CN101698410B - 顶置式冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种电力动车组用顶置式冷却装置，本发明顶置式冷却装置，沿着列车纵向设置前后端墙，沿着列车横向设置左右侧墙，呈屋脊状的底板和顶盖分别与前后端墙和左右侧墙相连，形成独立的冷却室。在冷却室顶盖中间部位设置风机组，在风机组的左右两侧空间设置左右散热器，每个散热器的外侧面设置过滤器。在冷却室前后端墙上布置热流体膨胀箱、散热器热流体进出管；本发明可取代已有技术中使用的一般下挂式冷却装置，采用整体配套设计方法，实现各部件性能之间合理匹配，降低冷却装置的污脏程度，便于使用维护，延长了维护周期，降低了维护工作量；能极大地降低运营单位的使用维护成本，提高经济效益。

Description

顶置式冷却装置

技术领域  本发明涉及电力动车组牵引变压器、变流器冷却系统用顶置式冷却装置，属于换热技术领域。

背景技术  目前，中国铁路时速在200公里～350公里动力分散式电力动车组，主变压器冷却装置和主变流器冷却装置全部采用下挂式布置，即变压器冷却装置和变流器冷却装置作为两个独立的冷却模块，分别与牵引变压器和牵引变流器组装，集成后吊装在动车组地板之下的设备仓内。冷却系统工作时，冷却装置中的风机把动车组地板底部设备舱侧面的空气吸入到散热器空气侧，在散热器内部与高温变压器油或变流器冷却水进行热交换。这种冷却装置由于布置在车厢地板之下，当列车高速运行时，带有大量灰尘和微粒的冷却空气进入散热器中，这些灰尘和微粒极易沉积在散热器空气侧翅片上，堵塞翅片中的空气通道，造成散热器传热能力大幅度下降，空气侧压力损失大幅度增加，其最终结果是影响列车主变压器和主变流器冷却系统的正常工作，增加列车的辅助功率消耗，加大维护维修工作量。

发明内容：本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，为铁路运输提供一种换热能力强、日常维护工作量小、结构紧凑、便于安装的高度集成的电力动车组用顶置式冷却装置，解决目前高速电力动车组冷却装置的污脏问题，延长清洗周期，降低维护工作量，最终降低运输成本，提高运营效益。

这种动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置的结构是：沿着列车纵向设置前后端墙，沿着列车横向设置左右侧墙，呈屋脊状的底板和顶盖分别与前后端墙和左右侧墙相连，构成独立的冷却室。在冷却室顶盖中间部位，设置风机组，在风机组的左右两侧空间，设置左右散热器，每个散热器的外侧面设置过滤器。在散热器和过滤器底部空间设置抽屉式集尘室。在冷却室前后端墙上布置热流体膨胀箱、散热器热流体进出管等。在散热器热流体腔最高位置处，设置与膨胀箱相连的连通管。在膨胀箱上部设置溢流阀，在膨胀箱端面设置透明液位仪和高低液位报警器。上述冷却装置作为一个模块整体装配在动车组车顶部。

这种动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置，沿着列车纵向设置前后端墙，沿着列车横向设置左右侧墙，呈屋脊状的底板和顶盖分别与前后端墙和左右侧墙相连，构成独立冷却室；所述的屋脊状的底板和顶盖配合组成空气流道；该冷却室顶盖中间部位设置风机组，在风机组的左右两侧空间，设置左右散热器，每个散热器的外侧面设置过滤器；在散热器和过滤器底部空间设置抽屉式集尘室；在冷却室前后端墙上设置热流体膨胀箱、散热器热流体进出管；在散热器热流体腔最高位置处设置与膨胀箱相连的连通管；这种顶置式冷却装置作为一个模块整体装配在动车组车顶部。在膨胀箱上部设置溢流阀，在膨胀箱端面设置透明液位仪和高低液位报警器。空气滤清器采用惯性空气滤清器作为防尘装置的核心部件，惯性空气过滤器外侧面设置无切口平直波纹带式粗滤器，惯性空气过滤器依次向内设置惯性空气过滤器前导元件、惯性空气过滤器一级过滤元件、惯性空气过滤器二级过滤元件。散热器热流体进出管接口采用快速接头与外部管路连接。

所述的顶置式冷却装置工作时，风机组带动外部环境空气流动，从列车两侧面吸进冷却空气，冷却空气经过散热器时吸收高温流体带来的热量，然后沿着风机导流腔，再流向列车顶部的环境当中。

所述的顶置式冷却装置，前后端墙、左右侧墙、底板和顶盖形成独立的冷却室。此种结构便于安装、拆卸，可维护性好；且冷却室密封，环境性好。

所述的顶置式冷却装置，作为一个模块整体装配在动车组车顶部，使散热器远离易于污脏的环境，可有效降低散热器的污脏程度，从而减少散热器的清洗维护时间，延长列车的运营时间，降低运输成本，提高运营效益。

