Системи кондиціювання повітря пасажирського вагона
Значна частина сучасних пасажирських вагонів має систему кондиціювання повітря. Кондиціювання повітря - це комплекс заходів, які включають вентиляцію опалення вагона, підігрів подаваємого у вагон повітря в літню пору експлуатації. У ряді випадків проводиться додаткове осушення або зволоження повітря. Мета цих заходів - створення всередині вагона заданого мікроклімату.
Для охолодження повітря у вагонах застосовують компресорні холодильні установки з електроприводом, холодоагентом, в яких є хладон.
Холодильна установка складається з компресора, конденсатора, випарника, терморегулюючого вентиля, вентиляторів конденсатора та випарника.
Повітря вентилятором системи вентиляції вагона подається в повітропровід. Між вентилятором і повітропроводом розташовані випарник (повітроохолоджувач), краплевідділювач та калорифер (водяний при водяному і електричний при електричному опаленні вагона).
Близько 75 % повітря, яке надійшло в повітропровід, забирається із вагона через рециркуляційний канал, забірна решітка якого знаходиться в системі коридору. Інша частина повітря - зовнішнє повітря.
Рідкий фреон надходить у випарник (повітроохолоджувач), кипить при температурі - 30°С і відбирає тепло від продуваємого вентилятором повітря. Випарник представляє собою батарею, конструктивно виконану із ребристих мідних або стальних оцинкованих труб. Повітря, яке подається у вагон, охолоджується. Пари фреону відсмоктуються компресором, який приводиться в обертання електродвигуном, стискуються і нагнітаються в конденсатор. Тут вони конденсуються за рахунок охолодження їх повітрям, яке продувається через батарею конденсатора вентилятором. Рідкий фреон збирається в рейдері і по трубопроводу надходить у фільтро-сушильний апарат. Далі він направляється в повітроохолоджувач через дросельне обладнання, яке зменшує тиск фреону до тиску випаровування. Далі цикл роботи холодильної установки повторюється.
|
|
|
У повітроохолоджувачі разом з охолодженням відбувається і осушування повітря за рахунок конденсації парів вологи, які утримуються в теплому повітрі, при його контакті з холодними трубами та ребрами. Потраплянню крапель води в повітропровід запобігає краплевідділювач.
Повітроохолоджувач, як сказано вище, розміщується в повітропроводі в проміжку між дахом і стелею котлового кінця вагона Компресорний і конденсаторний агрегати розміщаються під вагоном. Усі агрегати функціонально зв'язані в загальну систему, режим якої задається, як правило, вручну. Керування холодильною системою в заданому режимі здійснюється системою автоматики і контролюється за допомогою датчиків температури, які встановлені в різних частинах вагона.
|
|
|
Визначення потужності основних споживачів електроенергії пасажирського вагона
Визначення потужності і вибір електродвигуна
У пасажирських вагонах застосовується велика кількість різних механізмів з електричним приводом. У вагонах без кондиціювання повітря використовують електродвигуни для приводу вентиляторів, циркуляційних насосів опалення, водяного насоса калорифера, компресора холодильної шафи, перетворювачів для люмінесцентного освітлення та електропостачання змінним струмом радіовузла. У вагонах з кондиціюванням повітря використовуються також електродвигуни компресора і вентилятора конденсатора.
Потужність електродвигуна (кВт) для приводу вентилятора системи вентиляції вагона визначається з формули:
, (2.1)
де 
– коефіцієнт запасу потужності (приймається = 1,15…1,5);
– розрахункова подача (продуктивність) вентилятора, м3/с;
– сумарний напір вентилятора, м;
– К.К.Д. вентилятора (приймається = 0,6… 0,8).
Продуктивність вентилятора не задана, її слід визначити.
Продуктивність вентилятора системи вентиляції вагона (м3/с) в літній період:
|
|
|
, (2.2)
де 
– розрахункова норма подачі зовнішнього повітря на одного пасажира в літній період м3/с;
– коефіцієнт рециркуляції вентиляційного повітря ( 
= 0,25);
– розрахункове число пасажирів у вагоні.
м3/с,
кВт.
