Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

Инженерно-технический расчет теплообменных аппаратов в системе кондиционирования воздуха



В систему кондиционирования любого помещения входят такие теплообменные аппараты как: испаритель и конденсатор. При проектировании данных теплообменников инженер должен учитывать не только конкретные входные и выходные данные, например по значениям температур, но и уметь определять величину этих значений входных-выходных данных в соответствии с общей нагрузкой на систему кондиционирования помещения, а также определять режим работы теплообменников.

Инженерно-технический расчет теплообменных аппаратов предлагается провести на примере рассмотрения системы кондиционирования воздуха, которая устанавливается на кабину машиниста с целью обеспечения в ней комфортного температурного режима для летнего периода эксплуатации подвижного состава.



1. Введение

Системы кондиционирования воздуха применяют для создания и поддержания нормируемого микроклимата, т.е. главным образом температуры, влажности, подвижности воздуха на рабочих местах машиниста и помощника.

Рабочее место локомотивной бригады изолировано от внешней среды ограждающими конструкциями (стенами), что позволяет создать в ней определенный микроклимат. Ограждения защищают помещения от непосредственных атмосферных осадкой, а климатические установки поддерживают состояние внутренней среды на определенном уровне. Совокупность всех инженерных средств и устройств, обеспечивающие заданные условия микроклимата в помещении будем называть системой обеспечения микроклимата.

Профессия машиниста локомотива относится к группе профессий операторского типа. Данный вид деятельности с физиологической точки зрения характеризуется выраженным нервно-эмоциональным напряжением и в тоже время малоподвижностью что требует высокого уровня комфортности.

1.1 Метеорологические основы для проектирования систем кондиционирования

К метеорологическим основам следует отнести такие составляющие как: погоду, климат в данной местности и наличие солнечного излучения (климатическая зона).

Состояние погоды определяется совокупностью следующих метеорологических параметров:

- температурой наружного воздуха, 0С;

- оносительной влажностью наружного воздуха, %;

- атмосферным давлением, Па (в нашем проекте принимается атмосферное давление 760 мм рт ст)

- скорость движения воздушных масс, м/с (в нашем проекте данный параметр не учитыватся)

Перечисленные элементы являются исходными параметрами при проектировании систем кондиционирования.

1.2 Теплофизиологические основы проектирования систем кондиционирования

проектирование тепловлажностный локомотив кондиционирование

В задачу кондиционирования воздуха в кабине локомотива входит обеспечение комфортных условий для человека. Теплоотдача от человека в окружающую среду осуществляется главным образом посредством теплопроводности, конвекции а также за счет излучения и скрытого теплообмена испарением с поверхности тела.

Чтобы обеспечить комфортные условия необходимо чтобы в любой момент времени между количеством тепла и влаги, поступающим от человека в окружающее его пространство и количеством тепла и влаги, которая среда способна поглотить, будет обеспечен нулевой баланс. Таким образом, тепловой комфорт можно обеспечить, если окружающая среда способна поглотить, то количество тепла и влаги, которое поступает от человека.

На сегодняшний момент существует общее поле комфорта для человека, находящегося в помещении. Его параметры представлены в таблице 1.

Таблица 1

Параметры влажного воздуха	1	2	3	4
Температура, 0С	23,5	27,5	24	21
Относительная влажность, %	30	30	70	70
Энтальпия, кДж/кг	37,5	45,5	57,5	48,5
Влагосодержание, d, кг/кг сух.возд.	5,4	6,85	13,1	10,85

А) Рассчитаем температуру воздуха которая должна быть в кабине локомотива по формуле: берем самую близкую точку это 4=В следовательно

tв=240С; tн=(24-20)/0,4 +20=300С

(1)

tв - температура воздуха в кабине, 0С;

tн - температура наружного воздуха, 0С (см. исходные данные).

Б) Необходимо определить: попадает ли расчетная температура воздуха в кабине tв в общее поле комфорта. Для этого воспользуемся I-d диаграммой влажного воздуха, представленной на рис.1.

Использование диаграммы влажного воздуха при термодинамических расчетах

Технические расчеты процессов с влажным воздухом практически всегда производятся с помощью I-d диаграммы. (рисунок 1.)

На ней по оси ординат нанесены значения энтальпии влажного воздуха в (кДж/кг сух.возд.), а по оси абсцисс - значения влагосодержаний в (г/кг сух.возд.).

На диаграмме действительную ось влагосодержаний проводят под углом 1350 к оси ординат, поэтому линии изоэнтальпий проходят на диаграмме под таким же углом к оси энтальпий. На I-d диаграмме кроме изоэнтальпий наносятся линии постоянных значений температуры, относительной влажности, влагосодержаний

Диаграмма составляется для постоянного общего давления влажного воздуха



I-d диаграмма влажного воздуха

На I-d диаграмму наносятся точки поля комфорта 1, 2, 3, 4 и строится точка В - точка состояния внутреннего воздуха

Построение какой либо точки на I-d диаграмме может осуществляется минимум по двум из следующих известных параметров: температура, относительная влажность, влагосодержание, энтальпия.

Так например, для построения точки 1 общего поля комфорта используем параметры: температуру t1 = 23,50С и относительную влажность ц1 =30%.

На I-d диаграмме находим значение температуры воздуха t1 = 23,50С и далее следуем по линии t1 = 23,50С = const до точки пересечения с линией ц1 = 30% = const. Точка пересечения - точка 1 поля комфорта. (рисунок 1.1)

Для данного построения на I-d диаграмме имеет смысл изобразить лишь точку 1 поля комфорта, т.е. не строить вспомогательных линий, определяющих ее положение.

Аналогично построить на I-d диаграмме точки 2, 3, 4 и В, которая строится по tв и цв (расчет по формуле (1) и исходные данные)

Все построения необходимо изображать на одной I-d диаграмме карандашом (распечатать рисунок 1), в связи возможностью внесений исправлений в ходе проведения расчетов.

Таким образом, построив точки 1, 2, 3, 4 соединяем их и получаем четырехугольник - поле комфорта для человека, прибывающего в помещении. После этого определяем: попадает ли построенная точка В, точка определяющая состояние внутреннего воздуха, в поле комфорта.

Если попадает, то к дальнейшему проектированию окончательно принимаем расчетные параметры данной точки В (температуру, влажность, энтальпию, влагосодержание).

