列车检修库移动式空调研究

摘要

随着我国高速铁路及地铁的快速发展，列车维修贯穿着车组服役的全过程，包括使用、存储过程，是列车安全运行的保障。通过对地铁检修库和动车检修库的现场调研发现，由于作业人员散热、车辆本身散热及检修设备散热，再加上库内为安全计未设置机械排风，当夏季气温较高时，工人作业环境较为恶劣，影响工人作业安全和检修质量。列车检修基地体积较大，若采用全空调系统改善作业环境，则系统庞大，能耗较高;作业人员较少，工作位置不固定，宜采用移动式工位空调。目前对检修库移动式空调研究较少，其与办公室工位空调差距较大;且常用空调通常是按照标准测试工况进行设计，检修库移动式空调机组冷凝进风温度及蒸发进风温度均为库内温度，因此需根据检修库实际使用情况设计空调器。
　　通过对铁路检修库及地铁检修库的现场调研，了解工人作业环境及作业特点，确定送风范围，并把机组分为平台作业机组和地面作业机组。选择PMV-PPD作为检修库工人的热舒适性标准，通过计算得到满足热舒适性要求的作业区空气参数;比较不同的热舒适性等级，结合局部空调送风参数最终确定工人作业区的空气参数。
　　利用EnergyPlus软件建立各地检修库模型，模拟得到全国不同地区检修库内自然通风空气温度，即移动式空调进风参数。根据进风参数对移动式空调机组分成四类，分别为28℃、31℃、33℃、35℃。每一类机组均按高中低三档进行设计，通过计算得到各类机组的送风参数及负荷。
　　设计33℃类地面作业移动式空调机组，并利用LMS AMESim软件建立移动式空调制冷系统模型，分析了进风温度变化、风量变化、毛细管长度变化、蒸发器尺寸变化、冷凝器尺寸变化对移动式空调蒸发器出风温度、机组制冷量和机组COP的影响。
　　利用LMS AMESim软件综合各参数变化对移动式空调性能的影响，并综合机组制冷系数COP及厂家生产成本，分别对地面作业和平台作业的机组进行优化，得到各类机组参数。利用优化后的参数完成33℃类移动式空调的设计生产，以及在广州地区的机组实测。数值模拟与机组实测结果对比，误差在5％以内，再次验证了LMS AMESim空调制冷系统模型的准确性，可用优化后的参数指导其他机组的设计。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状与存在问题

1．2．1 研究现状

1．2．2 存在问题

1．3 研究内容

1．4 研究方法

第2章 检修库作业情况现场调研

2．1 铁路检修库作业情况调研

2．1．1 我国高速动车组检修制度

2．1．1 临修库调研

2．1．2 不落轮镟库调研

2．1．3 检修库调研

2．2 地铁检修库作业情况调研

2．2．1 我国地铁检修制度

2．2．2 成都地铁车辆检修库调研

2．3 小结

第3章 检修库作业区空气设计参数

3．1 热舒适性标准选择

3．2 PMV-PPD热舒适指标

3．3 PMV-PPD的影响因素

3．3．1 检修库热舒适度等级

3．3．2 热舒适性指标影响因素分析

3．4 检修库作业区空气设计参数

3．5 小结

第4章 移动式空调机组设计负荷

4．1 机组进风参数

4．1．1 进风参数确定方法

4．1．2 模拟软件选择

4．1．3 机组进风参数计算

4．1．4 机组按进风参数分类

4．2 机组送风参数

4．3 机组负荷计算

4．3．1 机组负荷计算方法

4．3．2 地面作业机组负荷计算

4．3．3 平台作业机组负荷计算

4．4 小结

第5章 移动式空调制冷系统建模、性能影响因素分析及机组参数优化

5．1 模拟软件的选取

5．2 空调制冷系统建模

5．2．1 压缩机建模

5．2．2 换热器建模

5．2．3 毛细管建模

5．3 LMS AMESim空调制冷系统模型验证

5．4 移动式空调系统性能影响因素分析

5．4．1 进风温度变化对移动式空调系统性能的影响

5．4．2 进风量变化对移动式空调系统性能的影响

5．4．3 蒸发器管排数变化对移动式空调系统性能的影响

5．4．4 冷凝器管排数变化对移动式空调系统性能的影响

5．5 移动式空调机组参数优化

5．5．1 33℃类地面作业机组参数

5．5．2 机组优化评价标准

5．5．3 机组参数优化方法及结果

5．6 小结

第6章 移动式空调样机设计及实测

6．1 样机设计

6．1．1 移动式空调系统设计

6．1．1 风管、风口选择

6．2 样机实测

6．2．1 测试情况介绍

6．2．2 测试结果

6．3 小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文