Вибираємо електродвигун (за потужністю):
двигун 2ПН112L,технічні характеристики приведені в таблиці 2.1
номінальний струм знаходимо за формулою:
, (2.3)
А.
Потужність електродвигуна для вентилятора конденсатора установки кондиціювання повітря визначається з формули:
; (2.4)
де 
– К.К.Д. вентилятора конденсатора (приймається 
= 0,4…0,5 ),
кВт.
Вибираємо електродвигун (за потужністю):
двигун 2ПН112L, технічні характеристики приведені в таблиці 2.1
номінальний струм знаходимо за формулою 2.3:
А.
При водяному опаленні визначаємо потужність електродвигуна циркуляційного насоса системи опалення:
(2.5)
де 
– К.К.Д. насоса (приймається = 0,4…0,6 ),
– коефіцієнт запасу потужності (приймається = 1,1…1,3),
кВт.
Вибираємо електродвигун (за потужністю):
двигун 2ПН90L,технічні характеристики приведені в таблиці 2.1
номінальний струм знаходимо за формулою 2.3:
|
|
|
А.
Визначаємо потужність електродвигуна компресора установки кондиціювання повітря. Розрахункова потужність (кВт) електродвигуна компресора визначається за формулою:
, (2.6)
де 
– коефіцієнт, який враховує частковий характер роботи компресора (для електродвигуна компресора пасажирського вагона приймається =0,35… 0,5);
– загальний (повний) тепловий потік, який повинен бути відведений повітроохолоджувачем, Вт.
Загальний (повний) тепловий потік складається із шести теплових потоків:
а) тепловий потік, який надходить через поверхню кузова вагона, Вт
, (2.7)
де 
= 270,5 м2;
–розрахункова температура зовнішнього повітря влітку, °С; 
– розрахункова температура усередині вагона влітку, °С;
– середній коефіцієнт теплопередачі поверхні вагона,
;
Вт,
б) тепловий потік від інфільтрації для літнього періоду експлуатації, Вт:
, (2.8)
Вт,
в) тепловий потік, принесений зовнішнім повітрям при вентиляції вагона:
, (2.9)
де 
– розрахункова норма подачі зовнішнього повітря на одного пасажира в літній період, м3/с.
– теплоємність повітря,
,
Вт,
г) тепловий потік за рахунок сонячної радіації, Вт
, (2.10)
де 
–розрахункова поверхня кузова вагона, яка опромінюється сонцем, м2, (приймається = (0,3…0,4) 
);
– розрахункова (максимальна) температура поверхні кузова вагона (приймається = 50 °С);
–тривалість сонячного опромінювання вагона протягом доби, год.;
Вт,
д) тепловий потік, що виділяється пасажирами вагона, Вт,
, (2.11)
де 
– потужність теплового потоку, що виділяється одним пасажиром, Вт,
Вт,
е) тепловий потік від роботи електродвигунів, які розташовані усередині вагона, освітлювальних та інших електроприладів, Вт
Вт,
Загальний (повний) тепловий потік у вагон:
(2.12)
Вт,
кВт.
Вибираємо електродвигун (за потужністю):
двигун 2ПН160L,технічні характеристики приведені в таблиці 2.1
номінальний струм знаходимо за формулою 2.3:
А.
Таблиця 2.1 – Технічні характеристики електродвигунів
| Найменування двигуна | Розрахункова потуж-ність, кВт | Потужність за ката-логом, кВт | Тип | Номіналь- ний струм, А | Номіналь- ний ККД | Кратність пускового
струму
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Привід вентилятора системи вентиляції | 1,74 | 2,2 | 2ПН112L | 51,5 | 0,855 | 2-4,5 |
| Привід вентилятора конденсатора | 1,99 | 2,2 | 2ПН112L | 51,5 | 0,855 | 2-4,5 |
| Привід циркуляційного насоса | 0,404 | 0,55 | 2ПН90L | 15,28 | 0,72 | 2-4,5 |
| Привід компресора | 9,38 | 11,0 | 2ПН160L | 254,34 | 0,865 | 2-4,5 |
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 113; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!