誘導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)在高速鐵路客車(chē)上

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1 國(guó)內(nèi)外鐵路客車(chē)及其空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展
    中國(guó)鐵路擁有十分輝煌的過(guò)去。然而,隨著中國(guó)航空業(yè)的重組和大量高速公路的修建,航空運(yùn)輸和長(zhǎng)途公路運(yùn)輸開(kāi)始興起,到1996年,中國(guó)的公路客運(yùn)量甚至超過(guò)了鐵路客運(yùn)量。從1997年開(kāi)始,中國(guó)鐵路開(kāi)始進(jìn)行全國(guó)性的鐵路提速。此后中國(guó)鐵路經(jīng)過(guò)了幾次提速,到2003年客車(chē)運(yùn)行時(shí)速已經(jīng)達(dá)到了200公里以上。[1]
    在國(guó)外,高速鐵路客車(chē)發(fā)展非常迅猛。例如,法國(guó)的高速鐵路技術(shù)是一種比較成熟的技術(shù),高速鐵路(TGV)(Train a Grande Vitesse 法文超高速列車(chē)之意)已達(dá)到每小時(shí)513公里的實(shí)驗(yàn)速度。而日本也正在開(kāi)發(fā)“21世紀(jì)之星”高速列車(chē),這種列車(chē)除時(shí)速達(dá)350公里的超高速外,在性能上較以往有大幅度的提高,還具有乘坐舒適和車(chē)內(nèi)安靜的特點(diǎn)[2].德國(guó)將磁懸浮列車(chē)作為未來(lái)的新型交通工具,幾年內(nèi)這種列車(chē)時(shí)速將達(dá)到400公里。
    國(guó)內(nèi)外高速鐵路客車(chē)的發(fā)展告訴我們,鐵路即將進(jìn)入一個(gè)高速時(shí)代。為適應(yīng)鐵路高速化的要求,必須對(duì)現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)或提出新的空調(diào)理念。
    2 鐵路高速化對(duì)客車(chē)空調(diào)裝置提出的挑戰(zhàn)
    與普通空調(diào)客車(chē)相比,高速空調(diào)客車(chē)無(wú)論是速度還是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都有較大區(qū)別,因此只有針對(duì)高速客車(chē)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)研制適宜的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),才能保證客車(chē)內(nèi)達(dá)到所要求的空氣參數(shù)和空氣品質(zhì),為旅客提供舒適的旅行環(huán)境。
    針對(duì)高速客車(chē)的運(yùn)行特點(diǎn)對(duì)其空調(diào)系統(tǒng)提出了如下要求:
    1)空調(diào)設(shè)備的安裝位置要求降低
    高速客車(chē)由于其速度快(一般都在200km/h以上),為了保證行車(chē)的安全并且為了提高運(yùn)行的平穩(wěn)性,其輔助設(shè)備(包括空調(diào)系統(tǒng))及車(chē)體重心位置必須降低,以利于整車(chē)重心的降低。
    2)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)部件要求少
    高速客車(chē)由于其停站間隔長(zhǎng),同時(shí)維護(hù)正常運(yùn)營(yíng)的人員少,因此必須保證其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性,這就要求高速客車(chē)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)部件盡可能減少,以降低事故率,易于維護(hù)管理。
    3)空調(diào)裝置的安裝空間要求小
    高速客車(chē)由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)(車(chē)體一般采用流線型優(yōu)化設(shè)計(jì)),給其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)備預(yù)留的安裝空間較小,因此,只有針對(duì)其預(yù)留空間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)研制合適的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),才能滿足車(chē)內(nèi)的空氣參數(shù)設(shè)計(jì)要求。
    4)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行品質(zhì)要求高
    高速客車(chē)由于其速度快,車(chē)廂的氣密性高,車(chē)內(nèi)人員較密集,同時(shí)客車(chē)運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng),因此對(duì)車(chē)內(nèi)的空氣品質(zhì)要求高,否則旅客極易產(chǎn)生疲勞、惡心、乏力等不適癥狀。
    5)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能要求好
    高速客車(chē)中一般都將整個(gè)車(chē)廂分割為若干個(gè)小包間,要求每個(gè)包間內(nèi)都能夠方便的單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)包間內(nèi)的空氣參數(shù),而且由于客車(chē)經(jīng)過(guò)的地域室外參數(shù)差別較大,這就要求其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能好,以利于適應(yīng)不同的工況要求。
    6)空調(diào)系統(tǒng)的工作條件差
    高速客車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理裝置置于野外高速行駛的運(yùn)動(dòng)載體上,經(jīng)常處于不穩(wěn)定的環(huán)境條件下工作,列車(chē)本身的振動(dòng)和與車(chē)軌的撞擊會(huì)給其空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)很大的負(fù)面影響。
    綜合以上條件可以看出,高速客車(chē)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)有較高的要求,因此,必須針對(duì)高速客車(chē)實(shí)際的運(yùn)行工作條件研制設(shè)計(jì)相應(yīng)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。針對(duì)高速鐵路客車(chē)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的新的、更高的要求,本文提出了誘導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)在高速客車(chē)上應(yīng)用。