Если не попадает, то берем ближайшую к ней точку, которая лежит на границе поля комфорта и принимаем ее параметры к дальнейшему проектированию, это и будет также точка В - точка определяющая состояние внутреннего воздуха в помещении в соответствии с полем комфорта.



1.3 Гигиенические основы

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 находится машинист, помощник и оператор, т.е. 3 человека, то наружного воздуха необходимо подавать не менее 90 м3/ч



рисунок 1.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Тепловлажностная нагрузка на кабину локомотива в летний период (тепловлажностный баланс)

2.1 Модель системы кондиционирования воздуха в кабине машиниста

Представлена на рисунке 2.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.1

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 обозначается точкой П.

Далее поток воздуха плавно опускается и достигает рабочих мест машиниста и помощника. При этом, опускаясь, он аккумулирует в себя тепло и влагу, и поэтому достигнув рабочего пространства он уже «немного нагретый» должен иметь параметры точки В, той точки которая должна лежать в поле комфорта согласно п.1.2 и определять состояние внутреннего воздуха в кабине на рабочих местах.

Далее часть воздуха в количестве Lрец , всасывается в возвратный воздуховод внизу кабины, а остальная часть уходит самопроизвольно через щели и технологические каналы кабины. Та часть, которая всасывается в возвратный воздуховод называется рециркуляционным воздухом, т.е. возвращается 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 выполнятся 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 настоящих методических указаний.

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 состояния точки С до состояния точки П.

Потом, в конфузоре воздушный поток увеличивает свою подвижность и поступает в кабину из технологического отверстия системы (точка притока П).

2.2 Расчетная модель тепло- и влагопоступлений в кабину в летний период года

Представлена на рисунке 2.2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.2

Таким образом, сумма всех теплопоступлений в кабину локомотива в летний период эксплуатации, Вт, это и есть тепловлажностный баланс:

Qпоступления.= Qогр + Qинф.+ Qизл + Qчел.+ Qоб..+ Gскр. (2)

Qогр - теплопоступления через ограждения (стены, окна, пол, крыша), Вт

Qинф - теплопоступления с инфильтрационным воздухом, Вт

Qизл - теплопоступления от солнечного излучения, Вт

Qчел - теплопоступления от людей, Вт

Qоб - теплопоступления от оборудования, Вт

Gскр. - скрытые теплопоступления или влагопоступления от людей и с инфильтрационным воздухом, Вт

2.3 Теплопоступления через ограждения

2.3.1 общие положения

Приток тепла через ограждения кабины происходит путем теплопередачи и определяется из общего уравнения теплопередачи: Qогр = ксрFср(tнар - tв)

кср - средний коэффициент теплопередачи, Вт/м2К, задан в исходных данных

Fср - средняя площадь ограждений, м2

tв - температура внутреннего воздуха, 0С, определяется по формуле (1)

tн - температура наружного воздуха, 0С, задана в исходных данных

Однако данное уравнение не учитывает «неоднородности» ограждений кабины, т.е. кабина локомотива включает в себя непрозрачные ограждения (стены) и прозрачные (окна). Процесс теплопроводности, проходящий через непрозрачные ограждения (стены) значительно отличается от процесса теплопроводности, проходящий через окна. Поэтому, в настоящем проекте необходимо точно учесть значения потоков тепла, проходящих через стены и отдельно через окна кабины.

Это определяется по следующей методике.

Средний коэффициент теплопередачи представляет собой удельную величину теплопритоков, которые передаются согласно теории тепломассообмена тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Поэтому, средний коэффициент теплопередачи имеет три составляющие:

кср = кист+кинф+Дклуч

кист - «истинный» коэффициент теплопередачи, характеризует процесс переноса тепла путем теплопроводности, т.е. на практике характеризует качество теплоизоляции стен кабины, Вт/м2К;

кинф - коэффициент инфильтрации, характеризует процесс переноса тепла путем конвекции, Вт/м2К

Инфильтрация - это проникновение наружного воздуха под действием ветра и разности температур через неплотности в ограждающих конструкциях кабины. Поэтому коэффициент инфильтрации характеризует долю проникновения воздуха в кабину через щели, неплотности и технологические отверстия кабины, т.е. оценивает герметичность кабины. Т.к. герметичность кабины нормируется санитарными нормами, то на стадии проектирования для всех вариантов курсовой работы принимаем герметичность кабины соответствующую нормам, т.е. кинф =0,19 Вт/м2К.

Дклуч - поправка (коэффициент) учитывающая дополнительные поступления тепла через между ограждениями за счет излучения ими лучистой энергии. На стадии проектирования для всех вариантов курсовой работы принимаем Дклуч = 0,05 Вт/м2К.

Т.к. кср , кинф , Дклуч заданы, то определяем значение коэффициента кист:

кист = кср - кинф - Дклуч, Вт/м2К (2)

Для определения теплопритоков в кабину с учетом ее «неоднородностей» необходимо все ограждения кабины разделить на прозрачные (окна) и непрозрачные (стены) и рассчитать величину теплопритоков отдельно через окна и отдельно через стены.

Для этого сначала рассчитаем значение коэффициента теплопередачи через непрозрачные ограждения (стены) кнепр используя балансовое уравнение теплопередачи:

, Вт/м2К (3)

где

Fокна - площадь всех окон кабины, м2,

Площадь любого окна, что с внутренней стороны кабины, что с внешней стороны - одинакова.(см. исходные данные)

кокна - коэффициент теплопередачи через окна кабины, Вт/м2К

Для всех вариантов курсовой работы принимаем следующее исполнение окон: двойное остекление в металлическом переплете с кокна =2,94 Вт/м2К.

Fнепр - средняя площадь всех непрозрачных ограждений кабины:

(4)

- суммарная площадь всех наружных непрозрачных ограждений (стен) кабины,м2, определяется по формуле:

- общая наружная площадь лобовой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

- площадь окна лобовой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

- общая наружная площадь боковой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

- площадь окна лобовой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

Т.к. боковых стенок две, они имеют одинаковые размеры, то расчетную величину для одной можно удвоить.

