列车空调
1 舒适度
车内温度应符合的有关规定。新型空调车:冬季18-20C°,夏季24-28C°。湿度40%~70%。(铁路旅客运输服务质量标准)
空气中的相对湿度为40%至60%时,人体最为舒适,也不容易引起疾病。当空气湿度较高时,汗液蒸发速度很慢,人就有一种粘糊糊的感觉,很不舒服。如果高温伴着高湿,还容易发生中暑现象。只有当空气湿度较低时,汗液蒸发速度才会较快,即使天热一点,人也感到一种爽快。空气湿度过大或过小,都对人体健康不利。湿度过大时,人体中一种叫松果腺体分泌出的松果激素量也较大,使得体内甲状腺素及肾上腺素的浓度相对降低,细胞就会“偷懒”,人就会感到无精打采,萎靡不振。长时间在湿度较大的地方工作、生活,还容易患风湿性、类风湿性关节炎等湿痹症。湿度过小时,蒸发加快,干燥的空气易夺走人体的水份,使人皮肤干裂,口腔、鼻腔粘膜受到刺激,出现口渴、干咳、声哑、喉痛等症状,所以在秋冬季干冷空气侵入时,极易诱发咽炎、气管炎、肺炎等病症。现代医学还证实,空气过于干燥或潮湿,都有利于一些细菌和病菌的繁殖和传播。科学家测定,当空气湿度高于65%或低于38%时,病菌繁殖滋
生最快;当相对湿度在45-55%时,病菌的死亡率较高。正因为空气湿度影响着人体健康,所以人们在日常生活中,不仅要关注温度和晴雨,也要关注身边无时不在的空气湿度及其变化。
2车型特点
随者铁路全封闭空调客车的大量使用,豪华高档空调客车不断推陈出新,列车速度大大加快。然而,铁路空调客车在改善了来车环的温度舒适条件的同时,有关车内徽小气侯及空
气质量的研究报道校少。因此,我们对目前-运行的4种主要旅客列车车型(25K、25G、25T、25B型)的埂座、硬卧、软卧车厢的空气质量、微小气候进行监测,从而出污染车厢空气的主要污染物。
25型板客列车是目前中国铁路客运的主要车型,25B型车代表我国生产的25型车第 1 代非空调车,作为取代22、23型的主型产品,一故为绿,构造速度l20km/h,转向架使用弹簧减震;25G型车,“G”代表“改造”,它表示在A型车(我国大陆铁路空调客车大量普及的首批车型)基础上改进的空调车,一般为红有空调,构造速度l20km/h,转向架使用弹 簧减感!;
25K型车,“K”代表“快速",在G型车基础上改进的空调车,为蓝,有空调,构造速度l60km/h,转向架使用气压减震!;25T型车,“T”代表“提速",在K型车的基础上改进的空调车,白,有空调,构造速度 l80km/h,转向架使用气压减震。
25G型平均温度为 22.9℃,国家标准为l8~2O℃,其他车型平均温度均在国家标准范围内;25T型甲均湿度为 41.1%,在国家标准范围内(40%~70%),其他车型平均沮度均低于国家标准。25B型车厢CO浓度显著高于25T型车厢(P<0.05);25B车厢CO2浓度显著高于25T车厢(P<0.05);25B车厢的PM浓度显著高于25T车厢(P<0.05);25B、25G、25K
型车厢空气细菌总数均显著高于25T型(P<0.05);25T型车厢的甲醛浓度显著高于25K型(P<0.05) 硬座、软卧、硬卧车厢之间CO及PM浓魔差异无统计学意义(P>0.05);硬座车厢CO2浓度高于硬卧和软卧车厢(P<0.05);硬座车厢空气细菌总数明显高于硬卧、软卧车厢(P<0.05);软卧车厢的甲醛浓皮高于硬卧和硬座车厢研究结果显示25G型车厢温度较高,湿度较低,车厢空气干焕,这易使人体感觉不舒适,有愧热感。25B车型主要由于为燃煤取暖,且终点站为北方地区,窗户紧闭的缘故,燃煤产生的灰尘、CO,吸烟产生的CO、烟努以及人们呼出的CO2等在车厢内散发不出去,所以25B车型中CO、CO2和PM与其他3种车
