薛強(qiáng) ,范英宏,王義成 ,趙剛

(1.中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081；2. 北京厚德力拓軌道科技有限公司，北京 102611)

環(huán)境保護(hù)

寒冷地區(qū)冬季庫外洗車現(xiàn)場試驗研究

薛強(qiáng)1,范英宏,王義成2,趙剛2

(1.中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081；2. 北京厚德力拓軌道科技有限公司，北京 102611)

目前鐵路行業(yè)一般采用建庫洗車來保證北方地區(qū)冬季洗車。建庫洗車作業(yè)繁瑣，效率低。為了解決冬季庫外洗車，節(jié)約建庫成本，本研究開發(fā)出了冬季庫外洗車系統(tǒng)?，F(xiàn)場試驗結(jié)果表明，根據(jù)室外溫度，通過調(diào)整噴嘴水流速和水溫、熱風(fēng)幕出口風(fēng)速和溫度等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)冬季庫外洗車，而且洗車效果比較好。

冬季洗車；高壓清洗；外皮清洗

列車作為旅客運(yùn)輸?shù)闹饕d體，其車廂外表的整潔體現(xiàn)著鐵路的企業(yè)形象。因此，旅客列車外皮清洗便成為一項十分重要的日常工作。為了保證北方地區(qū)冬季洗車的需要，一般要建洗車庫，庫內(nèi)需有替代動力[1-4]。列車進(jìn)入洗車庫需要牽車機(jī)作為牽引動力，洗車作業(yè)繁瑣，效率低，增加整備作業(yè)時間，安全隱患多[5]。多年來，有關(guān)專家一直在研究解決寒冷地區(qū)不建庫洗車的方法。如: 熱水沖洗、高壓蒸汽沖洗、刷子干刷等，但效果均不佳。本研究在對現(xiàn)有洗車技術(shù)進(jìn)行分析和多次試驗的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了冬季庫外洗車系統(tǒng)。為了驗證洗車系統(tǒng)的功能，在迎水橋機(jī)務(wù)段銀川機(jī)務(wù)車間進(jìn)行了現(xiàn)場試驗。

1 冬季洗車系統(tǒng)組成及試驗

1.1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由熱水系統(tǒng)、熱風(fēng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)刷、吹干系統(tǒng)等組成。本現(xiàn)場試驗系統(tǒng)如圖1所示，采用單面設(shè)備。

圖1 試驗洗車系統(tǒng)示意圖

1.2 試驗條件

在室外溫度-8℃，風(fēng)力4級，洗車系統(tǒng)轉(zhuǎn)刷速度為180r/min的條件下和室外溫度-17℃、風(fēng)力4級、轉(zhuǎn)刷速度180r/min的條件下，調(diào)整熱風(fēng)幕出口風(fēng)速、溫度，噴嘴水流速度、水溫及風(fēng)刀風(fēng)速、溫度等參數(shù)，試驗不同條件下洗車效果。

1.3 試驗過程洗車流程

(1)車輛進(jìn)入到洗車區(qū)后，洗車間的平開活動門打開，一軸流風(fēng)機(jī)向洗車間和車外皮上送熱風(fēng)，熱風(fēng)刀設(shè)置在洗車間的兩側(cè)端部，并向車外皮噴高壓風(fēng)，隔離洗車間與外界的熱對流。

(2)洗車機(jī)的刷弓移動，帶動洗車機(jī)滾刷靠近被洗的車外皮，同時噴頭向車外皮噴灑溫水。試驗洗車的流程是：人工刷洗滌劑 — 清水洗—清水清潔—熱風(fēng)吹干。

(3)試驗過程，測定室外溫度，用風(fēng)速表測定風(fēng)刀和熱風(fēng)幕風(fēng)速，調(diào)整風(fēng)刀風(fēng)速、熱風(fēng)幕出口風(fēng)速及溫度，熱水溫度，噴頭水的流速等參數(shù)，試驗洗車效果，最終確定不同洗車參數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 噴頭流速對洗車效果的影響

