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[摘 要]CRH3型动车组在柳絮季节运营时,非常容易发生杨柳絮堵塞冷却单元散热器的问题,导致冷却性能不良,内部冷却液温度急剧升高的现象。针对该问题,进行制定维护方案;对方案进行验证;并进行运用考核;确认该维护方案能满足动车组冷却单元的相关工作性能。
[关键词]动车组;冷却单元;柳絮;维护
中图分类号:TD407文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-01
0 引言
目前,根据CRH3型动车组在中国北方的运营情况,发现该套空气过滤系统过滤柳絮的效果不佳,在每年4、5月份,会发现大量柳絮直接通过该空气过滤系统,附着在散热器表面,造成了冷却系统通风量不足,散热功率无法满足大型电气设备的冷却需求。相关空气过滤系统需要进行改进。
1 冷却单元空气过滤系统介绍
CRH3型动车组车下主要电气设备均设有冷却单元,例如:牵引变压器、牵引变流器、辅助变流器、电池充电机等。其中牵引变压器的散热功率需求最大,在环境温度40℃,空气流量50 m3/h,冷却液温度105℃时,冷却功率要求达到300KW,而且要考虑散热器表面10%污染的情况。
其中,牵引变压器冷却单元的空气过滤系统分为3部分,相关名称和功能如下:
1.1 裙板格栅:作为第一层空气过滤系统,主要防止动车组高速运行中异物对进风口的击打,防护等级在IP21左右,防止石块、飞禽类等异物进入进风口。
1.2 细网眼污物粗滤器:该粗滤器上,过滤孔的直径约1mm,防止大颗粒的尘土和落叶等异物进入进风口。
1.3 FSA空气过滤器:该空气过滤器安装在细网眼污物粗滤器的后部,能对空气中细小颗粒、水份有一定的过滤效果,相关照片如图1所示:图1 FSA空气过滤器
2 空气过滤系统中增加过滤棉的方案
现选取了一种纤维过滤棉,安装在细网眼污物粗滤器和FSA空气过滤器之间,通过细网眼污物粗滤器过滤大颗粒杂质,而该纤维过滤棉能较好的过滤空气中的柳絮,最后FSA空气过滤器能过滤空气中的冷凝水。通过四层空气过滤系统,较好的保证了进入进风口的空气质量,延长了冷却系统的维护周期。
但增加的过滤棉,会导致冷却系统的通风量适当降低,只有不断的对过滤棉选型,考虑其相关参数,验证冷却系统的通风量,才有可能大规模的采用该方案。目前,选择了一种较好的纤维过滤棉,过滤级别为G3,测试风速1.5m/s时,阻力为250Pa。
经过通风量测试的试验,在冷却风机高速运转时,测试通风量的情况,按照 TB/T 3157-2007标准,相关计算公式见表1:
当冷却单元风机在全功率运行的情况下,增加滤棉后,整体通风量仅减少了0.9%。
3 冷却系统加过滤棉的运用考核方案和实施
经过地面测试,确认通风量能基本满足需求后,准备对样件进行试装,并在列车运行时,定期监控冷却系统相关温度参数。结合环境温度进行对比,确认冷却系统温度是否在合理范围内。
对于CRH380BL型动车组,在一端的头车的冷却单元外加装了过滤棉,另一端头车保持原结构不变,选择在线路长度在1000KM以上的客运专线,进行10万公里的运用考核。并制定合理的检修周期,例如:每2万公里使用吸尘器对过滤棉进行清洁,每10万公里对过滤棉进行重新清洗。通过数据对比分析,当环境温度维持在30℃时,装有过滤棉的冷却系统内冷却液温度仍能满足要求。相关对比数据曲线见下图2:
4 结束语
目前,通过试验验证的过滤棉已经开始在CRH3型动车组上批量使用,使用的季节为每年的3-5月份。通过制定合理的维护方案,极大的缓解了柳絮对冷却单元的干扰,保证了牵引高压设备冷却单元的散热性能,提高了动车组的运营可靠性。通过进一步的数据分析和验证考核后,在冷却器外加过滤棉的方案,会扩展至其它型号的动车组、机车,甚至汽车等交通工具。
参考文献
[1] 董焕彬.CRH3型动车组牵引变流器冷却单元試验研究《电力机车与城轨车辆》201(213):28-30.
