Розрахунок та обслуговування моноблочних кондиціонерів пасажирських вагонів

1

ЗМІСТ

Вступ

1 Призначення та характеристики автономних моноблочних кондиціонерів сучасних пасажирських вагонів.

1.1 Установка кондиціонування повітря УКВ - 31.

1.2 Установка кондиціонування повітря АВК - 30.

1.3 Установка кондиціонування повітря «Україна».

2 Будова та принцип дії автономних моноблочних кондиціонерів сучасних пасажирських вагонів.

2.1 Установка кондиціонування повітря УКВ - 31.

2.2 Установка кондиціонування повітря АВК - 30.

2.3 Установка кондиціонування повітря «Україна».

3 Порівняльні характеристики.

4 Теплотехнічний розрахунок циклів холодильних машин установок кондиціонування повітря.

4.1 Розрахунок циклу холодильної машини на холодоагент R - 134а.

4.2 Розрахунок циклу холодильної машини на R - 22.

4.3 Порівняння циклів холодильних машин.

5 Система технічного обслуговування моноблочних кондиціонерів сучасних пасажирських вагонів.

5.1 Установка кондиціонування повітря УКВ - 31.

5.2 Установка кондиціонування повітря АВК - 30.

5.3 Установка кондиціонування повітря «Україна».

6 Технічна діагностика установок кондиціонування повітря сучасних пасажирських вагонів.

6.1 Призначення технічної діагностики.

6.2 Структурна схема технічної діагностики.

6.3 Діагностика установок кондиціонування повітря по визначенню холодопродуктивності холодильної машини

7 Розрахунок собівартості технічного обслуговування установок кондиціонування повітря.

8 Охорона праці

ВСТУП

Залізничний холодотранспорт є невід'ємною частиною залізничного транспорту, що призвело до виділення експлуатації холодотранспорту в окрему дисципліну.

Сучасні вимоги до пасажирських вагонів основані на надійній конструкції, зручності і комфортабельності під час руху і стоянки. Сучасне планування всіх приміщень, внутрішнє устаткування, єдність стильового і колірного рішення забезпечують високий комфорт для пасажирів і обслуговуючого персоналу.

Температура, вологість, чистота та інші параметри повітря у тому випадку, якщо вони відповідають нормам, забезпечують гарне самопочуття людей та успішне виконання багатьох виробничих процесів. Для надання повітрю визначених властивостей використовується кондиціонування.

Термін «кондиціонування» повітря утворений від слова кондиція (condition - латин. - умова, норма, показник) і в широкому розумінні цього слова означає обробку повітря.

Необхідність використання кондиціонування повітря в пасажирських вагонах обумовлена їх низькою теплостійкістю, малим об'ємом приміщення, що приходиться на одного пасажира, а також швидким рухом вагонів, внаслідок чого вони попадають в різні кліматичні зони та різні погодні умови.

В більш вузькому і поширеному розумінні під кондиціонуванням повітря розуміють підготовку та підтримання заданих параметрів повітря незалежно від зміни кліматичних та погодних умов саме в побутових приміщеннях, до яких слідує віднести і пасажирські вагони.

В кондиціонуванні повітря при розрахунках, пов'язаних з визначенням об'ємів повітря (наприклад, при розрахунках продуктивності вентиляції та швидкостей руху повітря в повітропроводах), вологістю повітря зазвичай нехтують. В теплотехнічних же розрахунках, пов'язаних з використанням теплоємності та тепло утримання повітря, його завжди розглядають як суміш із двох складових: сухого повітря та водяного пару.

Відношення кількості водяного пару, що утримується в повітрі, до їх кількості, що насичують повітря при тих самих температурі та тиску, називається відносною вологістю ц. Відносну вологість повітря прийнято виражати у відсотках. Для абсолютно сухого повітря ц = 0%, для насиченого ц =100%.

Маса водяних парів, що вміщаються в 1кг сухого повітря, називається його вологовмісткістю. Кількість тепла, що потрібне для нагріву 1 кг повітря на 1?С, називається теплоємністю повітря.

Співвідношення основних параметрів вологого повітря - температури, відносної вологості, вологовмісткості, питомої теплоємності - можна визначати по спеціальним таблицям чи по діаграмі i-d вологого повітря, яку вперше запропонував професор Л.К. Разін.

i-d дає можливість не лише визначати параметри повітря , а й може бути використана і для графічних розрахунків процесів температурно - вологісної зміни його стану. Також за допомогою цієї діаграми можна визначати параметри суміші різної кількості повітря, що має різні параметри, що часто приходиться робити при розрахунках установок кондиціонування повітря.