- общая наружная площадь пола кабины,м2, окон нет (см. исходные данные)

- общая наружная площадь крыши кабины,м2, окон нет (см. исходные данные)

- общая наружная площадь задней стенки кабины,м2, окон нет (см. исходные данные)

- суммарная площадь всех внутренних непрозрачных ограждений (стен) кабины,м2, определяется по формуле:

- общая внутренняя площадь лобовой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

- площадь окна лобовой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

- общая внутренняя площадь боковой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

- площадь окна лобовой стенки кабины,м2, (см. исходные данные)

Т.к. боковых стенок две, они имеют одинаковые размеры, то расчетную величину для одной можно удвоить.

- общая внутренняя площадь пола кабины,м2, окон нет (см. исходные данные)

- общая внутренняя площадь крыши кабины,м2, окон нет (см. исходные данные)

- общая внутренняя площадь задней стенки кабины,м2, окон нет (см. исходные данные)

Таким образом, теплопоступления через ограждения кабины с учетом ее «неоднородности» определяются по формуле:

Вт (5)

2.3.2 Теплопоступления через лобовую стенку кабины локомотива

, Вт

,

Вт - теплопоступления через непрозрачные ограждения лобовой стенки кабины

,

Вт - теплопоступления через окно лобовой стенки кабины

2.3.3 Теплопоступления через боковую стенку кабины локомотива

, Вт

,



Вт - теплопоступления через непрозрачные ограждения боковой стенки кабины

,

Вт - теплопоступления через окно боковой стенки кабины

2.3.4 Теплопоступления через пол кабины локомотива

, Вт , окон нет

, Вт - теплопоступления через непрозрачные ограждения пола кабины

,

0С - температура, которая наблюдается под полом кабины, на стоянке на открытых путях при солнечной погоде, т.к. под полом кабины и рельсами образуется полузакрытое непроветриваемое пространство, температура воздуха в котором по данным исследований будет значительно выше, чем наружная.

2.3.5 Теплопоступления через крышу кабины локомотива

, Вт , окон нет

,

Вт - теплопоступления через непрозрачные ограждения крыши кабины

2.3.6 Теплопоступления через заднюю стенку кабины локомотива

, Вт , окон нет

,

Вт - теплопоступления через непрозрачные ограждения задней стенки кабины

2.4 Теплопоступления с инфильтрационным воздухом

, Вт , (6)

Lинф - количество инфильтрационного воздуха, проникающего через технологические отверстия и неплотности ограждений кабины, кг/с, это та же величина, которая характеризует герметичность кабины, только в других единицах.

Согласно п. 2.3.1 кинф =0,19 Вт/м2К ? Lинф = 0,02 кг/с

ср - изобарная теплоемкость воздуха, ср = 1005 Дж/кгК

2.5 Теплопоступления излучением от солнца

При расчете тепло-влажностного баланса следует иметь в виду, что наибольшие тепловые нагрузки на систему кондиционирования воздуха транспортного средства в летнем режиме эксплуатации будут наблюдаться в условиях стоянки. Это связано с максимальными потоками, поступающими от солнечного излучения, которые приводят к значительному перегреву наружных поверхностей ограждений.

Условия для расчета:

1) Стоянка локомотива на открытых путях в солнечную погоду 12-16 часов дня метсного времени

2) Принимаем направление кабины с севера на юг

Теплопоступления излучением от солнца, Вт, определяются по формуле (7):

Где Акр, Абс, Алс - поглощательные способности соответственно крыши, боковой стенки, лобовой стенки. Акр = 0,5, Абс = Алс = 0,7;

Fкр, Fбс, Fлс - наружные площади соответственно крыши, боковой стенки, лобовой стенки;

Iкр, Iюг, Iвост - поток суммарной солнечной радиации поступающий на ограждение в солнечную погоду 12-16 часов дня местного времени соответственно на крышу, с юга на боковую стенку, с востока на лобовую стенку

Iкр, = 1113 Вт/м2, Iюг = 339 Вт/м2 , Iвост = 103 Вт/м2;

бн - коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, для условия стоянки при температурах наружного воздуха 22-40 0С бн =15 Вт/м2К;

D - коэффициент пропускания оконного стекла, D = 0,7.



2.6 Теплопоступления от людей

Теплопоступления от человека зависят от интенсивности его работы, состояния воздуха в помещении, а также от защитных свойств одежды.

Явную теплоотдачу от одного человека можно определить по формуле:

Q1чел.=винт. вод.(2,5+10,36 )(35 - tв), (8)

где винт. - коэффициент учета интенсивности работы, принимаемый для легкой работы - 1,0; для средней работы - 1,07; для тяжелой работы - 1,15.

вод. - коэффициент учета теплозащитных свойств одежды, принимаемый для легкой одежды - 1,0; для обычной одежды - 0,65; для утепленной одежды - 0,4.

Wв - подвижность воздуха в помещении, м/с.

Теплопоступления от всех работающих людей:

Qчел = n Q1чел, Вт

2.7 Теплопоступления от оборудования

Теплопоступления от электрооборудования и освещения определяется по формуле:

Qоб.= кN (9)

где N - мощность осветительных приборов или силового оборудования в Вт.

к= к1Чк2Чк3Чк4 - коэффициент, учитывающий фактическое использование мощности и к.п.д. теплопоступления от оборудования в помещение.

к1= 0,7ч0,9 - коэффициент, учитывающий используемую фактическую мощность оборудования

к2= 0,5ч0,8 - коэффициент, учитывающий загрузку оборудования

к3= 0,5ч1,0 - коэффициент, учитывающий одновременность работы оборудования

к4= 0,15ч0.95 - коэффициент, учитывающий долю перехода электроэнергии в тепловую, поступающую в воздух помещения.

Оборудование, которое выделяет тепло в кабину - это электронное оборудование, расположенное в пульте управления. Тепловыделения от такого оборудования незначительны, поэтому принимаем для всех вариантов Qоб.= 50 Вт.

2.8 Поступление влаги в кабину

Основными источниками поступления влаги в помещения являются люди и поступающий в помещение инфильтрационный воздух.

Поступление влаги в кабину - это так называемая «скрытая» теплота, вносимая в кабину определяется по формуле:

, Вт , (10)

Gв.чел - поступление влаги от людей, кг/час

Поступление влаги от людей является функцией не только одной интенсивности мускульной работы, но и температуры в окружающем пространстве. Среднее значение влаговыделения от человека приведено в таблице.



