城轨车辆空调装置自动化控制系统样本.doc

城轨车辆空调装置自动化控制分析与研究

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摘要
考虑到城轨车辆实际运营区域气候条件，有些设立了专门加热系统。有新风口引入新鲜空气及车内循环空气，被机组通风机吸入并在电加热器前混合，通过电加热器加热，温度升高，再有通风机送入车内风道各格栅，向车内送热风，使温度徐徐上升，并有温度调节器自动调节车内空气温度，维持车内一定温度。

目录
摘要
引言
一 关于车辆类型-----------------------------------------------------------1
二 空调基本知识----------------------------------------------------------- 1
三 空调制冷方式 -------------------------------------------------------3
   （一）制冷方式
四 制冷压缩机 -------------------------------------------------------------6
   （一）活塞式制冷压缩机-----------------------------------------------7
   （二）螺杆式制冷压缩机 ----------------------------------------------9
   （三）涡旋压缩机特点------------------------------------------------- 10
五 换热器和辅助设备----------------------------------------------------- 11
   （一）换热器------------------------------------------------------------ 11
   （二）制冷装置辅助设备------------------------------------------ 14
六 节流元件和阀门 -------------------------------------------------------15
   （一）膨胀机构 ---------------------------------------------------------15
   （二）阀门 ---------------------------------------------------------------17
七 制冷装置自动化----------------------------------------------------- 19
   （一）蒸发器液量自动调节---------------------------------------- 20
   （二）制冷机压力保护器件---------------------------------------- 20
   （三）热气旁通能量调节 ---------------------------------------------21
节流元件和阀门 -------------------------------------------------------15
   （一）膨胀机构 ---------------------------------------------------------15
   （二）阀门 ---------------------------------------------------------------17
七 制冷装置自动化----------------------------------------------------- 19
   （一）蒸发器液量自动调节---------------------------------------- 20
