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城市客车暖风系统设计

更新时间:2009-03-28

城市客车作为人们出行的主要公共交通工具,其冷暖舒适性已受到更多乘客的重视。本文针对城市客车暖风系统的选型与布置设计进行阐述。

1 暖风管路的布置形式

传统客车领域,客车暖风系统根据加热介质的不同,可以分为气暖式和水暖式两种[1]。本文客车为LNG插电混合动力城市客车,配备尾气加热器,采用水暖式暖风系统[2]。对于水暖式暖风系统,管路的总体布置一般有3种基本形式。

深化产教融合、校企合作是关键。产教融合、校企合作是职业教育的基本办学模式,也是办好职业教育的关键所在。2013年,广东省机械技师学院成立了由政府、行业、企业和学院组成的“广东省机械技能联盟”,现联盟单位已达121家。联盟形成了“四方三层”校企合作组织架构,建立了功能完善、职责明确、相互协调的校企合作办学机制,形成了以合作育人为主线,完善人才培养的运行机制;以人才培养质量为导向,建立多方参与评价机制;以满足双方需求为目的,建立定期调研与需求分析机制;以规范校企双方工作程序为内容,完善校企合作步骤和流程,确保校企双方的深度合作和可持续发展。

1) 串联式。串联式水暖系统管路布置简单,成本低,管接头少,管路漏水可能性低,安装方便,系统使用可靠。此种布置形式使用非常普遍。不过由于水流先经过部分散热器然后再经过除霜器,沿途热量会损失一小部分,除霜效果会受到一点影响,适用于冬季气温不太低、对除霜效果要求不是很高的地区。

第二,学校要完善社团的申报制度。学生社团需要上报社团的学期计划、社团成员的名单、社团的活动开展情况及每学期的社团的工作总结。

2) 并联式。并联式水暖系统常见的有两种,一种是除霜器单独一个支路,所有散热器串联成一个支路,然后两个支路并联,此种布置形式既可以满足整车散热要求,又可以保证除霜效果,适用于车身长度不太长的车型;另外一种是除霜器与部分散热器一个支路,其他散热器一个支路,然后两个支路并联,此种布置形式适用于车身长度较长的车型,也可以兼顾除霜和整车散热要求。并联式水暖系统可以保证除霜效果,适用于对除霜效果要求较高的地区,不过相比于串联式,管路布置复杂,管接头多,成本也有所提高[3]

3) 混联式。混联式也是客车市场上常见的一种布置形式,其管路复杂程度、安装方便性及成本介于串联式和并联式之间,同时可以在一定程度上保证除霜效果[4]

然而无论哪种防腐方案都只考虑了短期效益,对电厂因选材错误或质量控制不当而出现防腐层大面积失效,进而危及烟囱本体结构安全的问题缺乏考虑,以至于企业可能遭受巨大的经济损失,甚至存在严重的安全隐患[4-5]。为了从现有的常用防腐方案中选出一种使火力发电站能够以最低的成本可靠地获得最佳功能要求的方案,本文运用价值工程原理[6],从功能和成本的角度进行分析,不单纯地选择低成本或者高功能的方案,致力于选择合理的成本与功能组合方案。

暖风系统的管路控制一般通过暖风阀门来实现。本例中客车暖风管路控制原理图如图3所示。通常情况下,串联式暖风系统需要3个阀门,即阀门1、阀门2、阀门3,分别布置在暖风系统进水口、水泵出水口、系统回水口处[7]。其中,阀门3带排气接口,通过一根∅10 mm排气胶管连接到膨胀水箱,保证暖风管路系统中的气泡可以自动排出。

  

图1 串联式暖风管路布置形式

2 暖风系统的选型

2.1 系统采暖量计算

为保证驾驶员有足够的采暖量,布置一个驾驶员散热器,热流量为1.8 kW。本例客车为LNG车型,LNG气瓶安装在车身左侧地板下方的舱体内,根据车身地板骨架结构,为避免暖风管路与气瓶等结构干涉,选择在车身中部地板左侧布置两个壁挂式散热器,热流量均为3.6 kW。在中部地板右侧布置一个坐式散热器,热流量3.6 kW。在中门后第一排乘客座椅下方左右各布置一个吊挂式散热器,热流量均为 2.8 kW,散热器前侧为进风口,后侧为出风口,用来满足车厢后部乘客的采暖需求。选用大功率除霜器,热流量7 kW,选用8个∅50 mm出风口,出风量 900 m3/h,保证除霜效果良好[6]