Таблица 2 - Влаговыделение от человека

Характер работы	Влаговыделение от человека г/ч при температуре воздуха
	10	15	20	25	30	35
Состояние покоя	35	36	40	62	94	150
Легкая работа	54	82	125	175	230	300
Работа средняя	75	130	180	240	300	350
Работа физическая тяжелая	140	240	310	365	400	430

Поступление влаги от одного человека определяется по формуле:

Gв.чел = n(5tв - 65), г/час = ……. кг/ч

n - количество работающих людей (3 человека)

tв - температура воздуха в кабине, 0С

рассчитать по формуле величину поступление влаги от одного человека и сравнить ее с табличной, в дальнейший расчет взять большую величину.

Gв.инф - поступление влаги с инфильтрационным воздухом, г/час, определяется по формуле:

, г/час ,

Lинф - количество инфильтрационного воздуха, кг/ч, см. п.2.4

Lинф = 0,02 кг/с = …….. кг/ч

dнар, dв - влагосодержания наружного и внутреннего воздуха г/кг с.в. определяются по I-d диаграмме.

Для этого на I-d диаграмме строиться точка состояния наружного воздуха Н (посторения аналогичны построениям точки состояния внутреннего воздуха В):

для построения точки состояния наружного воздуха Н используем параметры, заданные в исходных данных: температуру tнар и относительную влажность цнар. На I-d диаграмме находим значение температуры воздуха tнар и далее следуем по линии tнар = const до точки пересечения с линией цнар const. Точка пересечения - точка Н.

Таким образом, на данный момент расчетов на I-d диаграмме должны быть постоены точки В и Н, а также нанесено общее поле комфорта.

С помощью I-d диаграммы необходимо определить значение влагосодержания dв (г/кг с.в) и энтальпии Iв (кДж/кг) внутреннего воздуха в кабине (точка В).

Также с помощью I-d диаграммы необходимо определить значение влагосодержания dнар (г/кг с.в) и энтальпии Iнар (кДж/кг) наружного воздуха (точка Н). схема определения данных параметров приведена на рисунке 2.3.

r - скрытая теплота парообразования, Дж/кг, определяется по формуле:

r = 2500-2,38tв

2.9 Общая тепловлажностная нагрузка на кабину локомотива в летний период (тепловлажностный баланс)

Таким образом, общая тепловлажностная нагрузка на кабину локомотива в летний период составляет:

Qпоступления.= Qогр + Qинф.+ Qизл + Qчел.+ Qоб..+ Gскр. , Вт

Результаты расчетов привести в виде таблицы в следующей форме:

Таблица 3

параметры	Ед. изм	Расчетные значения
температура наружного воздуха, tн	0C
Относительная влажность наружного воздуха, цн	%
Температура воздуха в кабине, tв	0C
Относительная влажность воздуха в кабине, цв	%
Объем кабины, V	м3
Средний коэффициент теплопередачи кабины	Вт/м2К
Коэффициент теплопередачи непрозрачных ограждений кабины	Вт/м2К
теплопоступления через ограждения (стены, окна, пол, крыша)	Вт
теплопоступления с инфильтрационным воздухом	Вт
теплопоступления от солнечного излучения	Вт
теплопоступления от людей	Вт
теплопоступления от оборудования	Вт
скрытые теплопоступления или влагопоступления в кабину	Вт
Итого: сумма теплопоступлений	Вт

По итогам расчетов тепловлажностной нагрузки сделать вывод о наиболее значимых теплопоступлениях и предложить мероприятия по их снижению.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.3

3. Предварительный выбор системы кондиционирования

Кондиционер выбирают по основному параметру: по холодопроизводительности, Qконд, кВт, соблюдая следующее условие:

Qконд ? Qпоступления, (11)

т.е. все теплопоступления должны компенсироваться холодом, вырабатываемым кондиционером.

Список транспортных кондиционеров, устанавливаемых на кабину локомотива предстален в таблице

Таблица 4

Таблица характеристик установок систем кондиционирования воздуха для кабин локомотивов

Марка кондиционера	производитель	холодопроизводительность, Qконд, кВт	Производительность по воздуху, L м3/ч	хладагент	Конденсатор	Испаритель
					Темпера конденсации 0С	Коэфф. теплоперед. Вт/м2К	Темпера кипения 0С	Коэфф. теплоперед. Вт/м2К
1.УКВ - 4,5	Россия	4,5	600	R134a	55	33	5	35
2. ACR DA8	ФРГ	7,0	1100	R134a	55	35	4	35
3. HKL 307	ФРГ	4,8	900	R134a	55	37	5	34
4. HKL 306	ФРГ	4,5	900	R134a	55	38	3	31
5. HKL 302	ФРГ	3,5	600	R134a	54	40	1	32
6. SR 152	Австрия	6,5	600	R134a	53	39	0	35
7. КАТ 2000	Австрия	5,0	500	R134a	55	37	1	34
8. EMG 312	Австрия	3,6	450	R134a	54	35	0	31
9. КЖ-0,5	Россия	3,0	500	R22	54	33	3	30
10. КТГ-Э1-У1	Украина	2,44	400	R22	54	32	-1,5	25
11. КТА2-0,5Э	Украина	2,32	400	R22	53	31	4	22
12. КТА-08Г	Украина	3,72	1000	R22	53	30	-1	20
13. RVE-VKE	ФРГ	4,65	800	R22	56	30	5	21
14. CHKL-1(5)	ФРГ	5,82	1300	R22	56	34	5	26
15. HVAC-221	США	8,7	1500	R22	55	35	5	27
16 ККМЭ-3,8	Россия	3,8	450	R22	55	30	4	28

Выбрав в соответствии с соотношением (11) кондиционер, необходимо выписать все его данные из таблицы, так как они будут использованы в дальнейших расчетах.

4. Расчет требуемой холодопроизводительности системы кондиционирования

4.1 Оценка эффективности работы кондиционера

Для оценки эффективности работы выбранного кондиционера установленного непосредственно в системе воздуховодов кабины локомотива (см.п.2.1) необходимо рассчитать величину требуемой холодопроизводительности системы Qтреб.

требуемой холодопроизводительности системы кондиционирования рассчитывается по формуле:

Qтреб = L(iсм - iпритока) (12)

L = Lобщ - количество воздуха проходящего через кондиционер необходимо взять из табличных данных выбранного кондиционера (табл.4), м3/ч и для подстановки формулу (12) перевести в единицы: кг/с.