   （二）制冷机压力保护器件---------------------------------------- 20

     （四）温度自动调节 -----------------------------------------------22
八 车辆空气调节 -----------------------------------------------------------23
九 都市轨道交通车辆空调系统 -----------------------------------------25
结论
道谢
参照文献

引言
用一定办法使物体或空间温度低于周边环境介质温度，并且使其维持在某一范畴内，这个过程称作空调制冷制冷方式大体有五种：1 蒸汽压缩式制冷;2 半导体是制冷；3 吸取式制冷；4 蒸汽喷射式制冷；5 涡流管制冷。普通城轨车辆都采用蒸汽压缩式制冷，这重要从其用法以便性，安全性经济性及维修等方面考虑。

轨道交通列车车型依照其载客量大·小可分为：A型车、B型车、C型车。
二、基本知识
在热工学中，具有水蒸气空气叫做湿空气。在大气中永远包括一定量水蒸气，因此绝对干空气在自然界中是不存在。而在普通空调研究中，把干空气作为一种整体，对它构成成分不作详细讨论。因而咱们就可以为：
湿空气 ＝ 干空气 ＋ 水蒸气。
湿空气就是空调重要工作对象。
空调就是空气调节，也就是将外界空气（湿空气）通过一定解决并用一定方式送入室内，使室内空气温度、相对湿度、气流速度和干净度等，控制在一定范畴内。
1、压力
由上所述湿空气是由干空气和水蒸气所构成混合气体，因此湿空气压力即为干空气分压力Pg与水蒸气分压力Pzg之和。
P = Pg + Pzg
在空调工程中所解决湿空气就是大气，所谓湿空气总压力P就是本地大气压B即：
B = Pg + Pzg
为了对湿空气压力，特别是对其中水蒸气分压力有进一步结识，必要理解饱和空气和未饱和空气概念。
1）饱和空气
在一定温度条件下，空气中水蒸气分子含量越多，水蒸气分压力就越大。如果空气中水蒸气含量超过某一含量时，空气中就有水析出。这阐明在一定温度条件下，湿空气中容纳水蒸气数量是有一种最大限量。也就是说，湿空气中水蒸气分压力有一种最大值，这个最大值就称为该温度下饱和水蒸气分压力pbh。在大气中，如从水蒸发为汽数量与空气中水蒸气凝结为水数量相等，此时大气中所含水蒸气数量达到最大限度，即水蒸气处在饱和状态。这种湿空气就是干空气和饱和水蒸气混和混合物，称为饱和空气。
2）未饱和空气
若湿空气中水蒸气分压力低于其温度下饱和空气水蒸气分压力，这时水蒸气处在过热状态，这种湿空气就是干空气和过热水蒸气混合物，称为未饱和空气。由此可见，在一定温度条件下，湿空气中水蒸气分压力大小，是衡量水蒸气含量即空气干燥或潮湿批示。温度越高，水蒸气分压力就越大。
2、温度
空气温度是由于分子热运动成果，而湿空气是干空气和水蒸气混合物。因此湿空气温度就是干空气温度，也就是水蒸气温度。即：
T = Tg = Tzg
温度通惯用摄氏温度t ˚C表达或用绝对温度T 表达。两者关系为：
T = t + 273  （k）
3、湿度
湿度是空气中所含水蒸气量多少表达。依照不同用途，湿度可用如下几种办法表达。
1）绝对湿度
每立方湿空气中所含水蒸气重量称为空气绝对湿度。可用下列式子表达：                          γzq ＝Gzg/ V
绝对湿度只能阐明湿空气在某一温度下，实际所含水蒸气重量。但还不能由它直接阐明湿空气干、湿限度。由于水蒸气饱和限度与温度关于，温度低，水蒸气易达到饱和点，温度高，则饱和点也高。因而同一绝对湿度空气在不同温度下其吸取水分能力是不同。因而在空调中常采用相对湿度来表达湿空气干湿限度。
2）相对湿度
一立方米湿空气中所含水蒸气重量，与同一温度下饱和空气中所含水蒸气重量比值，称为相对湿度。可用下列式子表达：
j ＝γzq/γbh×100％
从上式可看出，相对湿度反映了湿空气中所含水蒸气分量接近饱和限度，故亦可称为饱和度。
一、 制冷原理