В даному дипломному проекті ми виконуємо теплотехнічний розрахунок циклів холодильних машин установок кондиціонування повітря, які експериментально встановлені на вагон міжобласного сполучення напрямку Північ - Південь. Розглянуто три установки кондиціонування повітря, що працюють на різних холодоагентах (Хладон R134а та Хладон R22).

1 ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОНОМНИХ МОНОБЛОЧНИХ КОНДИЦІОНЕРІВ СУЧАСНИХ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ

1.1 Установка кондиціонування повітря УКВ - 31

Моноблочна установка кондиціонування повітря УКВ-31 (далі установка) призначена для забезпечення та автоматичного підтримування значень температури повітря (t_вн) всередині залізничних пасажирських вагонів колії 1520мм. Установка може використовуватись в пасажирських вагонах, що входять в рухомі склади на електричній, дизель-електричній та тепловозних тягах. Установка роботоздатна при швидкостях руху вагонів від 0 до 220км/год і температурах зовнішнього повітря (t_зов) від +45?С до +15?С за умови роботи в режимі охолодження і від +15? до -50?С за умови роботи в режимах вентиляції та опалення.

Установка кондиціонування повітря представляє собою підвісний горизонтальний автономний кондиціонер з рециркуляцією і складається із парокомпресійної холодильної машини, повітронагрівачів та вентиляційного обладнання. Пневмогідравлічна схема наведена на рисунку 1.1. В якості холодильного агента парокомпресійної холодильної машини використовується Хладон R134а (Фреон R134а) -- озонобезпечне, нетоксичне, незаймисте індивідуальне хімічне з'єднання сімейства гідрофторвуглеводів (ГФВ): 1,1,1,2-тетрафторетан (хімічна формула CH₂ FCF₃). Основні технічні характеристики установки наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Технічні характеристики установки кондиціонування повітря УКВ -31

Назва характеристики	Значення
Номінальна холодопродуктивність за умови роботи в режимі охолодження, кВт*)	28
Сумарна потужність двох електричних повітронагрівачів, кВт	2 х 3,0 кВт
Сумарна потужність двох водяних повітронагрівачів, кВт	2 х 10,0 кВт
Температура води на вході у водяні повітронагрівачі, ?С, не менше	90
Витрати води через водяні повітронагрівачі, м3/год, не менше	1,8
Витрати повітря на виході установки, що забезпечується центробіжним вентилятором повітроохолоджувачів, м3/год	4000+20%
Надлишковий тиск на виході з установки, що створюється центробіжним вентилятором повітроохолоджувачів, Па, не менше	300
Маса холодоагенту, що заправляється в холодильну машину, кг, не більше	10
Напруга живлення споживачів електроенергії установки: - електродвигун компресора	110…308В змінного синусоїдального 3-х фазного струму частотою від 25 до 70 Гц відповідно, потужністю до 15кВт
- електродвигун осьового вентилятора	110…308В змінного синусоїдального 3-х фазного струму частотою від 25 до 70 Гц відповідно, потужністю до 2,9кВт
- електродвигун центробіжного вентилятора	220В±5% змінного синусоїдального 3-х фазного струму частотою 50 Гц про номінальній потужності до 1,6кВт
- електроприводи повітряних заслінок	24В ±10% постійного струму сумарною потужністю не менше 8Вт
Назва характеристики	Значення
- двосекційні електричні повітронагрівачі: - в УКВ-31-ТП - в УКВ-31-ТС - в УКВ-31-МС	-110В±30% постійного струму; -220В±5% змінного синусоїдального 3-х фазного струму частотою 50Гц; -380±5% змінного синусоїдального 3-х фазного струму частотою 50Гц; Потужність кожної із двох секцій - не менше 3,0кВт
Котушки електромагнітних клапанів (соленоїдних гвинтів)	110В±30% постійного струму потужністю не більше 20 Вт кожна
Габаритні розміри установки, мм	2160 х 1700 х 590(h)
Маса, кг, не більше	760

Примітка: холодопродуктивність вказана при температурі зовнішнього повітря t_зов=+40±2?С і відносній вологості ц=30%±3%, або при температурі зовнішнього повітря t_зов=+32±2?С і відносній вологості ц=70%±3%.