свозд - плотность воздуха, находящегося в воздуховодах системы кондиционирования принимаем 1,2 кг/м3

iсм - энтальпия точки смеси наружного и рециркуляционного воздуха в системе кондиционирования, кДж/кг;

iпритока - энтальпия точки притока, кДж/кг, или приточного воздуха см.п.2.1.

В смесительной камере происходит смешивание потоков наружного воздуха в количестве Lнар и рециркуляционного воздуха в количестве Lрец, на I-d диаграмме состояние смешанного воздуха обозначается точкой С см.п. 2.1.

Lрец + Lнар = Lобщ

4.2 Определение энтальпии точки смеси iсм

В системах кондиционирования практически всегда имеет место смешивание потоков влажного воздуха с различными параметрами.

Рассмотрим процесс смешивания двух потоков влажного воздуха. (рисунок 4.1), Допустим, смешиваются два потока влажного воздуха с известными параметрами: tнар (0С), dнар (г/кг с.в), iнар (кДж/кг), и tв (0С), dв (г/кг с.в), iв(кДж/кг). (см. п.2.8, рис.2.3)

Расход воздуха соответственно по потокам известны Lнар (кг/с) и Lрец (кг/с)

В результате получается поток влажного воздуха с параметрами: tсм, dсм, iсм.

Суммарное количество воздуха или общий расход воздуха через кондиционер:

Lрец + Lнар = Lобщ

Общее количество влаги в смеси:

Lобщ dсм = Lнар dнар+ Lрец dв.

Общее количество тепла в смеси:

Lобщ iсм = Lнар iнар+ Lрец iв.



Влагосодержание и энтальпия смеси соответственно:

(13 )

(14)

По расчетным параметрам dсм и iсм на I-d диаграмме построим точку состояния смешанного воздуха - точку С. см.рисунок 4.1

При смешивании двух потоков воздуха: если обозначить и , т.е. через массовые доли смешиваемых потоков, то с учетом, что g1+g2 = 1, можно получить соотношение, представленное на рисунке 4.2:

(15)

Из этого соотношения следует, что если в I-d диаграмме нанести точки 1 и 2, соответствующие состояниям смешиваемых потоков, то точка 3, соответствующая состоянию точки смеси, должна лежать на прямой 1-2.

Влагосодержание смеси определяется:

dсм= g1d1 + g2d2 (16)

Учитывая, что g1+ g2 = 1, можно получить:

(1.28); (17)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.4.1



Процесс смешивания двух потоков в I-d диаграмме

Рисунок 4.2

Отношение будет равно

(18)

Из этого соотношения следует, что точка 3, характеризующая состояние смеси, делит отрезок 1-2 в отношении, обратно пропорциональным величинам массовых долей g1 и g2 смешиваемых потоков.

Особый случай представляет смешивание двух потоков воздуха с высокой влажностью. В этом случае состояние смеси, соответствующее точке С/ может оказаться под кривой ц=100%. В этом случае реальное состояние воздуха будет соответствовать точке С на кривой ц=100%. Рис.4.3

Если смешивание потоков происходит с подводом или отводом теплоты, то состояние смеси будет лежать соответственно выше или ниже от указанной точки 3 на прямой 1-2 на линии d=const на расстоянии от точки 3 равном:

?i =

В этом случае Q - подводимая в процессе смешивания теплота.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.3



4.3 Определение энтальпии точки притока iпритока

Определяем параметры точки притока из следующих условий:

1) Для кондиционирования кабины локомотива (небольшое помещение) согласно санитарно-гигиеническим требованиям температура воздуха на притоке должна быть не более, чем на 60С ниже температуры воздуха в кабине:

tв - 6 = tпритока(19)

2) Ассимилирующая способность приточного воздуха по теплу определяется из уравнения:

Дiпритока = iв - iпритока =

Где iв - энтальпия внутреннего воздуха в кабине, кДж/кг

Qпоступления - теплопоступления в кабину, кВт

Lобщ - общий расход воздуха через кондиционер, кг/с

Отсюда находим iпритока, кДж/кг

По известным параметрам tпритока и iпритока строим точку притока П на I-d диаграмме (рис.4.4)



Определение состояния приточного воздуха на I-d диаграмме

Рисунок 4.4

Достраиваем весь процесс обработки воздуха в системе кондиционирования (рисунок 4.5) при этом определяем:

1) Параметры точки смеси,

2) Параметры точки притока

3) Окончательно рассчитываем требуемую холодопроизводительность по формуле (12) и сравниваем Qконд и Qтреб, кВт

если Qконд ? Qтреб, то оставляем выбранный кондиционер, т.к. его холодопроизводительности достатчно и даже больше, чем требуется;

если Qконд < Qтреб, то используя таблицу 4, выбираем новый кондиционер, таким образом, чтобы выполнялось условие: Qконд ? Qтреб.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4 .5

5. Принцип работы кондиционера

Самостоятельно подготовить раздел: Описание основных элементов и общего принципа работы кондиционера.

В состав кондиционера входят следующие основные элементы:

Компрессор, конденсатор, испаритель, дроссель.

6. Расчет теплообменных аппаратов, входящих в систему кондиционирования кабины локомотива

6.1 Конструкторский расчет испарителя

В испарителе происходит передача тепла от охлаждаемого объекта к испаряющемуся (кипящему) холодильному агенту (фреону). Из смесительной камеры воздух с температурой tсм, 0С, охлаждается в испарителе кондиционера до температуры tпр, 0С, проходя вдоль трубок, в которых кипит фреон. (см. рис.2.1, рис.4.5). Итак, первый теплоноситель - воздух, который охлаждается, второй - кипящий фреон.

Испаритель представляет собой теплообменный аппарат, состоящий из труб, изогнутых в виде змеевика, в которых «течет» холодильный агент (фреон). По принципу действия испаритель аналогичен конденсатору.

Исходные данные для расчета:

- Теоретический холодильный коэффициент для всех вариантов принимаем еТ =0,88

- Коэффициент теплопередачи испарителя, k, Вт/м2К, см. в табл. 4 для выбранного кондиционера

- Холодопроизводительность кондиционера, Q, Вт, см. в табл. 4 для выбранного кондиционера

- Температура кипения фреона см. в табл. 4 для выбранного кондиционера

- Температура точки смеси tсм, 0С

- Температура точки притока tпр, 0С

1) Разработать схемы движения теплоносителей (воздух-фреон) в испарителе для трех следующих способов:

Прямоток, противоток, перекрестный ток



Используя конкретные значения изменения начальных и конечных температур воздуха и фреона разработать аналогичные схемы для испарителя (рисунок ниже 8-2): Характер изменения температур рабочих теплоносителей при прямотоке и противотоке.

