Техническое обслуживание судовых систем кондиционирования воздуха

1. Цели и задачи работы

Целью выполнения лабораторной работы является определение технико-эксплуатационных показателей работы ССКВ для выявления соответствия установленного оборудования требованиям комфортного кондиционирования воздуха, а также выявление отклонений в работе отдельных агрегатов: подачи вентилятора, пропускной способности воздуховодов, холодопроизводительности установки и нахождение технически правильных способов их устранения.

В результате выполнения лабораторной работы курсант должен:

ЗНАТЬ доступные простые методы испытания ССКВ в судовых условиях с применением штатной контрольно-измерительной аппаратуры; методику построения в i-d диаграмме процессов обработки воздуха в отдельных агрегатах и в кондиционере в целом; определение основных количественных показателей работы ССКВ.

УМЕТЬ проводить замеры скорости и расхода воздуха из каютных распределителей, параметры воздуха в различных участках кондиционера, строить процессы тепловлажностной обработки воздуха в диаграмме i-d, определять основные показатели работы ССКВ, проводить анализ её работы, выявлять и устранять имеющиеся отклонения от требуемых режимов.

2. Объём выполнения работы

Курсант должен выполнить следующее: изучить данное методическое пособие, провести замеры требуемых параметров воздуха в различных участках кондиционера, построить процессы обработки воздуха в диаграмме i-d, рассчитать показатели работы ССКВ, провести анализ её работы, выявить имеющиеся отклонения, наметить пути их устранения.

3. Методика выполнения работы

3.1. Проведение испытаний

Для выполнения данной работы необходимо, кроме штатных приборов, иметь психрометр, анемометр, а также изготовить из фанеры или жести насадку, нижнее отверстие которой по периметру соответствовало бы конфигурации каютного воздухораспределителя, а верхнее (выходное отверстие) имело бы площадь поперечного сечения F, незначительно отличающуюся от площади нижнего основания, а по величине быть удобной для проведения расчётов. Примерно за 1 час до проведения замеров необходимо во всех помещениях, обслуживаемых данным кондиционером задраить и зашторить иллюминаторы, закрыть двери, оставить в работе только необходимое штатное оборудование, максимально исключить дополнительное поступление теплоты, влаги и воздуха в помещения. В каждом помещении замеряется расход воздуха следующим образом: на воздухораспределитель одевается насадка и при помощи анемометра замеряется скорость воздуха V. При помощи психрометра замеряются температуры по сухому и влажному термометрам подводимого воздуха t_cngi и t_mngi, и воздуха в каютах t_cпі и t_mпі. Если температуры в помещениях существенно отличаются, то находят средние значения температур для данной группы помещения из выражения t_сп = Σt_спі/і, ^оС, t_мпі = Σt_мпі/і,

где і - число помещений в данной группе.

Производят замеры параметров рециркулярного воздуха и за вентилятором и ВО, если такая возможность имеется. Замеряются также параметры смешанного воздуха перед ВО. Замеры параметров работы холодильной установки проводят в соответствии с п.3.5.7. лабораторной работы №3.

3.2. Построение процессов обработки воздуха в диаграмме i-d.

Схема ССКВ приведена на рис.1, построение процессе обработки воздуха - на

рис.2.

1. По показаниям психрометра наносят точку Н - параметры наружного воздуха.

2. Таким же образом наносят точку Р - параметры рециркуляционного воздуха.

3 . Соединяю точки Р и Н. Луч Р - Н представляет собой процесс смешения наружного и рециркуляционного воздуха. Замерив температуру смеси перед ЭВ проводят изотерму t­_c до пересечения с лучём Р - Н и находят точку Д, характеризующую параметры воздуха перед ЭВ.

4. Замеряют температуру воздуха за вентилятором. Если такой возможности нет, то принимают величину нагрева в вентиляторе ∆_tвт. Учитывая, что влагосодержание воздуха за вентилятором такое же как и перед ним, откладывают вверх по d=const и находят точку А, характеризующую состояние воздуха за вентилятором.

