Определение площади теплопередающих поверхностей кузова вагона. Определение приведенного коэффициента теплопередачи ограждения помещения вагона, страница 3

i_B – теплосодержание воздуха в вагоне кДж/кг.

Общее количество подаваемого в вагон воздуха принимаем 0,4 м³/с или на одного человека 0,01 м³/с (36 м³/ч).

Объемная масса воздуха зависит от его температуры и давления, но в подобных расчетах всегда принимается равной 1,2 кг/куб.м, что соответствует атмосферному давлению и температуре около 21⁰С. 

Теплосодержание наружного воздуха определяется по температуре и относительной влажности, принятых по условию расчета, с помощью i-d диаграммы.

При  =34⁰C,   =30%,   i_H=62,7 кДж/кг.

Разр.

Симонов А.Н.

Лист

Пров.

11

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Рис.5 i-d – диаграмма влажного воздуха.

Разр.

Симонов А.Н.

Лист

Пров.

12

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

   Для  определения теплосодержания воздуха в вагоне необходимо предварительно определить влажность, определив сначала температуру, влагосодержание и теплосодержание воздуха, подаваемого в вагон системой вентиляции.

Основная расчетная формула имеет вид:

,

где   - сумма теплопритоков Q₁Q₅ Вт;

G₀ – общее количество подаваемого воздуха в вагон куб.м/с;

        С_В – удельная теплоемкость воздуха Дж/кг*К;

t_п – температура подачи воздуха в вагон.

Общее количество подаваемого в вагон воздуха должно быть таким, чтобы обеспечить нормальную работу холодильной установки. Из опыта проектирования систем охлаждения и вентиляции вагонов установлено, что это количество должно составлять 1,25-1,38 куб.м/с (4500-5000 куб.м/час).

Для данного вагона примем G₀=1,33 куб.м/с.

Определим температуру подачи воздуха в вагон:

t_п=t_в-= t_в-

t_п==15,684⁰С

По данной методике влаговыделение отдельно пассажиров не учитывается, но т.к. оно все же есть, то для компенсации его принимается, что подаваемый в вагон воздух имеет =100%. По i-d диаграмме определим влагосодержание подаваемого воздуха (влагосодержание воздуха в вагоне будет такое же).

При t_п=14,9⁰С,      =100%,     d_п=10,5 г/кг.

Нагревшись в вагоне воздух будет иметь согласно i-d диаграмме следующие параметры: =52,3 %,       iB=51,4  кДж/кг.

Отметим, что ожидаемая относительная влажность воздуха в вагоне при наихудших параметрах наружного воздуха находится в заданных пределах (30-60%).

Определим значение Q₆ по формуле:

Q₆=0,41,2(62,7-51,4) 1000=5424 кВт.

Общий теплоприток в вагон и потребная холодопроизводительность холодильной машины составляет:

Q₀=+Q₆

Q₀=+5424=18762.74 кВт.

Разр.

Симонов А.Н.

Лист

Пров.

13

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Описание системы охлаждения.

Компрессорные холодильные установки получили наиболее широкое применение в пассажирских вагонах с кондиционированием воздуха вследствие ряда преимуществ по сравнению с холодильными машинами других типов:

- они в несколько раз дешевле в эксплуатации с льдоводяными установками,   несмотря на сравнительно высокие первоначальные затраты из-за сложности конструкции;

- они просты и удобны в работе;

- в них применяют легко испаряющиеся хладагенты, которые в случае утечек не представляют опасности для жизни человека.

Действие компрессионных холодильных установок основано на способности особых веществ – хладагентов обладающих свойствами кипеть при низких температурах снижать температуру при переходе из жидкого состояния в газообразное вследствие резкого снижения давления и вновь нагревается отбирая тепло от охлаждаемой среды.

Основными   компрессорной холодильной установки являются:

1.  – компрессор машина для сжатия и перекачки хладагента;

2.  – конденсатор аппарат для превращения паров хладагента в жидкость;

3.   – регулирующий вентиль где происходит  дросселирование  хладагента;

4.  – испаитель-аппарат, в котором жидкость превращается в пар.

Рис.6 Принципиальная схема компрессорной холодильной установки.

Разр.

Симонов А.Н.

Лист

Пров.

14

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

      Компрессорная холодильная установка представляет собой замкнутую систему, где все агрегаты соединены между собой трубопроводами.

Компрессор сжимает пары хладомента и под высоким давлением нагнетает в конденсатор, обдуваемый для увеличения теплообмена воздухом. В конденсаторе пары хладомента охлаждаются и превращаются в капли жидкости. Эта жидкость при высоком давлении поступает в испаритель проходя через регулирующий вентилятор, где давление жидкого хладомента понижается и в следствии этого происходит его испарение.

Для испарения необходимо большое количество тепла которое поглощается из проходящего через испаритель воздуха. Благодаря этому температура воздуха понижается. Охлажденный воздух с помощью системы вентиляции нагнетается в пассажирские помещения вагона, а пары хладагента из испарителя засасываются компрессором и цикл повторяется.