[2] JB/T 2293-1978汽车、拖拉机散热器风筒试验方法.
[关键词]动车组;冷却单元;柳絮;维护
中图分类号:TD407文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-01
0 引言
目前,根据CRH3型动车组在中国北方的运营情况,发现该套空气过滤系统过滤柳絮的效果不佳,在每年4、5月份,会发现大量柳絮直接通过该空气过滤系统,附着在散热器表面,造成了冷却系统通风量不足,散热功率无法满足大型电气设备的冷却需求。相关空气过滤系统需要进行改进。
1 冷却单元空气过滤系统介绍
CRH3型动车组车下主要电气设备均设有冷却单元,例如:牵引变压器、牵引变流器、辅助变流器、电池充电机等。其中牵引变压器的散热功率需求最大,在环境温度40℃,空气流量50 m3/h,冷却液温度105℃时,冷却功率要求达到300KW,而且要考虑散热器表面10%污染的情况。
其中,牵引变压器冷却单元的空气过滤系统分为3部分,相关名称和功能如下:
1.1 裙板格栅:作为第一层空气过滤系统,主要防止动车组高速运行中异物对进风口的击打,防护等级在IP21左右,防止石块、飞禽类等异物进入进风口。
1.2 细网眼污物粗滤器:该粗滤器上,过滤孔的直径约1mm,防止大颗粒的尘土和落叶等异物进入进风口。
1.3 FSA空气过滤器:该空气过滤器安装在细网眼污物粗滤器的后部,能对空气中细小颗粒、水份有一定的过滤效果,相关照片如图1所示:图1 FSA空气过滤器
2 空气过滤系统中增加过滤棉的方案
现选取了一种纤维过滤棉,安装在细网眼污物粗滤器和FSA空气过滤器之间,通过细网眼污物粗滤器过滤大颗粒杂质,而该纤维过滤棉能较好的过滤空气中的柳絮,最后FSA空气过滤器能过滤空气中的冷凝水。通过四层空气过滤系统,较好的保证了进入进风口的空气质量,延长了冷却系统的维护周期。
但增加的过滤棉,会导致冷却系统的通风量适当降低,只有不断的对过滤棉选型,考虑其相关参数,验证冷却系统的通风量,才有可能大规模的采用该方案。目前,选择了一种较好的纤维过滤棉,过滤级别为G3,测试风速1.5m/s时,阻力为250Pa。
经过通风量测试的试验,在冷却风机高速运转时,测试通风量的情况,按照 TB/T 3157-2007标准,相关计算公式见表1:
当冷却单元风机在全功率运行的情况下,增加滤棉后,整体通风量仅减少了0.9%。
3 冷却系统加过滤棉的运用考核方案和实施
经过地面测试,确认通风量能基本满足需求后,准备对样件进行试装,并在列车运行时,定期监控冷却系统相关温度参数。结合环境温度进行对比,确认冷却系统温度是否在合理范围内。
对于CRH380BL型动车组,在一端的头车的冷却单元外加装了过滤棉,另一端头车保持原结构不变,选择在线路长度在1000KM以上的客运专线,进行10万公里的运用考核。并制定合理的检修周期,例如:每2万公里使用吸尘器对过滤棉进行清洁,每10万公里对过滤棉进行重新清洗。通过数据对比分析,当环境温度维持在30℃时,装有过滤棉的冷却系统内冷却液温度仍能满足要求。相关对比数据曲线见下图2:
4 结束语
目前,通过试验验证的过滤棉已经开始在CRH3型动车组上批量使用,使用的季节为每年的3-5月份。通过制定合理的维护方案,极大的缓解了柳絮对冷却单元的干扰,保证了牵引高压设备冷却单元的散热性能,提高了动车组的运营可靠性。通过进一步的数据分析和验证考核后,在冷却器外加过滤棉的方案,会扩展至其它型号的动车组、机车,甚至汽车等交通工具。
参考文献
[1] 董焕彬.CRH3型动车组牵引变流器冷却单元試验研究《电力机车与城轨车辆》201(213):28-30.
[2] JB/T 2293-1978汽车、拖拉机散热器风筒试验方法.