2) Определить по каждой схеме, Дtб и Дtм и рассчитать по формуле средний логарифмический температурный напор для каждой схемы (прямоток, противоток):

Для перекрестного тока:

3) Определить площадь поверхности испарителя по формуле, м2:



Рассчитать для прямотока, противотока, перекрестного тока:

4) Сравнить полученные результаты и сделать вывод о том, какая схема предпочтительнее, наиболее экономична.

6.2 Конструкторский расчет конденсатора

Конденсатор холодильного агрегата является теплообменным аппаратом, в котором хладагент (фреон) отдает тепло окружающей среде. Пары хладагента, охлаждаясь до температуры конденсации переходят в жидкое состояние. Конденсатор представляет собой трубопровод изогнутый в виде змеевика, внутри которого двигаются пары фреона. Змеевик охлаждается снаружи окружающим воздухом (см. рис.2.1, рис.4.5). Итак, первый теплоноситель - пары фреона, которые охлаждается, второй - наружный воздух.

Исходные данные для расчета:

- Теоретический холодильный коэффициент для всех вариантов принимаем еТ =0,88

- Коэффициент теплопередачи конденсатора, k, Вт/м2К, см. в табл. 4 для выбранного кондиционера

- Холодопроизводительность кондиционера, Q, Вт, см. в табл. 4 для выбранного кондиционера

- Температура конденсации паров фреона см. в табл. 4 для выбранного кондиционера

- Температура наружного воздуха tн, 0С

1) Разработать схемы движения теплоносителей (воздух - пары фреон) в конденсаторе для трех следующих способов:

Прямоток, противоток, перекрестный ток

Используя конкретные значения изменения начальных и конечных температур воздуха и паров фреона разработать аналогичные схемы для конденсатора (рисунок ниже 8-2): Характер изменения температур рабочих теплоносителей при прямотоке и противотоке.

2) Определить по каждой схеме, Дtб и Дtм и рассчитать по формуле средний логарифмический температурный напор для каждой схемы (прямоток, противоток):



Для перекрестного тока:



3) Определить площадь поверхности конденсатора по формуле, м2:

Рассчитать для прямотока, противотока, перекрестного тока:

4) Сравнить полученные результаты и сделать вывод о том, какая схема предпочтительнее, наиболее экономична.

7. Определить размеры фильтра для очистки приточного воздуха в кабине и время его работы до регенерации

Фильтры для очистки наружного или рециркуляционного воздуха выбирают с учётом начальной запылённости воздуха и требуемой эффективности очистки. При этом учитываются такие параметры, как начальное аэродинамическое сопротивление фильтра и его изменение при запылении.

Зависимость начального сопротивления от воздушной нагрузки для некоторых типов фильтров представлена

(рис. 7.1). На (рис. 7.2) приведены пылевые характеристики тех же фильтров. Линиями, обозначенными цифрами, показаны зависимости повышения сопротивления фильтра по сравнению с начальным от массы уловленной в нём пыли

(). Полное сопротивление фильтра определяется в виде суммы +.

При использовании зависимостей, представленных на рисунках 7.1 и 7.2 следует иметь в виду, что на графиках сопротивления обозначены символами Н(L) и H(Gу). В соответствии с требованиями ГОСТа аэродинамические сопротивления рекомендуется обозначать символом ДР.

Решение задачи проводится в следующей последовательности.

При известной производительности фильтра по воздуху и его номинальной воздушной нагрузке определяется требуемая поверхность рабочего сечения по формуле (7.1):

, м2, (7 .1)

где , м3/ч - количество воздуха, проходящего через фильтр;

, м3/м2·ч - номинальная воздушная нагрузка на фильтр.

При использовании ячейковых фильтров с известными размерами ячеек необходимо определить их количество и, соответственно, реальную площадь сечения для прохода воздуха по формуле (7.2):

, (7.2)

где - площадь рабочего сечения ячейкового фильтра, м2. Согласно технических данных фильтров Фя, площадь рабочего сечения ячейки составляет 0,22 м2 (табл.7.1). Полученное значение округляют до единиц в большую сторону «n»

Зная количество ячеек, находят реальную площадь сечения фильтра и реальную воздушную нагрузку определяем по (22.3) и (22.4):

, м2 (7 .3)

, м3/м2·ч (7 .4)

По реальной воздушной нагрузке с использованием аэродинамической характеристики принятого типа фильтра на рис.7 .1 определяется величина начального сопротивления фильтра (Па). По соответствующей линии, характеризующей пылевую характеристику фильтра (рис.7.2), определяется расчётная пылеёмкость фильтра (г/м2).

При этом принимается условие, что дополнительное увеличение сопротивления фильтра ограничивается разностью между располагаемым напором вентилятора и начальным сопротивлением фильтра по (7.5):

, Па (7 .5)

Максимально допустимое количество пыли, которое может быть уловлено фильтром при соблюдении указанных условий (г) определяется по соотношению (7.6):

, г (7 .6)

Количество пыли, оседающей на фильтре за сутки работы приточной системы вентиляции, определяется формулой (7.7):

, г/сут., (7 .7)

где , мг/м3 - начальная концентрация пыли в воздухе;

- количество часов работы вентиляционной системы за сутки (ч/сут.);

- эффективность очистки воздуха. Для принятого типа фильтра эффективность очистки согласно технических характеристик принимается 80%.

Продолжительность работы фильтра до регенерации определяется (7.8):

, суток. (7.8)

Полученное значение округляют до единиц в сторону уменьшения.

Таблица 7. 1- Технические характеристики ячейковых фильтров Фя.

Тип фильтра	ФяВБ	ФяПБ	ФяРБ	ФяУК
Фильтрующий материал	Перфорированная сетка винипласта	Пенополиуретан	Стальная сетка	Материал ФСВУ
Площадь рабочего сечения , м2	0,22	0,22	0,22	0,22
Номинальная пропускная способность ячейки , м3/ч	1540	1540	1540	1540
Номинальная нагрузка , м3/м2·ч	7000	7000	7000	7000
Начальное сопротивление при номинальной пропускной способности , Па	60	60	50	40
Эффективность очистки	80	80	80	80



рис.7.1

Аэродинамические характеристики фильтров и фильтрующих материалов

1 - фильтра ФяРБ; 2 - фильтра ФяВБ; 3 - фильтра ФяУК; 4 - фильтра ФяПБ



Рис.7.2

Пылевая характеристика фильтра и фильтрующих материалов.

