源。第五节 单元式空调装置电气控制系统一、概述 电气控制系统的作用是控制系统内各电器设备，按给定的方案协调地工作，使车内空气参数满足设计的要求，同时对各系统进行自动保护和故障显示。 电气控制系统应遵循的控制原则 n（1）通风机工作后冷凝风机或电加热器才能工作，即通风与制冷及制暖联锁；n（2）冷凝风机工作后压缩机才能工作，即冷凝风机与压缩机联锁；n（3）冷凝风机工作时电加热器不能工作；相反，电加热器工作时冷凝风机不能工作，即制冷与制暖互锁；n（4）通风机电机低速运行时控制高速运行的电路断开，高速运行时控制低速运行的电路断开，即控制通风机低速与高速运行的电路互锁；n（5）为了防止压缩机频繁起动及多台压缩机同时起动，在每台压缩机的控制电路中均设有时间继电器（延时时间可在15180s内调整），控制每台压缩机在冷凝风机起动后延时60s以上起动，并使多台压缩机间隔510s顺序起动。n（6）为了使同一机组中的两台压缩机运行时间尽量一致，在控制电路中设有转换继电器，使两台压缩机在单机工作时轮流工作。二、KLC291T1型电气控制系统控制原理分析n 1、准备工作 将SA1置于“停”位，合上自动开关1Q、2Q（制暖时再合上3Q、4Q）。此时SA1中18号线导通，过、欠电压继电器FOV、FLV线圈得电吸合，如果电压正常220（15%）V，过电压继电器FOV的常闭触头保持闭合，欠电压继电器的常开触点FLV闭合，使时间继电KT3线圈吸合，它的两个常开触点均延时0.5s闭合：其中一个触点闭合接通控制回路电源，电源指示灯HL1亮，另一个触点闭合，使FLV、FOV线圈在各种工况下都处于得电状态，以便于随时检测控制回路的电压是否正常。此时，温控仪ATC指示出车内起始温度。车内温度由放在回风口处的温控仪的感温器测出。2、通风工况 （1）弱通风位 将SA1置“通风”位，SA2置“弱风”位。 220V电压自1RSA1（12）SA2（12）KM1线圈（HL2）N.nKM1线圈吸合：串联在主回路中的三对常开主触点闭合，通风机1M以低速动转；串联在KM2线圈线路上的常闭触点断开，实现弱风与强风的互锁；串联在94号线与零线之间常开触点闭合，实现弱风与制冷及采暖的联锁。指示灯HL2亮，指示1M已弱风运行。 （2）强通风位 将SA1置“通风”位，SA2置“强风”位。 1RSA1（12）SA2（34）( KM3、KM2HL3)NnKM2,KM3线圈吸合，1M以高速运转；同时实现强风与弱风的互锁和强风与制冷及采暖的联锁。 指示灯HL3亮，指示1M已强风运行。3、手动制冷工况（1）手动半冷位n 将SA1置半冷位，SA2置强风（也可置弱风位）位，SA3置手动位。通风机1M以高速（或低速）运转。n1RSA1（78）SA3（78） n KL线圈吸合，其触点转换一次。n KL4线圈吸合：冷凝风机4M运转；串联在12号与121号线之间的常开触点闭合，为压缩机工作作好准备，实现冷凝风机与压缩机的联锁。n KT1（或KT2）线圈吸合，其常开触点延时60s (或70s)闭合，此时：n1RSA1（1112） n KM6（或KM7）线圈吸合，压缩机6M（或7M）开始工作，同时串联在KL线圈线路上的KM6（KM7）的常闭触点断开，使KL线圈释放，为下次转换做好准备；指示灯HL6（HL7）亮，指示制冷1（或制冷2）运行；压缩机工作时间累计计时器H1（或H2）开始计时。n 若手动停机，制冷系统将停止工作。再起机工作时转换继电器KL触点转换一次，改为压缩机7M（或6M）工作。 （2）手动全冷位n将SA1置强冷位，SA2置强风位（必须置强风位），SA3置手动位。通风机1M以高速运转。n 与手动半冷位相比，由于SA1的910触点接通，使KA7线圈得电吸合，使KT1、KT2线圈同时得电吸合，使压缩机6M、7M分别延时60s、70s后均投入运行，HL6、HL7指示灯亮，H1、H2开始计时。