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地铁空 调机组制冷量辅测法研究


地铁空调机组制冷量辅测法研究,目前地 铁空调厂采用室内焓差法进行冷量测试, 依据国外规范, 对空调 机组制冷量需采用辅测法进行校核, 使主辅 测法制冷量测试偏差在6%范围内, 即表明 制冷量测试满足要求。介绍一种辅测法, 改进行 室外焓差法测量机组制冷量, 在不增 加额外试验设备的前提下, 满足冷量校核的要求。

室内焓 差法是地铁空调系统测试制冷量*常用的方法。基本上 地铁空调厂都配有焓差试验室进行机组冷量测试。但如何 校核所测制冷量是否准确, 以避免 装车后冷量测试不满足要求的问题, 很多国 外客户要求冷量测试必须采用两种方法, 两种冷 量测试结果必须在6%以内, 制冷量 测试才满足要求。根据标准要求, 压缩机 校准法和制冷剂焓值法都需要增加额外的设备, 需要将 测试设备植入至空调机组内, 空调机 组性能受到影响, 而且所 有测试设备需要重新购进。采用标 准要求的室外焓差法进行测试, 需要建 造室外焓差试验室, 需要额 外添置一套空气焓差法的试验设备, 同样需要高额的成本。

因为地 铁空调室外侧仅有显热交换, 本文介 绍一种改进型的室外侧焓差测量方法, 不用另 外购置任何试验设备, 又对空 调机组的制冷量进行了校核。

1 试验用模型

该模型 采用一台地铁空调机组, 该空调 机组主要由蒸发腔和冷凝腔组成。该空调机组由1台压缩机, 1台冷凝器, 1个蒸发器, 1个电加热器, 1台送风机和2台压缩机组成。空调机 组送风方式为前送底回。冷凝风 为上进上出型式。机组左右2侧为新风入口。

2 试验测试程序

在采用 室内侧焓差法进行冷量试验时, 同时测 量冷凝进出风的温度状态。因为试 验室空间尺寸限制, 无法在 焓差试验室测量冷凝风量, 冷凝风 量将在试验室外进行。冷凝风 量在试验室外提前测量完毕, 采用风 速仪进行冷凝风速测量, 实现室 外侧焓差法校核制冷量的目的。

1) 试验室 外冷凝风量测试程序。

(1) 根据冷凝进风口尺寸, 制作冷凝风进风风道, 尺寸: 1 032 mm×928 mm×2 000 mm (L×W×H) , 根据该尺寸, 将冷凝 风风进口面积划分为42个小区域, 如图1所示。


1 冷凝风道测量截面 

(2) 将冷凝 纸风道固定至空调机组上。

(3) 给空调机组上电, 只运行冷凝风机, 用风速仪测量并记录42个点位 置处冷凝风进口区域的风速, 测试位 置距空调机组顶面0.8 m远。同时测 量并记录冷凝风机转速, 电流, 功率。

(4) 测量3次, 求平均值, 分别记录在表1, 表2 和表3中。

1 冷凝风 进口风速记录表-**次


2 冷凝风 进口风速记录表-第二次


3 冷凝风 进口风速记录表-第三次


从表1, 表2和表3所示, 3次冷凝 风量测试偏差在3%以内, 已达到测试要求。计算得 到平均冷凝风量:11 139 m3/h。

注意:冷凝风量测量时, 尽量远离冷凝风机, 防止冷 凝风机的涡流影响测试结果。此实例, 冷凝风 机位于冷凝风出风侧, 因此冷 凝风量测量在冷凝进风侧进行。

2) 室内侧 焓差法进行冷量测试时, 记录空 调机组制冷量和输入功率, 冷凝进 出风干球温度和冷凝风机转速。因为轨 道车辆空调机组冷凝器换热仅有显热交换, 没有潜热换热, 因此冷 凝进出风湿球温度仅测量一个即可, 目的是 为了通过空气焓湿图查找空气密度, 计算冷 凝进风的质量流量, 计算辅测法制冷量。

3 试验结果

将室内 侧焓差法所测的试验结果和室外侧冷凝风量测量试验结果填入表4中, 室内侧 焓差法所测机组制冷量为41 kW, 计算得 到的辅测法改进型室外焓差法制冷量为40.2 kW, 两者所 测制冷量相差仅有2%, 相差非常小。

4 辅侧法试验结果


续表4

4 结语

根据主辅测法制冷量测量结果, 可以得出如下结论。

1) 改进后 室外焓差法冷量测量与试验室室内焓差法所测制冷量仅相差2%, 此种测试方法可行。

2) 该方法 改进型室外焓差法测试仅适用于只有显热交换的换热器, 对于同 时伴有显热和潜热交换的换热器并不适用, 因为不 同的测试状态下, 虽然空 气体积流量相同, 但是质 量流量却是不同的。

3) 整个试 验在原有试验室试验设备基础上, 没有增 加额外的试验设备, 成本基本没有增加, 此种方 法非常经济可行。

因此, 对有校 核冷量要求的客户而言, 此种方 法非常经济实用, 也避免 空调机组至装车运用时, 发生冷量不足, 而提前预警。

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