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城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第1页共40页城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究学生姓名：学号：专业班级：指导教师：城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第2页共40页毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第3页共40页学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第4页共40页摘要考虑到城轨车辆实际运行区域的气候条件，有些设置了专门的加热系统。有新风口引入的新鲜空气及车内循环空气，被机组的通风机吸入并在电加热器前混合，通过电加热器加热，温度升高，再有通风机送入车内风道各格栅，向车内送热风，使温度徐徐上升，并有温度调节器自动调节车内空气温度，维持车内的一定温度。城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第5页共40页目录摘要引言一关于车辆的类型-----------------------------------------------------------1二空调的基础知识-----------------------------------------------------------1三空调的制冷方式-------------------------------------------------------3（一）制冷方式四制冷压缩机-------------------------------------------------------------6（一）活塞式制冷压缩机-----------------------------------------------7（二）螺杆式制冷压缩机----------------------------------------------9（三）涡旋压缩机特点-------------------------------------------------10五换热器和辅助设备-----------------------------------------------------11（一）换热器------------------------------------------------------------11（二）制冷装置的辅助设备------------------------------------------14六节流元件和阀门-------------------------------------------------------15（一）膨胀机构---------------------------------------------------------15（二）阀门---------------------------------------------------------------17七制冷装置的自动化-----------------------------------------------------19（一）蒸发器液量的自动调节----------------------------------------20（二）制冷机的压力保护器件----------------------------------------20（三）热气旁通能量调节---------------------------------------------21城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第6页共40页节流元件和阀门-------------------------------------------------------15（一）膨胀机构---------------------------------------------------------15（二）阀门---------------------------------------------------------------17七制冷装置的自动化-----------------------------------------------------19（一）蒸发器液量的自动调节----------------------------------------20（二）制冷机的压力保护器件----------------------------------------20（四）温度的自动调节-----------------------------------------------22八车辆空气调节-----------------------------------------------------------23九城市轨道交通车辆空调系统-----------------------------------------25结论致谢参考文献城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第7页共40页引言用一定的方法使物体或空间的温度低于周围环境介质的温度，并且使其维持在某一范围内，这个过程称作空调制冷制冷的方式大致有五种：1蒸汽压缩式制冷;2半导体是制冷；3吸收式制冷；4蒸汽喷射式制冷；5涡流管制冷。一般城轨车辆都采用蒸汽压缩式制冷，这主要从其使用方法的方便性，安全性经济性及维修等方面考虑。