室外溫度-8℃，在熱風(fēng)幕出口風(fēng)速12m/s、溫度80℃，風(fēng)刀出口風(fēng)速25m/s、溫度20℃，噴頭水溫40℃條件下，試驗噴頭水流速度分別為9L/min、7L/min和5L/min時洗車效果，試驗結(jié)果見表1。由表1可知，噴頭水流速度為9L/min時，洗車完畢車輛外皮的水膜較厚，造成水不能及時被吹干，車輛外皮下沿有結(jié)冰的現(xiàn)象。噴頭水流速度為5L/ min時，由于熱量不夠，車輛外皮也有結(jié)冰現(xiàn)象，清洗的潔凈度也低。只有噴嘴水流速為7L/min時，車輛外皮水膜比較薄，能被及時吹干，沒有結(jié)冰現(xiàn)象，而且清洗的潔凈度很好。

表1 噴頭水流速度對洗車效果的影響

熱風(fēng)幕出口速度(m/s)熱風(fēng)幕出口溫度(℃)風(fēng)刀出口風(fēng)速(m/s)風(fēng)刀出口溫度(℃)噴頭出口水溫(℃)噴頭流速(L/min)洗滌效果(是否結(jié)冰、干凈)12802520409水膜厚，車外皮下沿有冰流12802520407不結(jié)冰，水膜??；潔凈度好12802520405結(jié)冰，潔凈度低

2.2 熱水溫度對洗車效果的影響

室外溫度-8℃，在熱風(fēng)幕出口速度12m/s、溫度80℃，風(fēng)刀出口風(fēng)速25m/s、溫度20℃，噴頭水流速度為7L/min的條件下，噴頭出口水溫為30℃、40℃和50℃的洗車效果見表2。由表2可見，三種噴頭出口水溫洗車的潔凈度均比較好，但30℃時，洗車后車輛外皮有結(jié)冰現(xiàn)象，其他兩種溫度沒有結(jié)冰現(xiàn)象。從節(jié)能和成本考慮，采用40℃水溫比較適宜。

表2 噴頭水溫度對洗車效果的影響

熱風(fēng)幕出口速度(m/s)熱風(fēng)幕出口溫度(℃)風(fēng)刀出口風(fēng)速(m/s)風(fēng)刀出口溫度(℃)噴頭出口水溫(℃)噴頭流速(L/min)洗滌效果(是否結(jié)冰、干凈)12802520307結(jié)冰，干凈12802520407不結(jié)冰，干凈12802520507不結(jié)冰，干凈

2.3 熱風(fēng)幕出口風(fēng)速對洗車效果的影響

室外溫度-17℃，在熱風(fēng)幕出口溫度80℃，風(fēng)刀出口風(fēng)速25m/s、溫度25℃，噴頭水流速度為7L/min、水溫40℃，熱風(fēng)幕出口速度為9、12、15m/s的洗車效果見表3。由表3可見，三種熱風(fēng)幕出口風(fēng)速的洗車潔凈度均較好，但低速(9m/s)時，洗車后車輛外皮有結(jié)冰現(xiàn)象。

表3 熱風(fēng)幕出口風(fēng)速對洗車效果的影響

熱風(fēng)幕出口速度(m/s)熱風(fēng)幕出口溫度(℃)風(fēng)刀出口風(fēng)速(m/s)風(fēng)刀出口溫度(℃)噴頭出口水溫(℃)噴頭流速(L/min)洗滌效果(是否結(jié)冰，干凈)9802540407結(jié)冰，干凈12802540407不結(jié)冰，干凈15802540407不結(jié)冰，干凈

2.4 熱風(fēng)幕出口溫度對洗車效果的影響

室外溫度-17℃，在熱風(fēng)幕出口風(fēng)速12m/s，風(fēng)刀出口風(fēng)速25m/s、溫度40℃，噴頭水流速度7L/min、水溫為40℃，熱風(fēng)幕出口溫度為70℃、80℃和90℃條件下洗車效果見表4。由表4可知，當(dāng)熱風(fēng)幕出口溫度為70℃，洗車后車輛外皮有結(jié)冰現(xiàn)象，而其他兩種溫度不結(jié)冰，但三種溫度洗車的潔凈度均比較好。