制冷作为一门科学是指用人工办法在一定期间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度减少到环境温度如下，并且保持这个低温。
这里所说“冷”是相对于环境而言。灼热铁放在空气中，通过辐射和对流向环境传热，逐渐冷却到环境温度；一桶开水置于自然环境中，逐渐变成常温水，类似这样过程都是自发传热降温，属于自然冷却，不是制冷。只有通过一定方式将铁块或水冷却到环境温度一下，才可称为制冷。因而，制冷就是从被物体或流体中吸取热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度过程。
机械制冷中所需机器和设备总合称为制冷机。
制冷机中使用工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷机中循环流动，同步与外界发生能量互换，即不断地从被冷却对象中吸取热量，向外界排放热量。制冷剂一系列状态变化过程综合为制冷循环。为了实现制冷循环，必要消耗能量。所消耗能量形式可以是机械能、电能、热能、太阳能或其她也许形式。
（一）制冷方式
制冷方式诸多，常用有如下四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷应用最为广泛，它是运用液体汽化时吸热效应而实现制冷。液体汽化制冷循环由制冷剂低压下汽化、蒸汽升压、高压气液化和高压液体降压四个基本过程构成。蒸气压缩式、吸取式、蒸气喷射式和吸附式都属于液体汽化制冷方式一种。在实际使用中蒸气压缩式制冷机得到了最广泛应用，因而它是本书重点之一。
(蒸气压缩式制冷在一定压力下，液体温度达到沸点（即饱和温度）就会沸腾。在制冷技术中，常把这个饱和温度称为蒸发温度。在同一压力下，不同液体蒸发温度不同，所吸取气化潜热也不同。例如，在一种大气压力下，水蒸发温度是100℃，气化潜热为2258kJ/kg，而R12蒸发温度为-29.8℃，气化潜热为167.3kJ/kg。
与吸热气化过程相反，在冷凝温度下蒸气放热会凝结成液体。如果用环境介质（水或空气）来冷凝制冷剂蒸气，蒸气冷凝温度就要比环境介质温度稍高某些。咱们懂得压力较高蒸气其冷凝温度也较高，因而制冷剂蒸气只要用压缩机压缩到所需冷凝温度相相应饱和压力，就能用环境介质来冷却，使在被冷却对象中吸热而气化制冷剂蒸气重新冷凝成液体，再让制冷剂液体在低温下又吸热气化，这样制冷剂在一种封闭系统中，只消耗压缩机功就能重复地实现制冷剂由液体变蒸气，再由蒸气变液体相态变化，并通过这种相变将低温处热量转移到高温处去。这就是蒸气压缩式制冷机工作原理。
蒸气压缩制冷机重要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个部件构成，并用管道连接形成一种封闭循环系统。其工作过程如下：
制冷剂液体在蒸发器中吸取被冷却物体热量而气化成低压低温蒸气后被压缩机吸入。压缩机消耗一定功率将制冷剂蒸气压缩成压力、温度较高蒸气并排入冷凝器。高压、高温制冷剂蒸气在冷凝器内被环境空气（或水）冷却，制冷工质放出热量而被冷凝成液体。由于制冷剂液体温度还高于环境介质温度，必要将其温度降到低于被冷却对象温度送入蒸发器才干产生制冷效果。为此，先让高压、高温液体制冷剂通过膨胀阀节流降压，同步温度也减少，然后再进入蒸发器。在蒸发器中，低压、低温制冷剂又吸取被冷却物体热量，蒸发成低压、低温制冷剂蒸气，再被压缩机吸入，如此周而复始地循环。
这样，制冷剂在封闭制冷系统中要经历压缩、冷凝、节流和蒸发等四个热力过程才完毕一次制冷循环。在循环中，压缩机要消耗一定功，才干将低温物体放出热量转移到高温环境介质中去，以达到制冷目。
二、 制冷压缩机
压缩机是蒸气压缩式制冷装置中一种重要某些，它是推动制冷剂在制冷系统中不断循环动力，起着压缩和输送制冷剂蒸气作用，因而制冷压缩机常称为蒸气压缩式制冷装置主机。
