机车空调用冷凝器不等长回路结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机车空调机组用冷凝器技术领域，尤其适用于迎面风速不均匀的空调机组的冷凝器设计。
【背景技术】
[0002]目前，机车空调机组的冷凝器都采用多个循环回路，每个回路之间采用等回路换热设计，即几个回路的流程长度相等。
[0003]然而，机车空调的空间紧凑，冷凝器和风机的相对位置受到限制；冷凝器的进风、出风的位置、迎风面的大小、风机进风口的相对位置、都会影响到冷凝器的迎面风速的大小。冷凝器和风机之间可能存在的压缩机、管路、阀件等障碍物。更加剧了迎面风速的不均匀分布。最终的结果是均匀回路内制冷剂的换热不充分，影响到换热的实际效率和换热量。
[0004]制冷剂在冷凝器中冷凝，从过热的气态到气液两相状态，再到全部液态，再到过冷状态。所需要散失的热量，要经过空气侧的空气换热，将这部分热量带走。如果空气侧的换热效果差，要想达到理想的过冷状态，须增加制冷剂侧的换热效果。
【发明内容】
[0005]本发明所解决的技术问题是充分利用迎面风速的分布，最大限度的发挥冷凝器的换热性能。
[0006]本发明采用的技术方案是，机车空调用冷凝器不等长回路结构，冷凝器包括并列设置的冷却管、冷却液进口和集液口，冷却液进口和集液口之间为至少两个冷却回路，冷却回路由至少两根冷却管相连通构成，各冷却管水平放置，冷却管连通而成的各冷却回路由下至上长度递增。
[0007]所述冷凝器包括两个冷却回路，下冷却回路的总长度小于上冷却回路的总长度。
[0008]本发明的有益效果是，本发明的目的在于:根据风速的分布规律，冷凝器采用不等长回路设计，即每个冷凝回路的的流程长度有所差异。具体的说，就是迎面风速大的区域，对应冷凝器流程长度比较短的回路；迎面风速小的区域，对应冷凝器流程长度比较长的回路；充分利用迎面风速的分布，最大限度的发挥冷凝器的换热性能。
【附图说明】
[0009]图1是本发明冷凝器回路的不等长设计示意图。
[0010]图中标记为:1-进气管，2-集液管，3-冷却管。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0012]冷凝器迎面风速不均匀是极普遍的状况，不同的区域风速有的相差几倍，在风速无法调整到均匀分布的情况下，根据风速的分布，采用冷凝器的不等长回路设计，就是迎面风速大的区域，对应冷凝器流程长度比较短的回路；迎面风速小的区域，对应冷凝器流程长度比较长的回路；充分利用迎面风速的分布，最大限度的发挥冷凝器的换热性能。
[0013]首先，通过对一款机车空调冷凝器的模拟计算结果如下:
[0014]冷凝器用风机的通风量为2800m3/h。冷凝器的迎风面面积为0.6*0.375 =0.225m2 ;理论设计的平均迎面风速约3.5m/s。通过气流模拟软件，模拟冷凝器迎风面的气流分布，冷凝器迎面风速很不均匀，最大风速相当于平均风速的2.9倍；最小风速仅为平均风速的30%，风速分布如图1所示。
[0015]因此，冷凝器的回路采用两个不等长回路，上面的回路50跟管，总长度30米，下部的回路40根管，总长度24米。风速小的上半部，通过加长冷却回路的流程长度，使得制冷剂能够充分地与空气进行换热交换；风速较大的下半部，采用相对流程较短的回路；在冷凝器汇集管出口，使得两个回路的制冷剂状态差异最小。这样能最大效率的发挥了冷凝器的换热面积。
[0016]当然，当冷凝器高度较大时，可以分为不止两个冷却回路，每个每个冷却回路的流程长度和各自单位面积内的风速相适配，以取得最佳冷却效果。
【主权项】
1.机车空调用冷凝器不等长回路结构，冷凝器包括并列设置的冷却管、冷却液进口和集液口，冷却液进口和集液口之间为至少两个冷却回路，冷却回路由至少两根冷却管相连通构成，其特征在于:各冷却管水平放置，冷却管连通而成的各冷却回路由下至上长度递增。
2.如权利要求1所述的机车空调用冷凝器不等长回路结构，其特征在于:所述冷凝器包括两个冷却回路，下冷却回路的总长度小于上冷却回路的总长度。
【专利摘要】本发明公开了一种机车空调用冷凝器不等长回路结构，冷凝器包括并列设置的冷却管、冷却液进口和集液口，冷却液进口和集液口之间为至少两个冷却回路，冷却回路由至少两根冷却管相连通构成，各冷却管水平放置，冷却管连通而成的各冷却回路由下至上长度递增。充分利用迎面风速的分布，根据风速的分布规律，冷凝器采用不等长回路设计，迎面风速大的区域，对应冷凝器流程长度比较短的回路；迎面风速小的区域，对应冷凝器流程长度比较长的回路；充分利用迎面风速的分布，最大限度的发挥冷凝器的换热性能。适用于机车冷凝器的设计。
【IPC分类】F25B39-04
【公开号】CN104596161
【申请号】CN201410773152
【发明人】卢文军, 李瑜, 李洪香
【申请人】中国北车集团大连机车研究所有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月12日