4、手动采暖工况n（1）手动半暖位n SA1置“半暖”位，SA2置“弱风”位，SA3置“手动”位。通风机1M低速运转。此时，KA3、KA4线圈均不吸合，其常闭触点处于接通位，92号线有电，转换继电器KL转换一次。由于此时SA1的1920接点不通，所以接触器KM4线圈无电，不能吸合，制冷系统无法工作。若9293号线接通，则KT1线圈得电，延时60s后使KM8线圈吸合，指示灯HL8亮，第一组电加热器1DR得电工作。若想停止加热，转动转换开关SA1或关闭控制电源。n 再次接通控制电源时，92号线再次得电，转换继电器KL转换一次，换成9296号线接通，使KT2线圈得电，延时70s后使KM9线圈吸合，第二组电加热器2DR得电工作，指示灯HL9亮。如此手动停开，实现手动半暖工况。n（2）手动全暖位n SA1置“全暖”位，SA2置“弱风”位，SA3置“手动”位。通风机1M低速运行。KA3、KA4线圈无电，不吸合，其常闭触点闭合，92号线有电，因SA1的910接点处于接通位，使KA7线圈得电吸合，KT1、KT2线圈均得电，分别延时60s、70s后使KM8、KM9线圈分别吸合，两组电加热器1DR、2DR都得电工作，指示灯HL8、HL9都亮。转动转换开关SA1或关闭控制电源，两台电加热器均停止加热。n 再次接通控制电源时，两台电加热器又可得电工作。如此手动停开，实现手动全暖工况。三、自动保护与故障显示 n 1、短路保护 空气开关1Q、2Q、3Q、4Q起电源控制和短路保护作用。当电路某处出现短路故障时，相应有空气开关自动跳开，切断电源。n 2、过、欠、失电压保护 （1）过电压保护 当电源电压达250（0，5）V时，过电压继电器FOV的常闭触点断开，切断控制电路电源，无论何种工况下，用电器均停止工作。当电源电压到243（0，5）V时复位。 （2）欠电压保护 当电源电压低至187（）V时，欠电压继电器FLV的常开触点断开，使KT3失电，切断控制电路电源，无论何种工况下，用电器无停止工作。当电源电压到197（）V时复位。n 注：电路中设置时间继电器KT3（0.5s）及延时断开常开触头，以鉴别瞬时欠压和故障欠压。 （3）失电压保护n如果系统在某一工况下运行时突然停电、过、欠电压继电器FOV、FLV释放，则用电器均停止工作。当电源再次供电时，因转换开关SA1除“停”位外，1718号接点均不通，系统无法投入工作。只有将SA1重新置于“停”位，先接通控制回路电源，再将SA1置于某一工况位，系统才能重新工作，起到断电后不能在原工况位自动开机的保护作用。n 如果系统在集控制冷工况下停电，可通过集控线重新开机。 3、风机过载保护n通风机电机1M过载时，热继电器FR1常闭触点断开，使通风机停车。由于通风与制冷、制暖的联锁作用，制冷或制暖也自动停止运行。n 冷凝风机电机4M过载时，热继电器FR4常闭触点断开，使冷凝风机停车。由于冷凝风机与压缩机的联锁作用，压缩机也自动停止运行。 4、制冷保护n当压缩机出现过流时，过流继电器FA6（或FA7）常闭触点断开；当外温低于20时，低温保护器FT1（或FT2）常闭触点断开；当压缩机吸排气压力超过限定值时，压力继电器FP1（或FP2）常闭触点断开。上述故障之一出现时，中间继电器KA1（或KA2）线圈得电吸合并自锁，由于KA1（或KA2）线圈的阻抗，远大于KM6（或KM7）线圈与H1（或H2）及HL6（HL7）三者并联的阻抗，使KA1（或KA2）线圈的分压值较高，而KM6（或KM7）线圈分压值很低，相当于失电状态，从而的使压缩机6M（或7M）停止工作，起到保护作用。同时，指示灯HL4（或HL5）亮，显示压缩机故障。必须消除故障，重新开机，系统才能重新工作。 5、制暖保护n当风道温度高于70时，温度继电器FT3（或FT4）常闭触点断开，使中间继电器KA5（或KA6）吸合并自锁，使接触器KM8（或KM9）断电释放（原理同制冷保护），电加热器1DR（或2DR）停止工作，起到保护作用。