1, I - фильтра ФяРБ при Z = 7000 м3/(ч·м2); 2, II - фильтра ФяВБ при Z = 7000 м3/(ч·м2); 3а, III - фильтра ФяУК при Z = 7000 м3/(ч·м2); 3б, III - фильтра ФяУК при Z = 10000 м3/(ч·м2); 4, IV - фильтра ФяПБ при Z = 7000 м3/(ч·м2).

ВАРИАНТЫ РЕШЕНИЯ

Подвижной состав	Вариант 1	Подвижной состав	Вариант 2
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	6,7 1,5	7,7 1,5	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	4,9 1,77	5,3 1,77
1.2 задняя стенка	6,1	7,3	1.2 задняя стенка	5,3	5,4
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	2,9 0,63	4,3 0,63	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	3,2 0,8	3,4 0,8
1.4 левая боковая (с остеклением) остекление	2,9 0,63	2,9 0,63	1.5 левая боковая (с остеклением) остекление	3,2 0,8	3,4 0,8
1.5 пол, м2	5,38	6,37	1.5 пол, м2	4,6	5,0
1.6 потолок, м2	3,94	4,8	1.6 потолок, м2	5,7	6,0
2. объем кабины, м3	10,7	2. объем кабины, м3	10,4
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,7	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,8
4. климатическая зона эксплуатации	умеренная	4. климатическая зона эксплуатации	сухая теплая
5. температура наружного воздуха, 0С	25	5. температура наружного воздуха, 0С	42
6. влажность наружного воздуха, %	80	6. влажность наружного воздуха, %	35
7. влажность воздуха в кабине, %	80	7. влажность воздуха в кабине, %	40

Подвижной состав	Вариант 3	Подвижной состав	Вариант 4
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	5,3 2,0	5,6 2,0	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	4,2 1.5	4,7 1,5
1.2 задняя стенка	6,0	6,2	1.2 задняя стенка	4,1	4.6
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	5,0 1,56	6,38 1,56	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	2,3 0,63	2,6 0,63
1.6 левая боковая (с остеклением) остекление	5,0 1,56	6,38 1,56	1.7 левая боковая (с остеклением) остекление	2,3 0,63	2,6 0,63
1.5 пол, м2	6,0	6,4	1.5 пол, м2	2,4	2.8
1.6 потолок, м2	4,7	6,2	1.6 потолок, м2	2,9	3,3
2. объем кабины, м3	13,0	2. объем кабины, м3	5,0
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,6	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	2,0
4. климатическая зона эксплуатации	Умеренная	4. климатическая зона эксплуатации	Влажн.теплая
5. температура наружного воздуха, 0С	30	5. температура наружного воздуха, 0С	37
6. влажность наружного воздуха, %	70	6. влажность наружного воздуха, %	40
7. влажность воздуха в кабине, %	75	7. влажность воздуха в кабине, %	45

Подвижной состав	Вариант 5	Подвижной состав	Вариант 6
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	5,5 2.2	5,8 2,2	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	4,0 1,7	4,4 1,7
1.2 задняя стенка	6,1	6,9	1.2 задняя стенка	4,0	4,4
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	4,6 0,5	4,9 0,5	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	3,2 0,7	3,5 0,7
1.8 левая боковая (с остеклением) остекление	4,6 0,5	4,9 0,5	1.9 левая боковая (с остеклением) остекление	3,2 0,7	3,5 0,7
1.5 пол, м2	6.4	7,1	1.5 пол, м2	2,8	3,5
1.6 потолок, м2	4.4	4,6	1.6 потолок, м2	3,2	4,0
2. объем кабины, м3	11,3	2. объем кабины, м3	5,5
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	2,2	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	2,5
4. климатическая зона эксплуатации	Сухая теплая	4. климатическая зона эксплуатации	влажн. тепл.
5. температура наружного воздуха, 0С	39	5. температура наружного воздуха, 0С	35
6. влажность наружного воздуха, %	20	6. влажность наружного воздуха, %	70
7. влажность воздуха в кабине, %	25	7. влажность воздуха в кабине, %	80

Подвижной состав	Вариант 7	Подвижной состав	Вариант 8
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	5,7 1,4	6,7 1,4	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	6,0 2,0	6,5 2,0
1.2 задняя стенка	5,1	6,3	1.2 задняя стенка	6,2	6,4
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	3,0 0,6	4,4 0,6	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	5,8 1,5	6,2 1,5
1.10 левая боковая (с остеклением) остекление	3,0 0,6	4,4 0,6	1.11 левая боковая (с остеклением) остекление	5,8 1,5	6,2 1,5
1.5 пол, м2	5,1	6,0	1.5 пол, м2	6,0	6,4
1.6 потолок, м2	4,0	4,8	1.6 потолок, м2	6,4	6,9
2. объем кабины, м3	10,5	2. объем кабины, м3	15
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,5	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,7
4. климатическая зона эксплуатации	умеренная	4. климатическая зона эксплуатации	Умеренная
5. температура наружного воздуха, 0С	33	5. температура наружного воздуха, 0С	28
6. влажность наружного воздуха, %	70	6. влажность наружного воздуха, %	60
7. влажность воздуха в кабине, %	75	7. влажность воздуха в кабине, %	70

Подвижной состав	Вариант 9	Подвижной состав	Вариант 10
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	5,0 1,8	5,4 1,8	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	4,0 1,14	4,3 1.14
1.2 задняя стенка	5,1	5,2	1.2 задняя стенка	5,0	5,3
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	3,2 1,0	3,5 1,0	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	3,3 2,26	4,9 2.26
1.12 левая боковая (с остеклением) остекление	3,2 1,0	3,5 1,0	1.13 левая боковая (с остеклением) остекление	3,3 2,26	4,9 2.26
1.5 пол, м2	4,8	5,2	1.5 пол, м2	6,1	6,7
1.6 потолок, м2	5,5	6,0	1.6 потолок, м2	6,4	6,9
2. объем кабины, м3	10,5	2. объем кабины, м3	12,1
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,7	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,4
4. климатическая зона эксплуатации	Сухая теплая	4. климатическая зона эксплуатации	влажн. теплая
5. температура наружного воздуха, 0С	38	5. температура наружного воздуха, 0С	34
6. влажность наружного воздуха, %	30	6. влажность наружного воздуха, %	70
7. влажность воздуха в кабине, %	35	7. влажность воздуха в кабине, %	75