以上介绍的城市客车发动机余热式暖风系统设计方案,实际应用时,应具体考虑该客车的使用地区、用途及售价等,选取最佳方案。通过优化暖风系统设计过程的各个环节,最终实现暖风系统的系统优化。

Q=K×V×q

2.4.3 不同施钾肥处理对甜玉米钾肥表观利用率的影响 肥料的表观利用率能很好地反映作物对肥料养分的吸收状况,通过对不同施肥量及施肥方法的钾肥表观利用率进行分析可知(表6),等施钾量条件下,30%OF+70%CF处理的钾肥表观利用率最大,为44.19%,其次为 50%OF+50%CF 处理,为 38.43%,最低的为100%OF处理,为22.98%。

[1] 程二涛.客车暖风系统的布置和选型[J].轻型汽车技术,2015,43(11):42-44.

2014年召开的全国职业教育会议强调探索和规范职业院校境外办学,培育一批具有国际竞争力的职业技术院校,服务国家对外开放战略。我国高职教育近十几年来在教学引进上成效显著,先后借鉴参考了德国的双元制、澳大利亚的TAFE模式等先进的教学理念和方法,但在“走出去”上取得的成绩乏善可陈。国内走出去的学生多,国外来的学生少;邀请的国外专家多,去国外讲学的专家少;国际化的课程引进国内的多,具备中国特色的职教课程被国外引出的少……这样的问题[9]与国家提出的走出去的战略越来越不相适应。

连接两个壁挂式散热器的暖风水管布置在车内木地板上,因此须安装水管护罩加以保护,同时起到美观的效果。水管护罩要求去除毛刺、飞边,表面不应有划痕、擦伤等缺陷。水管护罩用自攻螺钉固定在侧围封板上,固定间距300 mm。

通过测量该车型车厢三维数据模型尺寸,确定车厢内部空间长、宽、高,求得车厢容积为48.6 m3,该车型使用客户为南方客户,热量损失系数K取1.1,代入计算公式:Q=1.1×48.6 m3×1 670 kJ/(m3·h)=89 278.2 kJ/h,根据焦耳与千瓦时的换算关系,可得系统所需最小采暖量Q=24.8 kW。

2.2 散热器的选型与布置

设计城市客车时,系统采暖量计算主要依据CJ/T 162-2002《城市客车分等级技术要求与配置》[5],以车厢容积计,城市客车采暖量达到1 670 kJ/(m3·h) 以上。

散热器和除霜器的热流量总和为25.2 kW,略大于系统所需最小采暖量24.8 kW,所选散热器与除霜器满足设计标准要求,根据车身总布置设计输入条件,建立暖风系统三维数据模型,如图2所示。

驾驶员散热器安装在驾驶员座椅下方,直接当驾驶员座椅底座。驾驶员散热器的高度是120 mm,由于驾驶员座椅位置是根据人机工程学布置的,驾驶员座椅H点的高度是总布置确定的参数,所以地板骨架需要在驾驶区给驾驶员散热器留出足够的安装空间,同时不能遮挡驾驶区的检修口。

  

图2 暖风系统总体布置三维模型

根据车内地板骨架结构,在车身左侧围上安装两个壁挂式散热器,其中靠后的正对着中门,可以满足车厢中部乘客及中门处乘客上下车的采暖量需求。在整车y方向与乘客座椅之间预留出100 mm的空间,便于维修散热器时维修工具的使用。

坐式散热器布置在车身右侧乘客座椅下方,考虑到其热流量较大,可以更快地提高车厢内温度。散热器前端面落后其上方座椅前沿距离为50 mm,这样可以保证乘客乘坐舒适性,同时可以满足后排乘客的放脚空间。

除霜器的固定位置要方便安装,同时须保证检修的方便性,进风口选择在前围正压区,与前围造型结合,保证进风量。如果需要,可在外进风口处配置滤网,防止灰尘大量进入除霜器。除霜器的位置,距离刮水器电机大于5 mm,距离油门踏板大于80 mm。出风管路选择橡胶伸缩阻燃管,安装时不能出现打死弯、急弯、压瘪现象,保证管路走向顺畅。

王姐闻听,夸张地跳起来,便一把抓住我身后的綦丽说:哎呀妈呀,我的亲妹子,这要是就太好了。刚才可把我吓坏了。

3 暖风管路的布置

3.1 暖风管路的控制

本例中客车使用地区为南方,对于除霜效果要求不高,因此选择管路布置和安装工艺都相对简单的串联式布置形式,如图1所示。

  