型之间有显著性差异,因此CO、CO2和PM是25B型车的主要污染物。25B型、25K型和25G型的空气细菌总数与 25T型相比有显著性差异,是25B、25K型和25G型的主要污染物。25T型中甲醛与其他3种车型之间有显著性差异,可能主更是由于车体本身的装修装饰原因所致,所以甲醛是25T型车的主要污染物。由于硬座车厢人员较硬卧、软卧多,呼出的CO2量大,流动性大,带起的尘埃长期在空中漂浮,虽然车厢内不允许吸烟,允许到车厢两螨风档处吸烟,但硬座车厢埔il'1基本处于敞开状态,硬座车厢CO2、空气细菌总数与硬卧、软卧之间有显著性差异,所以硬座车厢空气质量较硬卧、软卧空气质量差。软卧车厢甲醇与硬卧、硬座之间有显著性差异,原因可能是由于软卧车厢人员流动性小,密闭性能好,空气流通相对较伎,挥发性气体不宜扩故造成,所以甲醛是软卧车厢的主要污染物。
控制污染源是改善车厢内空气质量、提高舒适性的及经济曷有效的途径,包括使用绿环保产品、在生产车辆时使用低甲醛环保型材料等。此外,车辆在投入运营前,应在室外故且较长时间,让有机物挥发完全;运营时尽量减少列车超员,保证加强通风,真正为旅客提供一个舒适、环保安全的旅行环境
参考文献
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3制冷新技术
1)制冷剂替代技术
由于R22对臭氧层的耗损作用和较高的温室效应值,现在一些国家竞相开展了对HCFC22替代技术的研究。经过几年的实验和评估,R22比较成熟的HFCS替代物有如下几种:
(—)R407c:是众多候选替代制冷剂中呼声较高的R22替代物。这是由于R407c的热力性质与R22比较相似,它们的工作压力和制冷量都比较接近。这使得替代简单易行,原有R22机器设备改用R407c后除更换润滑油,调整系统冲注量及节流元件外,对压缩机和其余设备均可不做改动。
(二)R32/l34a:这种非共沸混合物在30nO%时具有最佳的热力学性能。许多报告指出,经系统冲注量、热交换器的优化后的空调设备采用这一混合工质后的制冷量完全可与R2相当,而能效比还可提高几个百分点。其缺点是在某种条件下呈可燃性,虽
然它在正常工作条件下是不可燃的。
(三)R410a:其热力性能十分接近单工质,虽然它与R22的热力性质不很相似,但却可能是R22最有前途的HFC类替代物。使用R410a的制冷系统需彻底改型,但改型后的机器变得更为紧凑。它的另一优势是液相的热导率高,粘度低,使其具有优于 R22的传输特性。R410a在适当的压力范围内经优化后有比R22更高的能效比,在相同的造价下整体效率
可提高 5%左右,足以弥补改型设计等所需费用,故而它可作为 R22的长期替代物。
(四)Rl34a:与R22相比,压力、冷量都会降低,大多数的管道包括换热器在内都应扩大以减少压力损失,压缩机的排量也要增加。用它代替R22后系统的制冷量有大幅度的下降,能效比也略有下降。系统的改型费用较高,因此对于小型住宅或商用空调不太可能用它,但对大型冷水机组尤其是用螺杆或离心式压缩机时比较合适。
(五)Rl270:通过对Rl270与R22的热物理性质和热力循环性进行比较,碳氢化合物Rl270的环境接受性能好,主要的热物理性质与R22相似,其气化潜热比R22和R290部要高,传热效率高,并且Rl270的可燃可爆性也可以通过生产过程和制冷装置中安全措施的完善而得到克服。与R22系统润滑油及其它部件均能兼容,并且与R22容积制冷量相差不大,不需要压缩机进行改型。具有高制冷量,高循环性能系数,充注量大大减少的优点,总体考虑是一种性能优良的制冷剂。