依照制冷压缩机工作原理不同，可分为容积型和速度型两大类。容积型重要有活塞式压缩机和螺杆式压缩机，它们是通过活塞（或螺杆）在气缸中运动所形成可变工作容积来完毕制冷剂蒸气压缩和输送。速度型压缩机是指透平式压缩机，也称离心式压缩机，它是用高速旋转叶轮使制冷剂蒸气产生压力，同步获得动能，然后再通过扩压器、蜗壳使蒸气动能转变为压力能，从而完毕压缩和输送制冷工质任务。
活塞式制冷压缩机发展较早，技术也较成熟，应用最广。但是由于压缩机活塞作往复运动所引起惯性力和振动较大，使其提高转速和增大气缸直径与活塞行程都受到限制，因而合用于中、小型制冷装置；离心式制冷压缩机具备构造紧凑、运转平稳、振动小、噪音低等特点。由于其转速高，工质在叶轮中流速很大，叶轮尺寸又受加工工艺限制不能做得太小，因而普通输汽量很大，合用于大型制冷装置；螺杆式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比，由于用螺杆回转运动代替了活塞往复运动，因而其构造简朴、体积小、重量轻和振动小。近年来螺杆式制冷压缩机发展较快，重要应用于大、中型制冷装置，并有向小型制冷装置发展趋势。但是，螺杆式制冷压缩机系统需要配备效率较高油分离器，运转时噪音也较大，变工况时适应性较差，并且螺杆精度规定较高，加工也比较困难，这些都是影响它被广泛采用重要因素。
车辆制冷装置容量均属中、小型范畴，因此几乎都是采用活塞式制冷压缩机。国内某些轨道车辆空调装置还采用了小型螺杆式制冷压缩机及涡旋式制冷压缩机。在此重要讨论活塞式制冷压缩机热力工作过程，简介活塞式制冷压缩机构造。此外，对螺杆式压缩机及涡旋式压缩机工作原理和构造等也作一简朴简介。
（一）活塞式制冷压缩机
1、工作过程
从热力学观点来评价一台压缩机完善限度重要有两个指标：压缩机气缸运用限度和功率消耗大小。
压缩机理论工作过程是由等压吸气、绝热压缩和等压排气过程构成。但由于气缸存在余隙容积，压缩后气体不能排尽，因而事实上要比理论工作过程多增长一种膨胀过程，即活塞由上死点回程时，余隙内剩余气体开始膨胀，直至压力低于吸入气体压力。因此压缩机实际工作过程与理论工作过程存在很大差别，重要是：① 事实上压缩机有余隙容积。② 吸、排气过程中存在流动阻力损失。③ 制冷剂气体与气缸等机件接触处有热互换。④ 吸、排气阀和活塞环等处尚有漏泄损失，以及在工作时运动机构摩擦面要消耗摩擦功等。由于这些因素影响，使得压缩机实际工作过程输气量要不大于理论过程，而功率消耗则不不大于理论过程。
2、活塞式制冷压缩机构造
活塞式制冷压缩机构造式样有各种，按压缩机与电动机组合方式不同可分为启动式、半封闭式和全封闭式三种。
1）启动式是压缩机和电动机分开，压缩机曲轴有一端伸出机体，并通过联 轴器与电机相连。
2）半封闭式压缩机是压缩机与电机共同组装在一种可拆密封机壳内，压缩机曲轴和电机转子轴是一根整体轴，压缩机没有伸出机体之外转动部件。
3）全封闭式压缩机是将压缩机与电机共同组装在一种封闭机壳内，机壳接缝用焊接办法焊式。
上海地铁一号线车辆空调采用就是全封闭压缩机，全封闭压缩机具备足够可靠性和寿命，普通不需维修，若有损坏则采用整个更换办法。
（二）螺杆式制冷压缩机
螺杆式压缩机又分为双螺杆和单螺杆压缩机。普通为简化起见，也称双螺杆压缩机为螺杆式压缩机。单螺杆压缩机，又称蜗杆压缩机，它由一根螺杆和两个星轮构成。它在诸多方面与双螺杆压缩机类似，并且具备更加抱负力平衡性，故在国内外得到了较快发展，但是当前在制冷方面使用还不广泛。
1、工作特点
螺杆式制冷压缩机作为回转式制冷压缩机一种，同步具备活塞式和速度式两者特点。
1）与往复活塞式制冷压缩机相比，具备转速高，重量轻，体积小，占地面积小以及排气脉动低等一系列长处。
2）螺杆式制冷压缩机没有往复质量惯性力，动力平衡性能好，运转平稳，机座振动小，基本可作得较小。
3）螺杆式制冷压缩机构造简朴，机件数量少，没有象气阀、活塞环等易损件，它重要摩擦件如转子、轴承等，强度和耐磨限度都比较高，并且润滑条件良好，因而机加工量少，材料消耗低，运营周期长，使用比较可靠，维修简朴，有助于实现操纵自动化。
4）与速度式压缩机相比，螺杆式压缩机具备强制输气特点，即排气量几乎不受排气压力影响，在小排气量时不发生喘振现象，在辽阔工况范畴内，仍可保持较高效率。