图3 暖风管路控制原理图

通过阀门的开启或关闭保证发动机、水泵及暖风管路关键零部件的检修。检修发动机时,可以关闭阀门1;检修水泵与尾气加热器时可以关闭阀门1和阀门2;检修车内散热器与除霜器时,可以关闭阀门2和阀门3。由于客车暖风系统中使用阀门较多,可以在阀门手柄标签上加以区别,并在阀门附近舱体上粘贴各阀门功能标签,方便用户使用。

阀门的安装位置必须考虑接近性,布置在用户手伸及范围之内,方便操作;远离发动机排气管等热源,以免操作阀门时伤手或导致阀门被烤坏。选择合适的固定点固定阀门,可以相应地设计阀门固定支架,保证阀门处有足够的固定支撑,避免因阀门松动导致管路垂落或漏水。

3.2 暖风管路的布置

暖风水管的材质一般包括铜管、不锈钢管、铝塑管、三元乙丙橡胶等,本例中客车采用三元乙丙橡胶水管。目前市场上绝大多数客车均采用三元乙丙橡胶水管,因其成本较低,安装方便,不过它也有一个缺点就是易老化。三元乙丙橡胶工作温度为-40~100 ℃,因此布置暖风水管时要尽量远离热源。暖风水管内径尺寸一般采用∅25 mm,要求在最小弯曲半径300 mm时无死弯及褶皱现象。可以在水管外侧套一层保温材料,减少管路与外界热交换造成的热量损失,同时也起到保护水管的作用。

值得注意的是,SPU密封胶、MS密封胶、PU密封胶、SR密封胶均在我国预制装配式建筑外墙防水密封施工中有着较为广泛应用,因此本文建议国内尽快制定预制装配式建筑密封胶行业标准,该标准需明确具体部位或节点是否应使用密封胶以及使用密封胶的种类,借鉴国内外成功案例、研发新型密封胶施工质量现场检测工具同样需要得到重点关注[3]。

暖风管路系统在发动机小循环处取水,当发动机水温达到84 ℃时,节温器才会开启,保证进入暖风管路系统有足够高的水温,充分利用发动机的余热[8]。水泵选用∅38 mm水泵,由于暖风管路直径是25 mm,连接水泵与管路时,需要使用变径接头,根据水泵布置空间的需要,也可采用变径弯头。变径接头与水泵采用卡箍固定,考虑到水泵处管路压力较大,可以采用双卡箍固定,避免接头部位渗漏。暖风管路设计尽量保持管路平直,拐弯部分角度不小于90 ℃,以保证循环的水流量。管路安装之前确保管道内清洁无异物,保证水路能流动畅通。经过的棱角、圆孔处其外表面必须用防磨胶垫或过孔胶圈保护,避免管路被划伤。

1.2.3.2 基于像元二分法反演植被覆盖度。假设一个像元的NDVI值由完全是植被覆盖的地表和完全没有植被覆盖的地表组成,所观测到的光谱信息则是由这2种地表的面积比例加权的线性组合。其中,各因子权重即为各自面积在像元中所占比率,全植被覆盖部分地表在像元中所占的面积百分比即为此像元的植被覆盖度。

4 结束语

系统采暖量计算公式:

参考文献

式中:Q为系统所需最小采暖量,kJ/h;K为热量损失系数,南方客户该系数为1.1,北方客户为1.2;V为所设计车型的车厢容积,m3q为设计车型需要的采暖量,标准规定为1 670 kJ/(m3·h)。

[2] 胡运学.客车采暖系统设计与选型:2005中国客车学术年会论文集[C].西安:陕西科学技术出版社,2005:161-164.

[3] 赵子俊.大型客车水暖系统的水流管路设计[J].客车技术与研究,2010,32(4):39-40.

[4] 赖志艺.客车水暖式暖风系统设计关键事项[J].机电技术,2013,37(3):108-110.

[5] 建设部城市建设研究院.城市客车分等级技术要求与配置:CJ/T 162-2002[S].北京:中国标准出版社,2002:2.

[6] 左向南.城市客车水暖系统设计(1例)[J].商用汽车,2013,33(7):66.

[7] 彭庆华,张弘韬,齐晓明,等.客车水暖系统的优化设计[J].客车技术与研究,2006,28(3):32-34.

痊愈:以灌肠48-72h后体温恢复正常,且无反复。显效:以灌肠48-72h后,体温降低≥1.0℃但未至正常。无效:未达到有效者或体温升高。

[8] 陈小峰,方晓华.双层客车水暖暖风系统的安装设计[J].人民公交,2002,20(5):39-41.

 
王瑞君
《客车技术与研究》 2018年第02期
《客车技术与研究》2018年第02期文献

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