Зміст

Вступ……………………………………………………………………………… 4

1. Вихідні дані по технічним характеристикам і умовам експлуатації вагона…………………………………………………………………………..5

2. Теплові впливи на огородження кузова…………………………………...7

   1. Конвективно-променистий теплообмін на поверхнях огороджень… 7

   2. Тепловий вплив сонячної радіації…………………………………… 10

3. Теплоізоляційні конструкції огороджень кузова…………………………12

   1. Розрахункова схема ізоляційної конструкції елемента огороджень, вибір теплоізоляційного матеріалу, мінімальна товщина теплоізоляції………………………………………………………………12

   2. Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі у зонах з суцільною теплоізоляцією і підкріплюючим елементом…………………………13

   3. Перевірка температури внутрішніх поверхонь кузава на відповідність санітарно-гігієнічним вимогам………………………… 18

4. Розрахунок тепло-і вологонадлишків у пасажирських преміщеннях …20

5. Тепловий розрахунок системи кондеціонування повітря ……………...23

   1. Технологічна схема системи кондиціонування ……………………..23

   2. Побудова на діаграмі h-d процесів кондиціонування………………24

   3. Визначення необхідної повітро- і холодопродуктивності кондиціонера і робочої холодопродуктивності холодильної ………………………....26

6. Холодильна машина кондиціонера……………………………………… 28

   1. Принципова робоча схема холодильної машини…………………….28

   2. Побудова і розрахунок циклу холодильної машини на P-h діаграмі……………………………………………………………………30

   3. Тапловий розрахунок компресора і теплообмінних агрегатів ……32

1. Холодильний компресор………………………………………… 32

2. Конденсатний апарат…………………………………………….. 34

3. Повітроохолоджувач………………………………………………37

Висновки … …………………………………………………………………….40

Список використаної література………………………………………………..42

ВСТУП

Під кондиціонуванням повітря розуміють створення і автоматичне підтримання в замкнених приміщеннях і транспортних засобах певного газового складу і чистоти повітря, температури, вологості, швидкості повітря, температури внутрішніх поверхонь огороджень і забезпечення відсутності неприємних запахів.

Одна з умов комфорту - це поєднання, у найбільш сприятливих межах, температури, вологості і швидкості переміщення повітря в зоні, де знаходяться люди. Забезпечення цих умов у вагоні знижується через низьку теплостійкість кузова, малим об’ємом приміщення, що припадає на одну людину, а також швидкої зміни кліматичних і погодних умов протягом дня. Довести повітря у вагоні до потрібної норми допомагають установки кондиціонування - системи опалення, охолодження і вентиляції.

Метою даної курсової роботи являється проведення розрахунків по визначенню характеристик і параметрів основних елементів систем кондиціонування повітря пасажирських вагонів, які використовують для підбору або проектування вентиляційного холодильного обладнання кондиціонера, нанесення схеми процесів обробки і зміни стану повітря в системі на діаграмі h-d, цикл холодильної машини на діаграмі P-h.

1. Вихідні дані по технічним характеристикам і умовам експлуатації вагона

Варіант №8

1.1. Довжина та площа огороджувальних конструкцій кузова, ступені чорноти поверхонь огороджень та внутрішнього обладнання, заселеність і параметри мікроклімату в вагоні:

• довжина огороджувальної конструкції кузова вагону, l=23,6 м;

– заселеність вагона – кількість людей в вагоні, n_л = 56;

– площа теплопередаючої поверхні кузова, F = 274 м²;

– площа даху, F_д = 77 м²;

– площа бічної стінки без врахування площі вікон, F_бс = 46 м²;

– площа вікон одної бокової стінки, F_вік = 12 м²;

– ступінь чорноти на поверхнях:

а) зовнішньої поверхні, ε_з.п. = 0,85;

б) внутрішньої поверхні, ε_в.п. = 0,72;

в) внутрішнього обладнання, ε_в.о. = 0,81;

– коефіцієнт випромінювання на зовнішній поверхні, внутрішній поверхні та внутрішньому обладнанні, С₀ = 5,67 Вт/(м²∙К⁴);

• температура всередині вагона, t_п = 25 ⁰C;

• відносна вологість всередині вагону, φ_п=50%;

• швидкість повітря, ω_п=0,4 м/с;

• поправка на теплову радіацію, ∆t=3ºC;

1.2. Характеристика розрахункової дільниці експлуатації поїзда:

– швидкість поїзда, V = 140 км/год;

– географічна широта, φ = 45 град.;

– орієнтація вагона вздовж меридіана, Х = 90 град.;

– місяць 7 число 22 (липень);

– час після полудню, τ = 4 год.;

– температура ззовні вагона влітку, t₃ = 35⁰С;

– відносна вологість повітря ззовні вагона влітку, φ₃ = 55 %;

– температура ззовні вагона взимку, t₃ = -30 ⁰C;

1.3. Розміри та теплофізичні параметри матеріалів огороджень кузова:

– коефіцієнт теплопровідності сталі, λ_ст = 56 Вт/(м К);

– коефіцієнт теплопровідності теплової ізоляції, λ_із = 0,03 Вт/(м К);

– коефіцієнт теплопровідності дерев’яного бруска, λ_др = 0,25 Вт/(м К);

– коефіцієнт теплопровідності столярної плити, λ_пл = 0,26 Вт/(м К);

• коефіцієнт теплопередачі кузова (середній), К = 1,4 Вт/(м²∙К);

– ширина стального підкріплюючого елементу, b₁ = 40 мм, b₂ = 2 мм;

– товщина опори стального підкріплюючого елементу, b₃ = 38 мм;

– товщина зовнішньої металевої оболонки, δ₁ = 3 мм;

– товщина листів стального підкріплюючого елементу, δ₂ = δ₄ = 2 мм;

– висота опори стального підкріплюючого елементу, δ₃ = 40 мм;

– висота дерев’яного бруска, δ₅ = 40 мм;

• товщина внутрішньої обшивки столярної плити, δ₆ = 14 мм;

1.4Відомість про холодильну машину кондиціонера

Машина з безсальниковим компресором :

• холодоагент R134a;

• перохолодження рідини в конденсаторі t_кд = 5С;

• перегрів пари після електродвигуна t_е = 15С;

• ступінь сухості пари на виході з випарника χ_вп =1.

2. Теплові впливи на огороджження кузова

На огородження кузова діє декілька теплових впливів (факторів). Факторами внаслідок, чого виникає тепловий влив, є температура зовнішнього повітря, температура повітря біля огороджень кузова та біля внутрішніх стінок, температура зовнішніх та внутрішніх предметів. Для зовнішніх поверхонь температура випромінювання атмосфери, вплив на зовнішнє огородження сонячного випромінювання. Крім того, сонячні промені проникають у середину вагона і впливають на нього.