Рисунок 1.1 Схема пневмогідравлічна принципіальна УКВ - 31

1-компресор гвинтовий; 2-повітроохолоджувач (лівий); 3-повітроохолоджувач (правий); 4-конденсатор(лівий); 5-конденсатор(правий); 6-повітронагрівач водяний(лівий); 7- повітронагрівач водяний(правий); 8-гвинт терморегулюючий; 9-корпус соленоїдного гвинта; 10-котушка соленоїдного гвинта; 11-скло наглядове; 12-фільтр-осушувач; 13-гвинт запірний; 14-зворотній клапан; 15-гвинт запірний; 16-реле тиску запобіжне 22,5/15,9 бар, з ніпельним клапаном; 17-реле високого тиску 20/15 бар, з ніпельним клапаном; 18-реле низького тиску 0,5/2 бар, з ніпельним клапаном; 19-реле контролю тиску конденсації 9,5/12,5 бар, з ніпельним клапаном; 20-манометр низького тиску,-1…10 бар; 21-манометр високого тиску,0…30 бар; 22-датчик низького тиску, -0,5…7 бар; 23-датчик високого тиску, 0…30 бар; 24-датчик температури; 25-датчик контролю витрат повітря; 26-реле температури; 28-штуцер з ніпельним клапаном; 29-вентилятор центробіжний; 30-вентилятор осьовий; 31- фільтруюча сота в зборі; 32-електропривід повітряного клапану; 33-тяга приводу повітряного клапану(комплект); 34-повітронагрівач електричний (лівий); 35-повітронагрівач електричний(правий).

1.2 Установка кондиціонування повітря АВК-30

Кондиціонер автономний вагонний АВК-30 призначений для підтримання комфортних параметрів повітря в салонах залізничних пасажирських вагонів. В кондиціонері відбувається охолодження, нагрів та нагнітання обробленого повітря в систему повітророзподілення вагона. Умовне позначення кондиціонера відповідає наступному позначенню основного конструкторського документа.

АВК-30КЮЛИ.632381.005

Таблиця 2.1

Технічні характеристики установки кондиціонування повітря АВК-30

Назва характеристики	Режим роботи
	охолодження	вентиляція	нагрів
Продуктивність повітря, м3/год	500	400
Продуктивність холоду, кВт	30±3	-
Продуктивність тепла, кВт	-	6,0±0.6
Надлишковий статичний тиск повітря на виході кондиціонеру, Па, не менше	400
Потужність, яка споживається із мережі, кВт, не більше	16,8	3,2	9,2
Живлення -двигунів: тип струму, напруга В, частота Гц -електронагрівачів: тип струму, напруга В -ланцюгів, які підключаються до САУКД вагону: тип струму, напруга В	~3, 380, 50 =127-40+23 =24
Середній ресурс до капітального ремонту, не менше, год	20000
Середній повний ресурс, не менше, год	40000
Середній строк служби до капітального ремонту, не менше, років	5
Середній повний строк служби, не менше, років	10
Маса, кг	740±35

Кондиціонер надійно працює:

- при температурі навколишнього повітря (без обмеження в часі) від -40?С до +45?С та відповідній вологості до 80%;

- після довгого перебування в неробочому стані під час транспортування, зберігання та монтажу при температурі навколишнього повітря від -50?С до +50?С.

Кондиціонер поставляється заправлений оливою та хладоном

- холодильний агент - хладон 22 ГОСТ 8502 в кількості 5 ± 0,1кг в кожен контур;

- олива для змащування “White Oil” в кількості 1,65 ± 0,1л в кожен компресор. Олива сумісна з Suniso 3 GS; Texaso WF 32; Fuchs KM.

В склад кондиціонера входить холодильна машина з герметичними компресорами, випарником - повітроохолоджувачем та повітряними конденсаторами.

В комплект поставки входить:

- кондиціонер автономний вагонний -1шт;

- датчики температури (перетворювачі опору ТСП 8040) -3шт;

- заглушки -4шт;

- балки транспортувальні -2шт;

- одиночний комплект ЗІП, що поставляється з кожним кондиціонером у відповідності з відомістю ЗІП;

- експлуатаційна документація у відповідності з ПС.

1.3 Установка кондиціонування повітря «Україна»

Модуль моноблочний кондиціонування повітря, виготовлений Faiveley Espanola, призначений для купейних вагонів українських залізниць, позначених «Д». Кожен із вагонів складу має обладнання кондиціонування повітря, змонтоване на стелі платформи зі сторони котла, доступне зовні для обслуговування та ремонту. Повітря, яке оброблюється, нагнітається із модуля через повітропроводи до купе вагону.

В свою чергу, повітря проходить через коридор вагону і потому через зворотні повітропроводи для обробки модулем кондиціювання повітря. Приток нового повітря вводиться у вагон через існуючі повітропроводи, які регулюються, і люки. Приток змішаного повітря ( нового та зворотного ) обробляється модулем акліматизації.