二、天然制冷剂的研究
HFC替代物虽然解决了臭氧层的消耗问题,但其较高的GWP值仍然是困扰人们的一个不可忽视的问题。如果从环境的可接受性考虑,天然制冷剂无疑是解决问题最彻底而又最完满的途径。
汽车空调不制冷目前在天然制冷剂中以氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术,其中CO2制冷技术最有可能成为 R22的长期替代物。由于CO2的高密度和低粘度,CO2的流动损失小,传热效果好。通过强化传热可以弥补它循环不高的缺点,增加回热器或者采用两级压缩即可达到与常规制冷剂相似的效率,而不膨胀机,这也是各公司开发 CO2小型制冷或者汽
空调的研究方向。
CO2制冷技术已经跨进实际应用的门槛。日本几大司开发的CO2热泵热水器已上市多年,年产已达十万台。日本冷冻空调空调协会标准JRA_4050-2000家电热泵热水机(二氧化碳冷媒)对器稍加改装,即可变为有热回收的家用空调,所以将CO2用于家用空调也只有一步之遥。在汽车空调方面,可以说国际上各大汽车公司部进行了CO2汽车空调的研制,并能过专门协调机构联合攻关,国际汽车工程学会不断发布有关报告。欧盟正在讲座相关
CO2汽车空调的标准,准备在2008-2010年将欧洲的汽车空调全部改为 CO2系统。
三、热声制冷技术
热声制冷是21世纪以来发展的一种新的制冷技术,与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比,热
声热机具有无可比拟的优势:无需使用污染环境的制冷剂,而是使用惰性气体或其混合物作为工质,因此不会导致使用的CFCS或HFCS臭氧层的破坏和温室效应而危害环境;其基本机构是非常简单和可靠,无需贵重材料,成本上具有很大的优势;它们无需振荡的
活塞和油密封或润滑,无运动部件的特点使得其寿命大大延长。热声制冷技术几乎克服了传统制冷系统的缺点,可成为下一代制冷新技术的发展方向。
所有的热声产品的工作原理部基于所谓的热声效应,热声效应机理可以简单的描述为在声波稠密时加入热量,在声波稀疏时排出热量,则声波得到加强;反之声波稠密时排出热量,在声波稀疏时吸入热量,则声波得到削弱。当然,实际的热声理论远比这复杂的多。
当然,热声制冷的设计水平及制造工艺也在不断的提高。目前,美国在热声领域内的投入最大,研究机构最多,取得了许多突破性的进展。如上世纪90年代早期,美国海军研究生院(NPS)的GalTett教授开发的热声制冷机;2000年左右,开发了太阳能驱动的热声制冷机;还有在美国LOS Alamo8国家实验室(LANL),SwlFT教授领导着世界著名的热声研
究组,他们主要研发的热声驱动的脉管制冷(低温制冷);另外还有开式热声制冷和空调、高频微型热声机制冷以及还在研发中的种种技术。
四、太阳能空调
太阳对地球的年辐射总量为 1.8xlOl8kW·h。如果0.01 %能够被利用,折合到每人为 1.8 xlOl8 x.01 %÷(60x 108)= 30000kW·h / a。
太阳能制冷具有很好的季节匹配性,夏季,天气越热,空调的负荷越大,需要的制冷量就越大,而此时太阳幅射最强,提供的热能最多,太阳能空调提供的冷量也就最高。冬季,太阳能辐射减弱,但所需的制热循环水温度不高(65℃即可),在满足制冷工况的集热面积下,同样能满足制热负荷要求;这一特点使太阳能制冷技术受到重视和发展。实现太阳能制
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