理论教育 城市轨道交通车辆结构与检修-制冷基本概念

城市轨道交通车辆结构与检修-制冷基本概念

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:轨道交通车辆空调制冷系统是对客室内环境温度进行调节的装置,其制取的温度通常高于17 ℃,属于普冷技术。对于车辆制冷系统而言,即利用制冷剂将热量从客室内的空气转移到客室外的大气环境,并维持客室内的温度在一个乘客舒适的数值。处于饱和状态的蒸气与液体称为饱和蒸气和饱和液体。饱和状态下的蒸气压力称为饱和压力,饱和液体的温度称为饱和温度。

城市轨道交通车辆结构与检修-制冷基本概念

冷却就是取出物体的热量,使物体的温度降低,冷却的过程伴随着物体本身热能的减少。自身热冷却的程度受周围介质的影响,冷却的极限温度不可能低于周围介质的温度。要想把某一物体的温度降到低于周围介质的温度,只能借助于人工冷却的方法,即人工制冷,即通过消耗一定的功,利用不同的制冷方式,使被冷却的物体温度下降到低于周围介质温度的某一预定温度。人工制冷按照制取温度范围可以分为普冷和深冷两种。

利用人工制冷所制取的温度不低于120 K(-153.15 ℃)的制冷技术称为普冷技术,利用人工制冷制取的温度范围在120 K 至绝对温度零度(-273.15 ℃)的制冷技术称为深冷技术。轨道交通车辆空调制冷系统是对客室内环境温度进行调节的装置,其制取的温度通常高于17 ℃,属于普冷技术。在制冷状况下,通过蒸发器的空气在蒸发器外被冷却,空气中的水分冷凝成水珠,通过机组上设的排水孔排到车顶上,最终通过设在车顶两侧的排水管排到车下。

1.制冷常用名词及概念

温度是表明物体冷热程度的物理量,常用的温标是摄氏温度。其含义是在标准大气压下,把水结冰的温度规定为零度,沸腾时的温度定为100 ℃,在0 ℃和100 ℃之间平均分成100 等份,每一份是1 ℃。按照这种规定和划分方法定出的温度标准称为摄氏温度。

热力学温度通常称为绝对温度,规定如下:以开尔文(K)表示热力学温度的单位,单位摄氏度与单位开尔文相等。换算关系为

式中 T——热力学温度;

   t——摄氏温度。

压强就是单位面积上的作用力,在1 m2的面积上,均匀垂直作用1 N 的力,定义为1个压力单位,称为Pa。

热量是能量的一种形式,是表示物体吸热或者放热多少的物理量,单位是焦耳(J)。(www.daowen.com)

2.液、气两相转变

制冷系统的功能是通过外界对系统提供能量,利用制冷工质将热量从低温物体(如冷库、客室等)移向高温物体(如大气环境)的循环过程,从而将物体冷却到低于环境温度,并维持此低温。

在制冷过程中,主要是利用制冷剂的液气两相转变来实现人工制冷的目的。在密闭容积中,当液态转化为气态的速率大于气态转变为液态的速率时,液体就会逐渐减少而气体逐渐增加,这个过程称为液体的汽化。汽化的方式有蒸发和沸腾两种,沸腾是在整个液体的内部发生的剧烈汽化过程。汽化是吸热过程,如果外界没有供给热量,汽化的结果是液体内部分子的平均动能获取,从而使得液体温度降低。

在密闭容积中,当液态转化为气态的速率小于气态转变为液态的速率时,液体就会逐渐增加而气体逐渐减少,这个过程称为蒸气的液化。液化是放热过程。汽化和液化是液气相变的两种相反过程。

对于车辆制冷系统而言,即利用制冷剂将热量从客室内的空气转移到客室外的大气环境,并维持客室内的温度在一个乘客舒适的数值。

3.饱和状态

密闭容器中的液体,在一定温度下,蒸气压力会自动保持在一定数值上,这时液气两相转变就达到了动平衡,此时空间气态分子浓度不变,这个状态称为液体的饱和状态。处于饱和状态的蒸气与液体称为饱和蒸气和饱和液体。饱和状态下的蒸气压力称为饱和压力,饱和液体的温度称为饱和温度。

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