高建华 舒麟

传统发电集装箱的主要用途是作为地面应急电站和备用电源，其结构往往并不严格受制于集装箱角件限界。铁路运输发电集装箱内置柴油发电机组，柴油燃烧和发电机组散热均需要大量冷空气；因此，进气百叶窗设计必不可少。因为铁路运输发电集装箱需要频繁起吊和移动，所以其结构须严格按照集装箱角件限界来设计；此外，受人工成本上涨的影响，铁路运输发电集装箱无人值守模式逐步推广应用，从而对进气百叶窗防雨水、防风沙、防鼠等方面提出更高要求。传统进气百叶窗一般为上下结构的百叶窗条形式，存在进气面积小、防雨效果差和结构超出集装箱角件限界等问题。为此，本文设计利用回旋进风离心力排除雨水的进气百叶窗，设置二次过滤多孔板以防尘、防鼠，并采用新型内嵌式安装方式，避免其超出集装箱角件限界。

1 新型铁路运输发电集装箱进气百叶窗结构及功能

1.1 进气百叶窗结构

新型铁路运输发电集装箱进气百叶窗（见图1）由左边框、右边框、上边框、下边框、左护板、右护板、内百叶窗条、外百叶窗条、上部多孔板以及侧部多孔板等组成：左边框、右边框、上边框和下边框合围形成封闭的百叶窗框，其中左边框、右边框和上边框均设有出风口；左右护板分别焊接在百叶窗框外立面两侧，内百叶窗条和外百叶窗条沿前后方向竖直均布焊接在百叶窗框上；上部多孔板和侧部多孔板采用铆螺母布置在上边框和左右边框出风口处。

1.2 进气百叶窗防雨、防尘原理

由图2可见，新型铁路运输发电集装箱进气百叶窗进气通道的进气口即内百叶窗条与外百叶窗条的间隙，混杂雨水、沙尘的空气经间隙处回旋进入百叶窗框内部。在此过程中，由于离心力的作用，空气中大部分雨水、沙尘沉淀下来而无法进入百叶窗框内部，仅少量雨水、沙尘进入百叶窗框内部后碰撞到下边框竖直面（即雨水、沙尘沉淀面），然后顺着雨水、沙尘沉淀面经圆弧型导流腔向下通过外百叶窗条下端的排水孔排出。此时，进气通道内空气中的雨水、沙尘含量进一步降低，不过，其进入发电集装箱内部还须经过上部或侧部的进气口。当空气从上部进气口进入时，在重力作用下，雨水、沙尘顺着雨水、沙尘沉淀面向下经过导流腔从左右侧护板下部的排水孔排出；当空气从两侧进气口进入时，须经过一段较长的距离，同样由于重力的作用，雨水、沙尘向下经过导流腔最终从左右侧护板下部的排水孔排出。侧部多孔板是空气中雨水、沙尘的最后一道防线，其开孔直径不大于5mm，可有效过滤雨水、沙尘并防鼠，且经校核计算的开孔率（不低于65%）能有效保证进气量。多孔板采用铆螺母安装，便于拆卸和维护。

2 新型铁路运输发电集装箱进气百叶窗安装方式

进气百叶窗安装在发电集装箱的侧墙，1台柴油发电机组对应安装2扇进气百叶窗。传统进气百叶窗采取由外向内推入的安装方式，导致百叶窗框以及安装螺栓易超出发电集装箱侧墙外侧，从而造成进气百叶窗超出集装箱角件限界。新型铁路运输发电集装箱进气百叶窗采用内嵌式安装方式（见图3）。

（1）设置百叶窗安装立柱和加强筋。立柱為异型件，其外立面与发电集装箱侧墙外立面一致。百叶窗安装面向内缩入，加强筋可增加结构刚度，保证立柱不变形。

（2）安装前在密封胶条上涂密封胶，然后通过螺栓螺母垫圈将百叶窗框与立柱连接。螺栓为周圈布置，间隔约185mm。密封胶条可有效防止雨水进入。安装螺栓不会超出发电集装箱侧墙外立面，满足限界要求。

3 新型铁路运输发电集装箱进气百叶窗进气面积校核计算

发电集装箱的柴油发电机组布置在箱内，其在工作时需要消耗氧气，并产生一定的热量；因此，要确保发电集装箱正常工作，须满足一定进气要求。为此，需要对发电集装箱进气百叶窗进气面积进行校核计算，以便在满足柴油发电机组工作需要的同时，将其工作时产生的热量排到箱外，避免因箱内温度升高而影响其额定功率的发挥。

每台柴油发电机组对应安装2扇进气百叶窗，据此对进气百叶窗的进气面积进行校核计算，具体过程如下。

（1）柴油发电机散热器截面积 散热器直径为660mm，则散热器截面积为

（2）百叶窗外表面进气口面积 2根百叶窗条的最小间距为29mm，高度为1420mm，总共8个间隙，则百叶窗外表面进气口面积为

（3）百叶窗内表面进气口面积 内侧面开口高度为1200mm，宽度为154mm，上部开口长度为1260mm，宽度为100mm，内表面覆盖多孔网（通过效率取65%），则百叶窗内表面进气口面积为

（4）百叶窗有效进气口面积 百叶窗有效进气口面积为

根据计算结果，新型铁路运输发电集装箱进气百叶窗满足有效进气口面积（0.64428m2）大于柴油发电机散热器截面积1.8倍（1.8×S1=0.6155028m2）的设计要求。