电力机车采用螺杆空压机对车内温度影响的研究.pdfVIP

第2期 (总第 126期 ) 机 械 管 理 开 发 2012年4月 No．2(SUMNo．126) MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Apr．2012 电力机车采用螺杆空压机对车内温度影响的研究 李 兵，周 浩 (中国北车集团大同电力机车有限责任公司，山西 大同 037038) ． 摘 要：通过对独立通风方式电力机车采用螺杆空压机散热量进行模型建立、车 内热平衡计算、数据计算结果分 析，指出了独立通风方式电力机车采用螺杆空压机对车内温度影响，为要保持车内合适温度，须对车内进行一定数 量的通风，以维持车内热平衡 ，并对螺杆空压机的安装提出了进一步要求。 关键词：电力机车；螺杆空压机 ；温度；影响 中图分类号：U264 文献标识码 ：A 文章编号：1003—773x(2O12)02—0027—02 0 引 言 1)空气流量平衡：M0=M1+ ． 我 国电力机车大多采用独立通风方式，即电力机 式中：％为进入车体空气质量； 为被压缩的空气；％ 车用于冷却变压器、牵引电机等的通风不再经过车体 为因车内泄漏出的空气质量。 内部，而是各部分均为独立从车外引风，通过风道，最 2)空压机的能量平衡 ： = 压+Q +Q散．即： 后排出车外；同时，通过向车内补风的方式 ，在车内形 空压机耗去的电能=压缩空气耗能+被压缩空气因温 成正压 ，以避免 由于空压机等用风产生的负压将灰尘 度升高带出车外的热能+散于车内的热能。 吸入车 ，以及消除乘务人员由于负压产生不适感 3)车体内的热能平衡：Q散=Q3+Q2+Q4．即：空 ” 。 独立通风有利于降低车内负压，机械间保持相对 压机散于车内的热能Q散=通过车体向外传热Q。+由 清洁、干净，有效降低车内积尘，使车内各种电器设备 泄漏的空气 带走的热能Q +使车内温度升高的热 尽可能免受污染，以保证其可靠性的前提下提高使用 能Q4． 寿命。但是这种方式产生的问题之一 ，就是空压机散 注：Q1、Q2、Q3、Q4、Q散是相对于Q。(即常温 于车内的热量不易散出。目前 ，活塞式空压机的压缩 下单位空气所带的热能)。 空气出口温度约为 180oC左右，热量通过压缩空气带 基本条件及假设说明：1)温度假设 ：为计算方便， 入总风缸，散于车外。而当机车采用螺杆式空气压缩 常温选为27oC。2)大气压力 ：Po=9．80665~104Pa 机时，空压机输出空气的温度仅比环境温度高l5℃左 1OPa．大气 由N：的质量分数为78％、0的质量分数为 右 ，空压机除了生产压缩空气等有用功外，其余的大 22％组成 ，为双原子理想气体。3)空压机的压缩过 量热能却逸散在车内，因此，本文试图通过空压机工作时 程：由于大量热能被润滑 由吸收，可视为 “等温压缩过 建立车内热平衡的模型，进行理论分析，以解决这个问题。 程”。4)车内容积按车体 占有 的1／2(经过估算)计 1 模型的建立 标。5)根据有关资料 ，2台空压机的使用频率按50％ 计算 ，等效于1台空压机连续工作。 2 相应的计算 1)空压机的压缩过程：将常温 、常压下的空气以 2．4m3／min的速度压缩成 P