5）采用了滑阀调节，可实现能量元级调节。
6）螺杆压缩机对进液不敏感，可以采用喷油冷却，故在相似压力比下，排温比活塞式低得多，因而单级压力比高。
7）没有余隙容积，因而容积效率高。
2、螺杆式制冷压缩机尚存在如下缺陷：
1）制冷剂气体周期性地高速通过吸、排气孔口，通过缝隙泄漏等因素，使压缩机有很大噪声，需要采用消音减噪办法。
2）螺旋形转子空间曲面，加工精度规定高，需用专用设备和刀具来加工。
3）由于间隙密封和转子刚度等限制，当前螺杆式压缩机还不能象往复式压缩机那样达到较高终了压力。近年来，螺杆式制冷压缩机发展不久，其制冷系数、噪声级等指标已接近或达到活塞式压缩机水平，在中档制冷量范畴内应用获得了信誉。并且机组逐渐更新，品种日益增长，制冷量向更低与更高范畴内延伸，不断地扩大了使用范畴，并向不同领域扩张，已发展成为制冷机重要型式之一。
（三）涡旋压缩机特点
从构造及工作原理看小型涡旋式压缩机具备如下特点：
1）效率高——涡旋压缩机吸气、压缩、排气持续单向进行，直接吸气，因而吸入气体有害过热小；没有余隙容积中气体膨胀过程，因而输气系数高。同步，两相邻压缩腔中压差小，气体泄漏量少。此外，旋转涡旋盘上所有接触线转动半径小，摩擦速度低，损失小，加之吸、排气阀流动损失小，因而效率高。
2）力矩变化小、振动小、噪声低——涡旋压缩机压缩过程较慢，并可同步进行两、三个压缩过程，机器运转平稳，并且曲轴转动力矩变化小；另一方面，气体基本持续流动，吸、排气压力脉动小。
3）构造简朴，体积小，重量轻，运动零部件少——没有吸、排气阀，易损件少，可靠性好。涡旋压缩机同活塞式压缩机相比，体积小40%，重量减轻15%，效率高10%，噪声低5dB（A）。
但其制造需高精度加工设备及精准调心装配技术，这就限制了它制造及应用。
三、 换热器和辅助设备
（一）换热器
制冷系统中，除了制冷压缩机以外，尚有某些为完毕制冷循环所必须换热器及其他辅助设备。冷凝器和蒸发器是最重要换热器。它们传热效果好坏直接影响制冷机重量尺寸和经济性。此外，在低温设备中（如复叠式制冷机和二级压缩制冷机）制冷换热器，尚有蒸发冷凝器、中间冷却器、过冷器等，其作用或构造与普通冷凝器、蒸发器略有不同。
1.冷凝器
在制冷过程中冷凝器起着输出热量并使制冷剂得以冷凝作用。从制冷压缩机排出高压过热蒸气进入冷凝器后，将其在工作工程吸取所有热量，其中涉及从蒸发器和制冷压缩机中以及在管道内所吸取热量都传递给周边介质（水或空气）带走。制冷剂高压过热蒸气重新凝结为液体。过热蒸汽在冷凝器中放热而变成液体时，普通可分为三个放热过程：
（1）过热蒸汽冷却为干蒸气。过热蒸汽进入冷凝器放热初级阶段，由排气温度下降至冷凝温度（即该压力下饱和温度），此时，过热蒸汽就冷却为干蒸气。
（2）干蒸气冷凝为饱和液体。蒸汽在冷凝器内放热冷凝过程中温度不变（仍为冷凝温度）。
（3）饱和液体进一步冷却为过冷液体。在冷凝器末端，蒸汽已经所有冷凝为饱和液体，但是由于制冷剂冷凝温度总是比冷却介质温度高，饱和液还可以进一步被冷却介质所冷却，使其成为温度低于该压力下饱和温度过冷液体。
经以上三个过程，冷凝器放热才结束。从以上可见，制冷剂放热初末阶段其温度是下降，但在整个放热过程中压力却是不变。
依照冷却介质和冷却方式不同，冷凝器可分为三类：水冷式冷凝器、空气冷却式冷凝器和蒸发式冷凝器。
水冷式冷凝器特点是传热效率高，构造紧凑，故合用于大中型制冷装置中。但采用这种冷凝器需要有冷却水系统，且管壁上结水垢后传热效果会减少，故需要定期清洗。
蒸发式冷凝器是运用水在管外蒸发时吸取热量而使管内制冷剂蒸气冷凝一种换热器。它耗水量少，合用于缺水地区。但管外结垢后更难清洗，因而应使用水质较好或通过软化解决水作为补充水。
空气冷却式冷凝器不需要冷却水，因而使用、安装都比较以便，特别合用于小型制冷装置中。但空气冷却式冷凝器传热系数低，因而体积和重量都比较大，此外翅片表面积灰后会使传热恶化，故需要及时进行清洗。
2.蒸发器