Подвижной состав	Вариант 11	Подвижной состав	Вариант 12
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	3,8 1,0	4,2 1,0	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	6,7 1,5	7,7 1,5
1.2 задняя стенка	3,7	4,0	1.2 задняя стенка	6,1	7,3
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	2,2 0,5	2,5 0,5	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	2,9 0,8	4,3 0,8
1.14 левая боковая (с остеклением) остекление	2,2 0,5	2,5 0,5	1.15 левая боковая (с остеклением) остекление	2,9 0,8	4,3 0,8
1.5 пол, м2	2,1	2,5	1.5 пол, м2	5,4	6,4
1.6 потолок, м2	2,4	3,1	1.6 потолок, м2	4,0	5,0
2. объем кабины, м3	4,5	2. объем кабины, м3	11,0
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	2,3	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	2,0
4. климатическая зона эксплуатации	Умеренная	4. климатическая зона эксплуатации	Умеренная
5. температура наружного воздуха, 0С	30	5. температура наружного воздуха, 0С	27
6. влажность наружного воздуха, %	30	6. влажность наружного воздуха, %	70
7. влажность воздуха в кабине, %	35	7. влажность воздуха в кабине, %	80

Подвижной состав	Вариант 13	Подвижной состав	Вариант 14
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	4,9 1.8	5,3 1,8	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	4,0 1,4	4,5 1,4
1.2 задняя стенка	5,4	5,5	1.2 задняя стенка	3,9	4,2
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	3,3 0,9	3,5 0,9	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	2,3 0,6	2,6 0,6
1.16 левая боковая (с остеклением) остекление	3,3 0,9	3,5 0,9	1.17 левая боковая (с остеклением) остекление	2,3 0,6	2,6 0,6
1.5 пол, м2	4,7	5,2	1.5 пол, м2	2,3	2,7
1.6 потолок, м2	5,8	6,1	1.6 потолок, м2	2,5	3,9
2. объем кабины, м3	10,5	2. объем кабины, м3	4,8
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,5	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	2,1
4. климатическая зона эксплуатации	Сухая теплая	4. климатическая зона эксплуатации	умеренная
5. температура наружного воздуха, 0С	36	5. температура наружного воздуха, 0С	33
6. влажность наружного воздуха, %	40	6. влажность наружного воздуха, %	60
7. влажность воздуха в кабине, %	45	7. влажность воздуха в кабине, %	70

Подвижной состав	Вариант 15	Подвижной состав	Вариант 16
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	5,5 2,0	5.9 2,0	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	5,5 2,2	5,8 2,2
1.2 задняя стенка	6,2	6,4	1.2 задняя стенка	6,0	6,5
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	5,2 1,6	6,6 1,6	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	4,1 0,8	4,4 0,8
1.18 левая боковая (с остеклением) остекление	5,2 1,6	6,6 1,6	1.19 левая боковая (с остеклением) остекление	4,1 0,8	4,4 0,8
1.5 пол, м2	6,2	6,6	1.5 пол, м2	6,4	7,1
1.6 потолок, м2	5,0	6,4	1.6 потолок, м2	4,4	4,6
2. объем кабины, м3	14,0	2. объем кабины, м3	11,0
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,7	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1,6
4. климатическая зона эксплуатации	Сухая теплая	4. климатическая зона эксплуатации	влажн. теплая
5. температура наружного воздуха, 0С	40	5. температура наружного воздуха, 0С	34
6. влажность наружного воздуха, %	20	6. влажность наружного воздуха, %	70
7. влажность воздуха в кабине, %	30	7. влажность воздуха в кабине, %	75

Подвижной состав	Вариант 17	Подвижной состав	Вариант 18
параметры		параметры
1 площади кабины	Fвнут	Fнар.	1 площади кабины	Fвнут	Fнар.
1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	5,3 2,0	5,6 2,0	1.1 лобовая стена (с остеклением) остекление, м2	4,3 2,1	4,8 2,1
1.2 задняя стенка	6,0	6,2	1.2 задняя стенка	4,1	4,6
1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	5,0 1,8	6,4 1,8	1.3. правая стенка (с остеклением) остекление	2,3 0,7	2,6 0,7
1.20 левая боковая (с остеклением) остекление	5,0 1,8	6,4 1,8	1.21 левая боковая (с остеклением) остекление	2,3 0,7	2,6 0,7
1.5 пол, м2	6.0	6,4	1.5 пол, м2	2,3	2,7
1.6 потолок, м2	5,0	6,2	1.6 потолок, м2	3.0	3,4
2. объем кабины, м3	12,5	2. объем кабины, м3	5,1
3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	1.7	3. средний коэффициент теплопередачи кабины, Вт/м2К	2,0
4. климатическая зона эксплуатации	Влажн. теплая	4. климатическая зона эксплуатации	умеренная
5. температура наружного воздуха, 0С	37	5. температура наружного воздуха, 0С	30
6. влажность наружного воздуха, %	50	6. влажность наружного воздуха, %	20
7. влажность воздуха в кабине, %	60	7. влажность воздуха в кабине, %	30



Варианты решения задач для фильтров

№ варианта	Тип фильтра	Количество часов работы в сутки, , ч/сут	Располагаемое давление , Па	Начальная концентрация пыли в воздухе, , мг/м3
1	ФяВБ	8	130	0,5
2	ФяПБ	12	120	0,4
3	ФяРБ	16	140	0,6
4	ФяУК	12	150	0,9
5	ФяВБ	16	130	1,0
6	ФяПБ	12	120	1,1
7	ФяРБ	8	120	0,6
8	ФяУК	8	140	0,7
9	ФяВБ	6	100	0,8
10	ФяПБ	12	110	0,8
11	ФяРБ	10	150	0,5
12	ФяУК	16	120	0,6
13	ФяВБ	16	130	0,9
14	ФяПБ	12	140	1,0
15	ФяВБ	10	140	1,0
16	ФяПБ	10	130	1,2
17	ФяРБ	8	120	1,1
18	ФяУК	6	150	0,4

Размещено на Allbest.ru