城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第8页共40页轨道交通列车车型根据其载客量的大·小可分为：A型车、B型车、C型车。二、基础知识在热工学中，含有水蒸气的空气叫做湿空气。在大气中永远包含一定城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第9页共40页量的水蒸气，所以绝对干的空气在自然界中是不存在的。而在一般空调研究中，把干空气作为一个整体，对它的组成成份不作详细讨论。因此我们就可认为：湿空气＝干空气＋水蒸气。湿空气就是空调的主要工作对象。空调就是空气调节，也就是将外界空气（湿空气）经过一定的处理并用一定的方式送入室内，使室内空气的温度、相对湿度、气流速度和洁净度等，控制在一定范围内。1、压力由上所述的湿空气是由干空气和水蒸气所组成的混合气体，所以湿空气的压力即为干空气分压力Pg与水蒸气的分压力Pzg之和。P=Pg+Pzg在空调工程中所处理的湿空气就是大气，所谓湿空气的总压力P就是当地的大气压B即：B=Pg+Pzg为了对湿空气的压力，特别是对其中水蒸气的分压力有进一步的认识，必须了解饱和空气和未饱和空气的概念。1）饱和空气在一定的温度条件下，空气中水蒸气分子的含量越多，水蒸气的分压力就越大。如果空气中水蒸气的含量超过某一含量时，空气中就有水析出。这说明在一定温度条件下，湿空气中容纳的水蒸气的数量是有一个最大限量的。也就是说，湿空气中水蒸气分压力有一个最大值，城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第10页共40页这个最大值就称为该温度下的饱和水蒸气分压力pbh。在大气中，如从水蒸发为汽的数量与空气中水蒸气凝结为水的数量相等，此时大气中所含的水蒸气数量达到最大限度，即水蒸气处于饱和状态。这种湿空气就是干空气和饱和水蒸气的混和的混合物，称为饱和空气。2）未饱和空气若湿空气中水蒸气的分压力低于其温度下的饱和空气水蒸气的分压力，这时的水蒸气处于过热状态，这种湿空气就是干空气和过热水蒸气的混合物，称为未饱和空气。由此可见，在一定温度条件下，湿空气中水蒸气分压力的大小，是衡量水蒸气含量即空气干燥或潮湿的指示。温度越高，水蒸气的分压力就越大。2、温度空气的温度是由于分子热运动的结果，而湿空气是干空气和水蒸气的混合物。所以湿空气的温度就是干空气的温度，也就是水蒸气的温度。即：T=Tg=Tzg温度通常用摄氏温度t˚C表示或用绝对温度T表示。两者关系为：T=t+273（k）3、湿度湿度是空气中所含水蒸气量多少的表示。根据不同的用途，湿度可用以下几种方法表示。1）绝对湿度每立方湿空气中所含水蒸气的重量称为空气的绝对湿度。可用下列式城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第11页共40页子表示：γzq＝Gzg/V绝对湿度只能说明湿空气在某一温度下，实际所含的水蒸气的重量。但还不能由它直接说明湿空气的干、湿程度。因为水蒸气的饱和程度与温度有关，温度低，水蒸气易达到饱和点，温度高，则饱和点也高。因此同一绝对湿度的空气在不同的温度下其吸收水分的能力是不同的。因此在空调中常采用相对湿度来表示湿空气的干湿程度。2）相对湿度一立方米湿空气中所含水蒸气的重量，与同一温度下饱和空气中所含水蒸气重量的比值，称为相对湿度。可用下列式子表示：＝γzq/γbh×100％从上式可看出，相对湿度反映了湿空气中所含水蒸气的分量接近饱和的程度，故亦可称为饱和度。一、制冷原理制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定的时间和一定的空间内将某物体或流体冷却，使其温度降低到环境温度以下，并且保持这个低温。这里所说的“冷”是相对于环境而言的。灼热的铁放在空气中，通过辐射和对流向环境传热，逐渐冷却到环境温度；一桶开水置于自然环境中，逐渐变成常温水，类似这样的过程都是自发的传热降温，属于自然冷却，不是制冷。只有通过一定的方式将铁块或水冷却到环境温度一下，才可称为制冷。因此，制冷就是从被物体或流体中吸取热量，并将热量排放到城轨车辆空调装置自动化控制的分析与研究第12页共40页环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷机。制冷机中使用的工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷机中循环流动，同时与外界发生能量交换，即不断地从被冷却对象中吸取热量，向外界排放热量。制冷剂一系列状态变化过程的综合为制冷循环。为了实现制冷循环，必须消耗能量。所消耗的能量形式可以是机械能、电能、热能、太阳能或其他可能的形式。（一）制冷方式制冷的方式很多，常见的有以下四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最为广泛，它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。液体汽化制冷循环由制冷剂低压下汽化、蒸汽升压、高压气液化和高压液体降压四个基本过程组成。蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射式和吸附式都属于液体汽化制冷方式的一种。在实际使用中蒸气压缩式制冷机得到了最广泛的应用，因此它是本书的重点之一。(蒸气压缩式制冷在一定的压力下，液体温度达到沸点（即饱和温度）就会沸腾。在制冷技术中，常把这个饱和温度称为蒸发温度。在同一压力下，不同的液体蒸发温度不同，所吸收的气化潜热也不同。例如，在一个大气压力下，水的蒸发温度是100℃，气化潜热为2258kJ/kg，而R12的蒸发温度为城