5. По результатам замеров и расчётов наносят точку С, определяющую состояние воздуха на выходе из воздухораспределителя, т.е. параметры подводимого воздуха в помещение.

6. Известно, что при нормальном расположении и изоляции воздуховодов, нагрев в них не превышает 3°С. Из т. С по d=const откладываю вниз ∆_tвт =/1 . . .3°С/ и находят точку В, параметры которой определяют состояние воздуха на выходе из кондиционера. Точка В должна располагаться на кривой φ = 100%, т.к. после ВО воздух близок к состоянию насыщения.

7. Соединяют точки А и В и получают процесс А-В - процесс тепловлажностной обработки воздуха в ВО.

8. По результатам замеров наносят т. П - состояние воздуха в помещении (группе помещений) и соединяют т. П и С, в результате чего получают процесс смешения подводимого воздуха с каютным.

9. Наносят точку П_к, определяющую комфортные условия в каюте.

3.3. Расчет технико-эксплуатационных показателей и анализ работы

ССКВ по проведенным наблюдениям.

1 . Объём воздуха, подаваемый в отдельное помещение V_Bi, м^з т /ч

V_Bi = 3600*F*U

Суммарное количество воздуха, подаваемое вентилятором G_в, кг/час,

V_B =Σ V_Bi, G_в = V_B*ρ,

где ρ - плотность воздуха на выходе из воздухораспределителя, м³/кг.

С учетом некоторого избыточного давления на выходе из ВР с большой степенью точности можно принять ρ =1,25 м³/кг.

2. Удельное количество теплоты, отводимое в ВО, кДж/кг

q_bo = i_A – i_B,

Общая часовая тепловая нагрузка ВО, КВт, Q_во= G_вq_во.

3. По проведённой в лабораторной работе №3 методике (п. 3.5. 7.) строят цикл холодильной машины и определяют значения q_o, q_v, λ.

4. Определяют часовую тепловую нагрузку ВО через параметры хладагента, кВт

Q_во = G_o q_o

5. Отсюда находят количество хладагента, циркулирующего в системе G_o,

кг/ч.

6. Холодопроизводительность установки пересчитывают на стандартные

условия. Следует помнить, что стандартный цикл холодильной установки, работающей в системе кондиционирования воздуха имеет следующие параметры:

- температура кипения хладагента t_u = +5°С;

- температура конденсации t_k = 35°С

- температура жидкого хладагента перед ТРВ t_ж = 35°С.

Для такого цикла λ= , q_vc = 1334 кДж/м³.

Холодопроизводительность при стандартных условиях равна

Q_oc = Q_o λ_c q_vc/λq_v кВт

7. Сравнивают полученную холодопроизводительность с паспортной. Если их значения близки, то считают, что установка работает нормально. Если же полученное значение Q_oc заметно (на 15% и более) меньше, то проверяют воздушную часть ССКВ. Если фактический расход воздуха меньше требуемого, то обращают внимание на чистоту и конструктивные особенности воздуховодов. Если разница в расходе воздуха существенна, то можно сделать вывод о несоответствии вентиляционной установки требованиям.

8. После такого анализа приступают к анализу процессов в i-d диаграмме. Рассмотрим пример. Допустим, точка П расположена в диаграмме левее и выше точки П_к. Это значит, что в помещение воздух поступает с повышенной температурой и пониженной относительной влажностью. Для исправления этого положения необходимо:

1. Процесс А-В «переместить» параллельно самому себе вправо, т.е. увеличить количество наружного и уменьшить количество рециркуляционного воздуха.

2. Процесс А-В «повернуть» относительно точки А против часовой стрелки, т.е. интенсифицировать процесс охлаждения путём увеличения количества хлада- гента, циркулирующего в СХУ.

3. Если точка П расположена правее и ниже т. П_к, то необходимо в первую оче- редь уменьшить количество подводимого воздуха, затем уменьшить количество рециркуляционного воздуха и, наконец, уменьшить интенсивность и глубину охлаждения.

Рис.1