2.5 風(fēng)刀出口風(fēng)速對洗車效果的影響

室外溫度-17℃，在熱風(fēng)幕出口溫度為80℃、風(fēng)速12m/s，風(fēng)刀出口溫度40℃，噴頭水流速度為7L/min，水溫為40℃條件下，試驗風(fēng)刀出口風(fēng)速為15m/s、20m/s和30m/s下的洗車效果，試驗結(jié)果見表5。由表5可知，只有風(fēng)刀出口風(fēng)速為30 m/s時，不結(jié)冰，但三種風(fēng)速的洗車潔凈度均比較好。

表4 熱風(fēng)幕出口溫度對洗車效果的影響

熱風(fēng)幕出口速度(m/s)熱風(fēng)幕出口溫度(℃)風(fēng)刀出口風(fēng)速(m/s)風(fēng)刀出口溫度(℃)噴頭出口水溫(℃)噴頭流速(L/min)洗滌效果(是否結(jié)冰，干凈)12702540407結(jié)冰，干凈12802540407不結(jié)冰，干凈12902540407不結(jié)冰，干凈

表5 風(fēng)刀出口溫度對洗車效果的影響

熱風(fēng)幕出口速度(m/s)熱風(fēng)幕出口溫度(℃)風(fēng)刀出口風(fēng)速(m/s)風(fēng)刀出口溫度(℃)噴頭出口水溫(℃)噴頭流速(L/min)洗滌效果(是否結(jié)冰，干凈)12801540407結(jié)冰，干凈12802040407結(jié)冰，干凈12803040407不結(jié)冰，干凈

3 結(jié)論

(1)試驗結(jié)果表明，在室外溫度-8℃、風(fēng)力4級、轉(zhuǎn)刷速度180r/min的條件下，當(dāng)噴頭流速7L/min時，洗車效果比較好，且不浪費(fèi)水。而其他條件不變，噴頭流速設(shè)定為7L/min時，改變噴頭出水溫度，試驗結(jié)果表明當(dāng)水溫大于40℃時，洗車效果好，不結(jié)冰，從節(jié)能角度考慮，設(shè)定參數(shù)為40℃。

(2)在室外溫度-17℃、風(fēng)力4級、轉(zhuǎn)刷速度180r/min的條件下，風(fēng)刀出口風(fēng)速25m/s、出口溫度20℃，噴頭出口水溫40℃、噴頭流速為7L/min，風(fēng)幕出口溫度為80℃，改變熱風(fēng)幕出口速度12m/s的條件下可以實(shí)現(xiàn)洗車不結(jié)冰。

(3)試驗結(jié)果表明，根據(jù)室外溫度調(diào)整噴頭水速和水溫，熱風(fēng)幕出口風(fēng)速和溫度這些參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)冬季庫外洗車。

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Field Test Study on the Train Washing without Train-washing Workshop in Cold Area in Winter

XUE Qiang1, FAN Yinghong1, WANG Yicheng2, ZHAO Gang2

(1.EnergySaving&EnvironmentalProtection&OccupationalSafetyandHealthResearchInstitute,
ChinaAcademyofRailwaySciences,Beijing100081,China; 2.BeijingHoudelituoTrackTechnologyCo.,Ltd,Beijing102611,China)

Building Train-washing Workshop is adopted in order to ensure train washing in the northern winter, washing operation in train-washing workshop is complex and low efficiency, increase the servicing time and security risks. In this study, a train washing system without train-washing workshop was developed. Field test results show that the system can realize object by adjusting the parameters such as the outlet velocity and temperature of the air knife, the washing water temperature and the flow, the hot air curtain outlet velocity and temperature.

washing train in winter; high pressure cleaning; surface cleaning

2016-08-15；

2016-09-07

中國鐵道科學(xué)研究院基金課題《寒冷地區(qū)鐵路客車冬季庫外洗車技術(shù)研究及設(shè)備研制》(編號：2015YJ101)。

薛強(qiáng)(1980—)，男，山西汾陽人，副研究員，主要從事鐵路給排水及真空卸污等方面的研究。

2095-1671(2016)05-0213-03

U269.32+<5 class="emphasis_bold">5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B5

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