蒸发器是依托制冷剂液体蒸发（沸腾）来吸取被冷却介质热量换热设备。它在制冷系统中功能是吸取热量（或称输出冷量）。为了保证蒸发过程能稳定持久地进行，必要不断地用制冷压缩机将蒸发气体抽走，以保持一定蒸发压力。同步，蒸发温度高低取决于其相应蒸发压力。
蒸发器内绝大某些是湿蒸汽区。湿蒸汽进入蒸发器时，其蒸汽含量只占10%左右，别的都是液体。随着湿蒸汽在蒸发器内流动与吸热，液体逐渐蒸发为蒸汽，蒸汽含量越来越多，当流至接近蒸发器出口是，普通已成为干蒸气。在这个过程中，其蒸发温度几乎始终保持不变，且与蒸发压力相相应。由于蒸发温度总是比被冷却对象温度低，干蒸气还会继续吸热。当蒸发器内所有蒸发成干蒸气时，在蒸发器末端温度将继续上升，成为过热蒸汽。因而，蒸发器出口端总是处在过热蒸汽区，若处在湿蒸汽区，就有也许使压缩机产生液击。
从以上分析可见，整个蒸发器可提成两个区域，即湿蒸汽区与过热蒸汽区，但过热蒸汽区占蒸发器极小某些。
依照冷却介质种类不同，蒸发器可分为两大类：冷却液体型蒸发器和冷却空气型蒸发器。
（二）制冷装置辅助设备
在蒸气压缩使制冷装置中，除了必要制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀机构外，尚有许多改进制冷系数和保证运转安全不可缺少辅助设备。属于此类设备重要有：储液器、气液分离器、干燥器、过滤器等。
1.储液器
储液器又称储液筒，用于储存制冷剂液体。按储液器功能和用途不同，分为低压储液器和高压储液器两类。高压储液器用于储存由冷凝器来高压液体制冷剂，以适应工况变化时制冷系统中所需制冷剂量变化，并减少每年补充制冷机次数。高压储液器普通为卧式构造，高压储液器上应安装有液位计、安全阀等，同步应有气体平衡管与冷凝器相通，以利于液体流入储液器中。高压储液器充灌高度普通不超过筒体直径80%。低压储液器仅在大型氨制冷装置中使用，用于存储低压液氨。其构造与高压储液器相似。
2.气液分离器
气液分离器普通用于分离蒸发器所排出低压蒸气中液滴，可防止活塞式制冷压缩机液击。
3.干燥器和过滤器
干燥器只用在氟利昂制冷机中，装在液体管路中用于吸附制冷剂中水分。干燥器普通安装于节流元件之前。
过滤器由于清除制冷剂中机械杂质，如金属屑及氧化皮等。
在小型氟利昂制冷装置中，普通将干燥器和过滤器合二为一，称为干燥过滤器。
4.管道
制冷装置中各单个设备或部件需用管道连接才干构成完整系统，制冷剂所产生冷量也要通过管道才干输送至需要冷量地方。若将制冷压缩机比作制冷系统心脏，那么管道就是血管。因而管道尺寸拟定对的与否，直接影响制冷机能力，甚至影响制冷机正常运转。
管道采用材质普通有：铜管（不适于氨机）或无缝钢管。管路之间连接采用焊接。
四、 节流元件和阀门
（一）膨胀机构
1、简介
在蒸气压缩式制冷系统中，除了制冷压缩机和各种换热设备外，还需专门膨胀机构，使制冷剂节流后减少温度和压力。低温、低压制冷剂在蒸发器中汽化、吸取汽化潜热，进行制冷。
膨胀机构位于冷凝器之后，从冷凝器出来高压制冷剂液体流经膨胀机构后，压力减少，然后进入蒸发器中。膨胀机构除了起节流作用以外，还起调节进入蒸发器制冷剂流量作用。通过膨胀机构调节，使制冷剂离开蒸发器时有一定过热度，保证制冷剂液体不会进入压缩机。
膨胀机构种类诸多，依照它们应用范畴，可分为如下五大类型：
1.        手动膨胀阀，用于工业用制冷装置；
2.        热力膨胀阀，用于工业、商业和空气调节装置；
3.        电子膨胀阀，用途与热力膨胀阀相似；
4.        毛细管，用于家用制冷装置；
5.        浮球调节阀，用于工业、商业和生活用制冷装置。
在轨道车辆制冷装置中普通采用热力膨胀阀，故在下面篇幅中将对其进行简介。
2、热力膨胀阀
在制冷系统中，可以按一定需要向蒸发器中供应液体制冷剂设备，总称为流量控制设备。流量控制设备是制冷系统中一种重要某些，它应当保证向蒸发器送入充分液体制冷剂，使蒸发器冷却盘管内所有为液体制冷剂所浸润，以充分发挥蒸发器制冷效能；同步还应保证在蒸发器出口处制冷剂能所有汽化，而不致因送入过量液体制冷剂导致某些液体制冷剂导致某些液体制冷剂来不及蒸发而随回气进入压缩机，发生“液击”致使阀和密封元件损坏。
