Построение процесса обработки воздуха в системе кондиционирования в летний период

 

Основные параметры:

 

т. Н ;

т. В ;

т. С. Смесь Н и В ;

 

т. М – мультивент ;

т. П- у поверхности ИВО .

Определим тепловлажностные отношения /2, с. 116/:

 

e_тепло.=åQ_i /åW_i, кДж/кг

 

где åQ_i – теплоизбытки в салоне вагона, складываются из следующих теплопритоков: теплоприток через ограждение кузова, от солнечной радиации, от инфильтрации, от работающего оборудования, расположенного в вагоне, от пассажиров;

 

åQ_i=1,5+0,45+3,49+2,65+2,1=10,19кВт

 

åW_i=W_пасс.+W_инф. – влага и теплопритоки, которые поступают с инфильтрационным воздухом, а также выделяются пассажирами.

 

W_инф.=G_инф.×(d_Н-d_В)×10^-3,

где G_инф=(0,0417¸0,1111) кг/с – количество инфильтрационного воздуха;

d_Н и d_В – с диаграммы (влагосодержание).

W_инф=0,1×(16,5–10)×10^-3=0,65×10^-3кг/с

 

W_пасс.=q_пасс.×n,

 

где n=23 – число пассажиров;

q_пасс.=2,7×10^-6 – количество влаги выделяемое одним пассажиром летом.

W_пасс.=23×2,7×10^-6=0,062×10^-3кг/с

Тогда             W_i=0,65×10^-3+0,062×10^-3=0,71×10^-3кг/с;

e_тепло.=10,19/0,71×10^-3=14310кДж/кг.

Мощность испарителя-воздухоохладителя определяем по следующей формуле:

 

Q_ИВО=G×(i_С - i_М), кВт

 

где G – общий расход воздуха, кг/с;

i_С и i_М –соответственно, энтальпии точек С и М, кДж/кг;

G=25×n=25×23=575м³/ч,

где 25м³/ч – количество наружного воздуха на одного пассажира

/2, с. 117/;

n=23 – количество пассажиров.

Q_ИВО=575×(57–42)=8625 Вт=8,6 кВт

 

В мягком вагоне с двух- и четырехместными купе постройки завода им. Егорова  были осуществлены некоторые новые для отечественного вагоностроения конструктивные решения. В частности, изменено расположение вентиляционного агрегата, впервые опробована новая холодильная установка типа КЖ‑25П, широко использованы синтетические материалы и алюминиевые сплавы. Вагон длиной 23,6 м рассчитан на перевозку 24 пассажиров в четырех двухместных и четырех четырехместных купе. В вагоне имеется два туалета, из которых один оборудован душевым устройством. Основное освещение осуществляется люминесцентными лампами на 220 В с питанием через машинный преобразователь. В вагоне применено горячее и холодное водоснабжение, предусмотрен электрообогрев головок наливных труб, имеются электрокипятильник и охладитель питьевой воды.

Система кондиционирования воздуха состоит из систем вентиляции, водяного отопления, электрического подогрева вентилирующего воздуха и охлаждения. Управление работой агрегатов автоматизировано.

Система вентиляции этого вагона существенно отличается от подобных систем вагонов других типов тем, что вентиляционный агрегат в ней расположен не со стороны служебного помещения, а с противоположной, некотловой стороны вагона. Это обеспечивает ряд преимуществ: удаление наружных жалюзи от дымовой трубы котла; облегчение доступа к вентилятору, воздухоохладителю, калориферу и фильтрам; возможность увеличения живого сечения рециркуляционного канала; улучшение условий монтажа, эксплуатации и ремонта оборудования. Вентилятор снабжен приводным электродвигателем постоянного тока мощностью 1,5 кВт.

Воздух подается в купе вагона из нагнетательного воздуховода через щелевые воздухораспределительные решетки, расположенные у потолка купе вдоль поперечных перегородок так, что встречные потоки воздуха, выходя из перфорированных панелей, резко уменьшают свои скорости. Из купе воздух выходит в коридор через решетки в продольной перегородке, расположенные под диванами. Рециркуляционный воздух засасывается из вагона вентилятором через решетку в потолке большого коридора с некотловой стороны вагона, а наружный воздух – через жалюзи на боковой стене вагона со стороны рециркуляционной решетки. За жалюзи установлена Заслонка, Которой можно регулировать количество засасываемого наружного воздуха, изменяя живое сечение решетки. Из вагона воздух удаляется в основном через дефлекторы в туалетах.

Система вентиляции имеет три ступени регулирования производительности, что достигается изменением частоты вращения вала электродвигателя вентилятора.

При работе системы кондиционирования воздуха в летнем режиме используются две скорости вращения колеса вентилятора: высокая при работе системы охлаждения и средняя при работе системы электроподогрева. При работе установки в зимнем режиме, когда действует водяное отопление, также используются две скорости: средняя и низкая.

Количество подаваемого в вагон воздуха при работе системы вентиляции на высокой скорости составляет 5000 м³/ч, на средней – 3000 м³/ч и на низкой – 2200 м³/ч. Во время стоянок поезда при питании электродвигателя от аккумуляторной батареи количество подаваемого воздуха снижается.

Система отопления вагона имеет верхнюю разводку труб от типового котла с совмещенным прямоугольным расширителем. С купейной стороны вагона проложены две гладкие обогревательные трубы, а с коридорной – одна труба с ребрами в зоне оконных проемов.

Подогрев воздуха, подаваемого в вагон в зимнее и переходное время года, производится трубчатым электрокалорифером мощностью 16 кВт, расположенным в канале системы вентиляции. Электрокалорифер состоит из двух секций, которые могут включаться при питании от генератора напряжением 145 В обе одновременно или только одна секция мощностью 9,5 кВт. При питании от аккумуляторной батареи может включаться лишь одна, меньшая по мощности секция.

В более поздней модификации этого вагона для подогрева воздуха, кроме электрокалорифера, применен калорифер водяного отопления мощностью 13 кВт. В этом случае использован односекционный электрокалорифер мощностью 4 кВт.