5.Тепловий розрахунок системи кондицшонування

ПОВІТРЯ

5.1.Технологічна схема системи кондиціонування

На вагонах використовують кондиціонування з рециркуляцією повітря (притоково-рециркуляційною системою). Тобто, притоковий потік охолодженого та осушеного повітря складається з двох частин - з зовнішнього (свіжого) та відпрацьованого (рециркуляційного).

Охолоджене та осушене повітря проходить через повітропровід (3) і через випуски (4) потрапляє у приміщення вагона, де поглинає в себе надлишкову теплоту та вологу. Частка повітря через витяжні решітки (7) і (6) потрапляє в туалет і через дефлектор (5) відводиться в атмосферу. Більша частина повітря всмоктується через рециркуляційну решітку (8). Через решітку (10) у вагон потрапляє зовнішнє свіже повітря. Обидва потоки повітря змішуються, суміш всмоктується вентилятором (1) і нагнітається в повітроохолоджувачі (2). Тепло за допомогою холодильної машини відводиться в навколишнє середовище, а волога через конденсато-відвідник стікає під вагон. Після повітроохолоджувача повітря надходить у повітропровід (3) і процес повторюється.

1 2 3 4 5

Рис. 5.1. Технологічна схема системи кондиціонування:

1. Вентилятор;

2. Повітроохолоджувач;

3. Нагнітальний повітропровід;

4. Притокова вентиляційна решітка;

5. Дефлектор;

6. Витяжна вентиляційна решітка у дверях туалета;

7. Витяжна вентиляційна решітка у дверях великого коридору;

8. Жалюзійна решітка рециркуляційного повітря;

9. Пристрій для відводу конденсата, який утворюється на поверхні повітроохолоджувача;

10. Жалюзійна решітка зовнішнього повітря.

5.2. Побудова на діаграмі h-d процесів кондиціонування, питомі тепловологісні показники циклу обробки повітря

Порядок побудови процесу кондиціонування:

1. Намічаємо на діаграмі т. П, яка відповідає параметрам повітря в приміщенні вагона ( t_п = 25^оС, φ_п = 50 % ). Намічаємо на діаграмі т. З, яка відповідає параметрам зовнішнього повітря ( t_з = 35^оС, φ_з = 55 % ).

2. Через т. П проводимо промінь ɛ тепловологісного відношення, розрахованого по теплонадлишках і вологонадлишках (ɛ = 6080,3 кДж/кг );

3. Намічаємо на діаграмі ізотерму t_пр, яка відповідає параметрам температури притокового повітря:

t_пр = 12…16 ^оС

Приймаємо t_пр = 15 ^оС.

4. На перетині продовження променя ɛ з ізотермою t_пр позначаємо т.К;

5. Визначаємо кількість притокового повітря, яке необхідно подати у вагон, щоб відвести від нього надлишкове тепло і вологу:

де – теплонадходження у вагон, Вт;

– ентальпія повітря у т. П і К, кДж/кг;

= 51 кДж/кг, =34 кДж/кг;

– коефіцієнт переводу Вт в кВт.

6. Визначаємо кількість зовнішнього повітря виходячи з Норм на 1 місце у вагоні (30 м³/год):

G_з = G_з^I * n_м (5.2.2)

де n_м - кількість місць у вагоні, n_м=56;

G_з^I = V^I*ρ_пв (5.2.3)

де V^I -мінімальна кількість повітря на одного пасажира, V^I = 30 м³/год;

ρ_пв – густина повітря, ρ_пв = 1,2 кг/м³.

G_з = 30*1,2*56 = 2016 кг/год

7. Визначаємо кількість рециркуляційного повітря:

G_р = G - G_з = 2246,4-2016 = 230,4 кг/год

8. Намічаємо на діаграмі т. Р, що відповідає параметрам рециркуляційного повітря. Температура рециркуляційного повітря вища ніж температура у вагоні на 2 ⁰С. Тому, щоб знайти т. Р піднімаємо т. П на величину Δt = 2⁰С;

9. Знаходимо на діаграмі т. С, яка відповідає параметрам суміші рециркуляційного і зовнішнього повітря (за правилом Важеля);

10. Намічаємо т. А, яка відповідає параметрам повітря після вентиляції з урахуванням нагріву у вентиляції.

Δt_вент = 1,0…1,5 ^оС

Щоб знайти т. А з т. С піднімаємося на величину Δt_вент=1 ^оС

11. Від т. К відкладаємо вертикально вниз відрізок Δt = 2^оС і позначаємо т. В;

12. З’єднуємо т. А і В і продовжуємо лінію перетину з лінією φ = 100% та ставимо т. О.

Точка перетину О відповідає стану шару повітря близько розташованого до повітря повітроохолоджувача.

Ізотерма t_по, на якій розташована т. О, відповідає середньому значенню повітроохолоджувача, t_по = 7 ^оС.