同时，指示灯HL10亮，显示制暖故障。必须消除故障，重新开机，系统才能重新工作。n 如果FT3（或FT4）没起作用，当风道温度升高到139时，温度保护器FUT1（或FUT2）熔断，电加热器1HR（或2DR）停止工作。查明故障并排除后，更换保护器，才能再行起动。 6、接地保护n空调机组和控制柜外壳均装设接地线，与车体结构连接，以防触电，保证人身安全。第六节 单元式空调机组的操作与维护 一、单元式空调机组运行前的检查 二、单元式空调机组的运行及工况 三、单元式空调机组的维护 一、单元式空调机组运行前的检查n 1、电气系统绝缘电阻的检查，用500V兆欧表测量电气与外壳绝缘电阻值应大于2M。若低于此值，应分段检查，找出原因后方可供电。n 2、电源电压检查：供电电压值应在额定电压的10%之内，并保持电压的稳定和三相电压的平衡。n 3、空调控制柜的检查： （1）面板各指示灯、标牌完整无短缺 （2）控制柜内接线无松动、线头无烧损 （3）选择开关动作到位、指示正确 （4）空气开关分合正常 （5）手动试验，各接触器常开触头动作灵活，无卡滞现象。 （6）检查时间继电器调定值。二、单元式空调机组的运行及工况n 1、制冷工况n 半冷：通风可选择强风或弱风，工况选择至手动（自动）半冷，延时60s后，一台压缩机运行，若手动停机，制冷系统将停止工作，再启动时，延时60s后另一台压缩机运行。n 全冷：通风位只能选择强风，否则压缩机将不会起动，工况选择手动（自动）全冷，延时60s后，一台压缩机起动，顺延10s，另一台压缩机起动。机组制冷运行后的检查n（1）面板指示灯显示应与运行工况一致。n（2）控制柜内接触器应无电磁、噪声。n（3）机组运行电流正常，必要时，分别检查压缩机的三相电流应一致。n（4）控制柜内各器件无异常发热。n（5）客室温降正常，蒸发器进出口温差应在812范围内。n（6）客室各风口风量基本一致。 2、制热工况n半暖：通风选择弱风，工况选择至手动（自动）、半暖，延时60s，第一台电加热器工作，停止加热后，再次接通电源则换成第二台电加热器工作。n 全暖：通风选择弱风，工况选择至手动（自动），全暖，延时60s，第一台电加热器工作，顺延10s，第二台电加热器也投入工作。机组在制热工况下的检查 机组在制热工况下，一方面是利用机组内的空气预热器来加热空气，另一方面利用客室内的地面加热器来补偿车体的热量损失，冬季制热时应严防火灾的发生，为此，应从以下几方加以预防n （1）制热工况下最高设定温度不超过18。n （2）定期清扫电加热器表面灰尘，检查电加热器的绝缘和保护装置，确保保护设定值准确，保护装置动作可靠。 3、通风工况n弱通风：风机低速运行n强通风：风机高速运行三、单元式空调机组的维护1、单元式空调机组的日常保养 （1）检查出风口有无出风，若无出风应查明原因。 （2）运行时检查压缩机、风机有无异常声音和振动、若有应及时处理。 （3）清洗空气滤网。 （4）检查控制柜各接点、导线是否有变色、烧焦。 （5）观察机组的运行电流是否正常。2、单元式空调机组的月度保养 （1）用压缩空气吹扫冷凝器、蒸发器表面积灰。 （2）检查排水管路，保证无异物堵塞 （3）检查制冷系统、如有泄漏、及时处理。 3、单元式空调机组的年度保养（1）对机组各部分进行清扫，冷凝器、蒸发器散热片脏污严重时，用中性洗涤剂清洗。（2）检查各金属部分及配管有无锈迹、油渍。处理：除锈涂原色油漆。（3）检查电器接线端，无松动。（4）测量电气绝缘，若电阻2M，应查明原因并处理。（5）检查隔热、防震、密封等装置，作用不良者应及时更换。（6）各保护元件、温控器动作无误，整定值符合规定。第七节 单元式空调机组故障处理 一、单元式空调机组的故障类型 二、单元式空调机组故障排除的一般方法 三、单元式空调机组常见故障分析一、单元式空调机组的故障类型n1、制冷系统故障n2、控制系统故障n3、通风系统故障n4、其他类故障 1、制冷系统故障1、压缩机故障、压缩机故障 绝缘不良、排气量下降、抱轴、机体温度高、机械故障引发的敲击与震动。