所述的顶置式冷却装置，空气滤清器采用惯性空气滤清器作为防尘装置的核心部件，惯性空气过滤器前侧面，设置无切口平直波纹带式粗滤器。波纹带式粗滤器过滤树叶等体积较大的杂物，然后，空气在惯性空气过滤器前导元件的引导下，进入一级过滤元件，这部分空气中的灰尘微粒在离心力的作用下碰撞一级过滤元件内壁后垂直落下，进入集尘室内。空气沿流道继续前行，进入二级过滤元件进一步过滤。此复合型空气滤清器能使空气得到最大程度的净化，同时空气通过滤清器时压力损失较小。这种设计可以降低风机的辅助功率消耗。

所述的顶置式冷却装置，屋脊状的底板和顶盖组成的空气流道，使空气流动更顺畅，此种设计也可以降低空气压力损失，同样可以降低风机的辅助功率消耗。

所述的顶置式冷却装置，在散热器和过滤器底部空间设置抽屉式集尘室，且底板采用屋脊状的设计，当列车运行一定的时间后，可抽出集尘室内的抽屉清洁，同时可用水沿与冷却空气流向相反的方向冲洗冷却室和散热器，这样，很容易清除粘附在散热器上的灰尘，冷却室内的污脏可沿着屋脊状的底板流出。

所述的顶置式冷却装置，散热器热流体进出管接口采用快速接头，在提高冷却装置可靠性的同时，方便安装。

所述的顶置式冷却装置，风机组由前导风筒、叶轮、后导风筒、驱动电机组成。根据具体散热要求，每个冷却装置可使用一个或两个风机组。

所述的顶置式冷却装置将两个散热器设置在一个模块内，可以同时完成对两台变流器的冷却，或完成对一台变压器的冷却。此设计缩小了冷却装置的总体积，结构紧凑。

顶置式冷却装置将变流器冷却系统或变压器冷却系统的关键部件和绝大多数重要配件集成在一起，使冷却装置不但具有散热功能，还具有为水系统补水、排气作用，或为油系统补油、除湿、排气、调节平衡压力的作用。功能更多，结构更紧凑。

上述顶置式冷却装置各组成部件可根据需要增减。

本发明的顶置式冷却装置可取代已有技术中使用的一般下挂式冷却装置，采用整体配套设计方法，实现各部件性能之间合理匹配，在满足换热要求的前提下，降低冷却装置的污脏程度，这种结构更便于使用维护，延长了维护周期，降低了维护工作量；能极大地降低运营单位的使用维护成本，提高经济效益。这一特点，为电力动车组的运用提供了一种新的技术。

附图说明：

图1是本发明动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置结构示意图。

图2是本发明动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置空气滤清器结构示意图。

具体实施方式：现结合附图对本发明作进一步说明：请参照图1，呈屋脊状的底板6和顶盖16分别与前后端墙4和左右侧墙相连构成独立冷却室，屋脊状的底板6和顶盖16配合组成空气流道，该冷却室顶盖中间部位设置风机组17，在风机组的左右两侧空间设置左右散热器1和14，每个散热器的外侧面设置过滤器12；在散热器和过滤器底部空间设置抽屉式集尘室13；在冷却室前后端墙4上设置热流体膨胀箱2、散热器热流体进口管5和11、散热器热流体出口管3和10；在散热器热流体腔最高位置处设置与膨胀箱2相连的连通管15；这种顶置式冷却装置作为一个模块整体装配在动车组车顶部。在膨胀箱2上部设置溢流阀8、在膨胀箱端面设置透明液位仪7和高低液位报警器9。

请参照图2，空气滤清器采用惯性空气滤清器作为防尘装置的核心部件，惯性空气过滤器外侧面设置无切口平直波纹带式粗滤器1，惯性空气过滤器依次向内设置惯性空气过滤器前导元件2、惯性空气过滤器一级过滤元件3、惯性空气过滤器二级过滤元件4。

Claims (4)

1.一种动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置，沿着列车纵向设置前后端墙，沿着列车横向设置左右侧墙，呈屋脊状的底板和顶盖分别与前后端墙和左右侧墙相连，构成独立冷却室；所述的屋脊状的底板和顶盖配合组成空气流道；该冷却室顶盖中间部位设置风机组，在风机组的左右两侧空间设置左右散热器，每个散热器的外侧面设置空气过滤器；在散热器和空气过滤器底部空间设置抽屉式集尘室；在冷却室前后端墙上设置热流体膨胀箱、散热器热流体进出管；在散热器热流体腔最高位置处设置与膨胀箱相连的连通管；这种顶置式冷却装置作为一个模块整体装配在动车组车顶部。

2.根据权利要求1所述的动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置，其特征在于：在膨胀箱上部设置溢流阀，在膨胀箱端面设置透明液位仪和高低液位报警器。

3.根据权利要求1所述的动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置，其特征在于：空气过滤器外侧面设置无切口平直波纹带式粗滤器，空气过滤器依次向内设置空气过滤器前导元件、空气过滤器一级过滤元件、空气过滤器二级过滤元件。

4.根据权利要求1所述的动力分散式电力动车组用顶置式冷却装置，其特征在于：散热器热流体进出管接口采用快速接头与外部管路连接。

Images