自动调节流量设备诸多，对蒸发器供液量自动调节通惯用热力膨胀阀。
热力膨胀阀又称自动膨胀阀，它除了运用蒸发器出口处制冷剂蒸气过热度来调节制冷剂流量外，还对高压液体制冷剂起节流降压作用，使制冷剂一出阀孔就沸腾膨胀为湿蒸气，故也称节流阀。
（二）阀门
1.电磁阀
电磁阀是一种自动启动阀门，用于自动接通和切断制冷系统管路，广泛应用于氟利昂制冷机中。
电磁阀普通安装在膨胀阀和冷凝器之间。位置应尽量接近膨胀阀，由于膨胀阀只是一种节流元件，自身无法关严，因而需运用电磁阀切断供液管路。
电磁阀与压缩机同步开动，压缩机停机时电磁阀及时关闭，停止供液，避免停机后大量制冷剂流入蒸发器中，导致再次启动时压缩机中发生液击。
2.截止阀
截止阀安装在制冷设备和管路上，起着接通和切断制冷剂通道作用。制冷压缩机上截止阀和管路中截止阀构造基本相似，重要区别在于前者具备多用通道，多用通道可以启动和关闭，其用途诸多，如安装压力表、对系统进行抽真空操作以及添加制冷剂与润滑油等，给操作与维修带来了很大以便。
3.止回阀
止回阀起截止逆向流动作用。在不但愿应压差反向而引起制冷剂逆向流动管道上安装止回阀。止回阀又叫逆止阀或单向阀。止回阀普通用在压缩机排气管上，防止停机时制冷剂蒸气从冷凝器倒流回压缩机，在压缩机排气阀附近积液，或者防止多台压缩机并联系统中制冷剂从运营压缩机流向停止运营压缩机。止回阀也用于热泵机组中。
4.观测镜
观测镜不直接起保护作用，但用它可以随时观测到制冷系统核心部位内部状况，以便操作人员及时掌握系统工作与否正常，在不正常状况下，可以协助分析产生故障因素。这种监视，对于安全保护也是很必要。
制冷系统中惯用观测镜有如下三类。
（1）液流观测镜   安装在制冷剂液管、回油管和冷却水或冷媒水管上，观测管内上述液流状况与否正常。
（2）液位观测镜   它由耐压玻璃制作，安装在贮液容器上控制液面附近，作为容器一种透明窗口。惯用来观测贮液器液位和曲轴箱中油位。大型压缩机曲轴箱上有时安装上、下两个观测镜，可以分别观测低限和高限油位。
（3）制冷剂含水量观测镜（水分批示器）   安装在制冷剂液管上，用于观测氟里昂工质中含水量。构造如图6-20所示。它是在液流观测镜中心装入一种能显示含水量纸芯。纸芯在一定金属盐溶液中浸过，金属盐与制冷剂中水分相遇发生化学反映，其水化物视含水量不同而呈现出不同颜色，观测镜外环上有比色带，给出各种颜色所代表含水量数值。观测时，可将纸芯颜色与比色带颜色比较，从而懂得系统中含水与否在允许范畴内
五、 制冷装置自动化
实现自动化是制冷机发展方向。普通来说，动力机械自动化涉及如下五方面：
⑴ 自动监视 ─ 自动记录出某些参数随时间变化状况。
⑵ 自动显示 ─ 用发光二极管或声响来预示某一参数已达到规定数值。
⑶ 自动保护 ─ 当某一参数达到危险数值时，使机器停止工作。
⑷ 自动控制 ─ 使系统中各元件按规定顺序起动及停止运转。
⑸ 自动调节 ─ 使某些参数保持给定数值或按规定规律来变动。
这五个方面任务都是通过电脑、传感器及控制元件来实现。
下面就小型制冷装置中几种常用自动化设备构造与作用原理作一阐明。
（一）蒸发器液量自动调节
对蒸发器液量自动调节重要是通过膨胀机构来实现，在轨道车辆制冷机组中惯用有热力膨胀阀。此部件已在上一章节已作一简介，在此就不多作阐明。
（二）制冷机压力保护器件
为了保证制冷机运营安全，在系统中常装有压力保护器件，以便压力达到规定极限值时，压缩机能自动停车。惯用压力保护器件有压力控制器。
压力控制器也称压力继电器，是一种受压力讯号控制电器开关。压缩机吸排气压力有激烈变化，是制冷系统工作不正常反映，当压缩机吸排气压力超过其正常工作压力范畴时，压力控制器应自动作用，切断电源，使压缩机停车。
压力控制器由高压和低压控制器组合成一种高低压控制器，也可以各自单独分开为单体。
高压控制器波纹管室接于压缩机排气腔，以监视和控制排气压力，如果压缩机排气压力过高，超过正常运营负荷，很也许使电机绕组烧毁和损伤压缩机排气阀门，因此当排气压力高于正常值时，高压控制器就动作，切断了主电机电源，压缩机即停转。
