1.3 Гигиенические основы для проектирования систем кондиционирования
Гигиенические требования заключаются в том, чтобы подвода чистого воздуха обновлять постоянно загрязняемый человеком воздух в кабине. Физическая очистка воздуха достигается с помощью фильтров. В соответствии с санитарно-гигиеническими нормами для летнего режима эксплуатации кабины локомотива принимаем необходимое количество наружного воздуха на 1 человека 30 м3/ч. С учетом, что в кабине могут находиться машинист, помощник и оператор, т.е. 3 человека, то наружного воздуха необходимо подавать не менее Lнар = 90 м3/ч
2. Тепловлажностная нагрузка на кабину локомотива в летний период (тепловлажностный баланс)
2.1 Модель системы кондиционирования воздуха в кабине машиниста
Модель системы кондиционирования воздуха в кабине машиниста представлена на рисунке 1.
Работа системы кондиционирования воздуха кабины машиниста состоит в следующем:
Охлажденный воздух подается сверху кабины через технологические отверстия системы в количестве Lобщ. Данная точка подачи воздуха называется точкой притока и для дальнейших расчетов обозначается точкой П.
Далее поток воздуха плавно опускается и достигает рабочих мест машиниста и помощника. При этом, опускаясь, он аккумулирует тепло и влагу, и поэтому достигнув рабочего пространства он уже должен иметь параметры точки В, которая определяет состояние внутреннего воздуха в кабине на рабочих местах.
Рисунок 1
Далее одна часть воздуха в количестве Lрец , всасывается в возвратный воздуховод внизу кабины, а вторая часть уходит самопроизвольно на улицу через щели и технологические каналы кабины. Та часть, которая всасывается в возвратный воздуховод, называется рециркуляционным воздухом, т.е. возвращающимся в систему кондиционирования.
С улицы, пройдя очистку через фильтры, в систему кондиционирования поступает наружный воздух в количестве Lнар. Согласно санитарным нормам наружный воздух должен подаваться в количестве не менее 30 м3/ч на человека, и с учетом присутствия трех человек в кабине (машинист, помощник, инструктор) для всех систем кондиционирования Lнар=90 м3/ч. Наружный воздух имеет параметры указанные в исходных данных (температуру и влажность) а состояние наружного воздуха отражает точка Н, которая также как и точка В должна быть построена на I-d диаграмме.
Далее в смесительной камере смешиваются два потока воздуха: рециркуляционный в количестве Lрец с параметрами точки В и наружный количестве с параметрами точки Н.
При этом должно строго выполняться следующее равенство: Lрец + Lнар = Lобщ м3/ч.
Таким образом, при смешении двух потоков воздуха должна быть определена точка смеси С: рассчитаны ее параметры (температура, влажность, энтальпия, влагосодержание). Расчет приведен в п. 4.2 настоящего учебно-методического пособия.
После этого смешанный воздух в количестве Lобщ проходит через диффузор, который немного затормаживает воздушный поток для его лучшего охлаждения при прохождении через сам корпус кондиционера. В кондиционере поток воздуха охлаждается от параметров состояния точки С до параметров состояния точки П. Далее, в конфузоре воздушный поток увеличивает свою подвижность и поступает в кабину из технологического отверстия системы (точка притока П).