2、蒸发器、冷凝器故障、蒸发器、冷凝器故障 泄漏、变形、堵塞、强度不够、管内壁油垢、管外翅片尘垢。3、制冷剂、制冷剂 量过多或过少、水分、杂质含量超标。4、节流装置故障、节流装置故障 变形堵塞。 2、控制系统故障1、接触不良2、接触器、继电器触头烧损、粘合3、接触器、继电器线圈烧损、断路4、接触器机械卡滞5、空气开关机械故障造成不能闭合，触头故障造成通断异常 3、通风系统故障1、电机线圈烧损、断路2、电机接线错误造成风机反转3、软风道泄漏4、机组壳体密封条破损造成气流断路5、虑清器脏堵造成风量下降 4、其他类故障1、干燥过滤器锈蚀造成泄漏2、干燥过滤器内硅胶破损造成系统堵塞，干燥过滤器内虑网破损造成系统堵塞。3、航空插头插针脱焊造成断路4、配线包扎、布置不但造成绝缘层破损引起断路二、单元式空调机组故障排除的一般方法1、看： （1） 系统管道、设备表面有无油污，有油污的地方一般为泄漏点。 （2） 电路接线柱或接线螺栓有无变色，变色处一般为接触不良。 （3）管路、电路不会因震动造成摩擦而破损2、闻 （1）电器控制柜因接触不良或元器件烧损而发出特有的焦糊味 （2）机组中压缩机、风机电机因温度过高也会发出一种特有的焦糊味3、摸（1）机组运行一段时间后、可以用手去摸摸压缩机、风机电机外壳及轴承处的温度是否异常（2）手摸孩可以感觉机组各部震动是否异常4、参数测量（1）蒸发器的进出口温差（2）压缩机的三相电流（3）压缩机的进排气压力第八节单元式空调机组常见故障分析1、空调机组不运转 2、空调机组制冷量下降，冷气不足。 3、出风口无风或风量小 4、出风口或回风口漏水 1、空调机组不运转n（1）电源部分n 电源无电，电源指示灯不亮，用电压表测量空调机组控制柜电力输入线端无电压。n 电源缺相供电，这时电源指示灯（HL1）可能亮，也可能不亮，应用电压表查出缺相。n 电源电压过高或过低，超过规定值后，都会使过、欠电压继电器FOV或FLV起保护作用。n（2）电气控制系统n 控制电路的供电回路断线。n 相关的控制电路的插接件或接线柱接触不良，应重新接插好。n 选择开关内部接触不良或断路，应拆开检查，视情况予以修复或更换。2、空调机组制冷量下降，冷气不足n（1）制冷系统中的故障原因可能有：n 由于制冷剂量不足，吸气压力低，吸气管不结露，泵壳较热，机组工作电流偏低；或者过滤器内部堵塞不畅，此时，过滤器外壳发凉。n 由于制冷剂充注量过多，吸气压力高，吸气管乃至泵壳结霜；或者系统中有不凝性气体（空气），排气压力高，压缩机运行电流超过正常值。n 空气滤网脏污堵塞，造成通风不良。n 冷凝器外表面灰尘太多，散热效果差，排气压力和排气温度高，输液温度也高，使单位制冷量下降。n温度控制器调整温度偏高或有故障。n（2）另一故障部位可能是压缩机部分。由于活塞与气缸严重磨损，气阀泄漏严重，密封不严，以及泵壳内排气管破损开裂，造成泵壳内气体短路循环，这时必须剖壳修理。n（3）过滤器完全堵塞不通，或者系统内制冷剂全部漏泄时，空调机组可能仍在运转，但吸气管内已成抽真空状况，且排气管不热，这时空调机组不制冷，出风口无冷气吹出。3、出风口无风或风量小n 出风口无风：1、通风机没有运转首先检查风机主电源回路是否有电再查风机的控制电路工作是否正常。2、再查通风机绕组的绝缘，以判定电机是否烧损。 n通风机风量小：1、电源相序不对，造成风机反转，2、风叶固定螺钉松动，使转速下降3、蒸发器滤网堵塞4、蒸发器表面结霜、结冰堵塞，造成出风口风量减小。4、出风口或回风口漏水 n（1）机组排水口堵塞，应清除排水口处的杂物。n（2）机组安装不良，车顶或机组底部的密封橡胶条渗水或所涂的密封胶处渗水，或者从新风道中带进了水，应针对具体情况处理。