低压控制器波纹管室接于压缩机吸气腔，以监视和控制吸气压力。压缩机吸气压力过低，不但影响制冷机组正常工作，甚至不能制冷，而白耗了电力，特别是封闭式压缩机，长时间空转也许烧毁电机绕组。故当吸气压力低于正常值时，控制器动作，切断主电机电源，压缩机停转。
压力控制器构造型式诸多，但其动作原理基本相似，都是以波纹管气箱为动力室，接受压力讯号后使气箱产生位移，以推动触点通和断。
（三）热气旁通能量调节
热气旁通能量调节道理是：在负荷下降使吸气压力减少时，将压缩机排出热气旁通一某些到低压侧，用于补偿因负荷下降而减少蒸发器回气量，保持压缩机持续运营所必要最低吸气压力。它能使压缩机能力与蒸发器实际负荷相适应，在蒸发器负荷下降时，来自高压侧热气为其提供一种虚负荷。
使用场合和基本布置：
热气旁通能量调节使用场合如下：
1）用在压缩机没有气缸卸载机构小型装置中   大型压缩机中广泛采用气缸卸载机构，但在7.5kW如下小型压缩机中考虑到造价太高，普通不设气缸卸载机构，比较多地采用低压控制器控制压缩机启、停。但这种方式存在下述问题：①在空调装置中，启停控制很不舒服，并且导致湿度控制困难；②负荷变化大时，启停频繁，影响压缩机寿命；③更重要是启动电流冲击大，增长运营费用，不经济。因而，热气旁通是一种解决办法。它把热气旁通到吸气管，给压缩机施加负荷，使之持续运转，可以提高经济性和寿命。
2）用在有能量卸载压缩机上   启动时和降负荷调节到最低档时，压缩机都处在基本能级。如果还但愿启动负荷更小，或者但愿在负荷小到几乎是空载时仍要压缩机不断止运营场合，可以在最低能级档再设热气旁通，实现该范畴内无级能量调节。
采用热气旁通能量调节在系统布置上应考虑如下问题：①吸气过热度不要太大；②不导致液击；③不影响系统回油。
（四）温度自动调节
出于工艺规定或安全工作条件，制冷装置有许多工作点温度需要控制。一方面是被冷却对象温度恒定；此外，排气温度等必要在安全范畴以内。为此用温度调节器实现调节或者用温度控制器作为电开关，发出电气指令，使执行器对装置相应某些完毕控制动作。
使被冷却对象达到并保持在工艺规定指定温度既是装置使用最后目，也是制冷装置调节一种重要内容。保持被冷却对象温度恒定，意味着机组工况和产冷量随时适应外界条件和负荷变化规定，使制冷量与负荷之间始终保持动态平衡。制冷装置由一系列部件构成，从调节角度看，它涉及各种阻容环节，每个环节均有自己时间常数，存在一定反映滞后；干扰因素也诸多；此外机组变工况后恢复稳定需要一定期间，因此，无论采用什么方式，被冷却对象温度波动总不可避免，只能依照工艺提出恒温控制精度规定，采用相应调节手段，将被冷却对象温度波动控制在容许范畴内。
在都市轨道交通车辆空调系统中，常采用传感器与电子温控器（常采用电子调节器）相配合进行温度控制。温控器多使用电子调节器，传感器用作温度检测，普通采用热电偶或热敏电阻作传感器。热电偶是运用西伯克效应将温度转变成电位差，其温度测量精度较高。热敏电阻由Mn、Ni、Co等金属氧化物烧结而成。电阻值随温度升高而减少，电阻随温度变化率约比铂电阻高10倍，反映敏捷
六、 车辆空气调节
空气调节就是把通过一定解决之后空气，以一定方式送入室内，使室内空气温度、湿度、干净度和气流速度控制在恰当范畴内。
车辆客室内空气调节，应涉及夏季对车外新鲜空气和车内再循环空气进行除尘、冷却、减湿及冬季对车外新鲜空气和再循环空气进行除尘、加热、必要时加湿解决，并把解决后空气以一定流速送入车内。同步将车内污浊空气排除至车外。因而车辆客室空调装置应由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统和自动控制系统等构成。
通风系统普通是指机械逼迫通风。由离心式通风机、滤尘装置、送风风道、回风道等构成。它起着空气过滤、空气输送及空气分派等作用。离心式送风机将车外新鲜空气吸入车内与再循环空气混合，并滤清灰尘与杂质后，再送入客室内，同步排出客室内多余污浊空气，以保持客室内空气干净度和空气流速。
空气冷却系统普通采用蒸汽压缩式制冷设备蒸发器