Всередині моноблочного обладнання в просторі між стелею, з тепловою та звуковою ізоляцією , є місце де знаходяться (слідуючи напрямку циркуляції повітря):

- фільтри проти пилу, які знімаються із внутрішньої сторони вагону;

- випарник, який літом охолоджує повітря;

- група електричних опорів, електричне опалення;

- вологовідділювач;

- 2 турбіни із влаштованим двигуном (1,2 кВт), нагнітачі повітря.

Група мотовентиляторів нагнітання повітря по купе

Динамічно збалансована група складається з двох одиниць:

1 центробіжний мотовентилятор;

подвійний вхід для всотування.

Таблиця 1.3

Технічні характеристики установки кондиціонування повітря «Україна»

Назва характеристики	Значення
Група мотовентиляторів нагнітання повітря по купе: - об'єм повітря в період охолодження, м3/год; - номінальний тиск, Па; - номінальна потужність двигуна, Вт; - трифазна напруга, В; - номінальна швидкість обертання двигунів, об/хв..	2 500 550 550 380 1 450
Випарник: - номінальна холодопродуктивність за умови роботи в режимі охолодження, кВт.	35
Мотовентилятор для конденсатора: - мінімальний об'єм, м3/год; - мінімальний статичний тиск, Па; - мінімальна потужність, кВт; - мінімальна напруга, В; - швидкість обертання, об/хв.	13 000 140 1,4 380 1 330
Сумарна потужність групи електричних опорів, кВт	6
Потужність двох турбін із вбудованим двигуном (нагнітачі повітря), кВт	1,2

2 БУДОВА ТА ПРИНЦИП ДІЇ АВТОНОМНИХ МОНОБЛОЧНИХ КОНДИЦІОНЕРІВ СУЧАСНИХ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ

2.1 Установка кондиціонування повітря УКВ - 31

Принцип дії установки полягає у використанні сукупності технічних засобів, які забезпечують потрібну термодинамічну обробку і переміщення в потрібному напрямку визначеної кількості зовнішнього і внутрішнього повітря з ціллю підтримки заданих параметрів мікроклімату в приміщеннях пасажирського вагона. В якості відповідних технічних засобів використовуються парокомпресійна холодильна машина з повітроохолоджувачем безпосереднього охолодження, електричні і водяні повітронагрівачі та вентиляційне обладнання. Всі перераховані засоби розміщені в одній горизонтальній площині, скомпоновані в єдиний автономний блок(см.рис.2.1) і закріплені на несучій рамі, яка обшита металічними листками(оцинкована жерсть товщиною 1,5мм) з наклеєною на них з внутрішньої сторони звуко- і теплоізоляцією. Нижнє днище установки двостінне, причому простір між стінками днища також заповнено звуко- і тепло ізолюючим матеріалом. Установка розміщується в простір, який знаходиться під дахом робочого тамбура залізничного вагона, і кріпиться до вагонних шпангоутів за допомогою чотирьох монтажних кронштейнів, закріплених на несучій рамі і укомплектованих болтами М16 та пружними амортизаторами. Загальний вид установки наведений на рис.2.2.

В про цесі експлуатації установка може працювати в наступних режимах:

- охолодження повітря всередині вагона;

- вентиляція внутрішнього простору вагона;

- підігрів повітря всередині вагона(опалення).При роботі в режимі охолодження задіяні холодильна машина і вентиляційне обладнання. Водяні та електричні повітронагрівачі в цьому випадку відключені.

Охолодження повітря всередині вагона виконується наступним чином(см.рис.1.1). При включеній холодильній машині під дією розрядки, яке створюється центробіжним вентилятором 29, в установку через отвори повітроприймачів внутрішнього повітря надходить ре циркулююче повітря із вагона. Одночасно через отвори повітроприймачів зовнішнього повітря всотується зовнішнє повітря. При цьому витрати зовнішнього повітря можуть регулюватися за допомогою повітряних клапанів з електроприводом 32. Потоки внутрішнього і зовнішнього повітря перемішуються в камерах змішування і змішаний потік, пройшовши через фільтруючі соти 31 надходить в повітроохолоджувачі 2 і 3, після чого нагнітається всередину вагона за допомогою вентилятора 29 через отвір повітророзподілювача. Частина наданого в вагон повітря, після його проходження по вагону, знову повертається в установку(рециркуляційне повітря), а частина повітря виходить назовні за рахунок негерметичності конструкції вагона.

Рисунок 2.1Компоновочна схема установки УКВ -31:

1-компресор; 2-центробіжний вентилятор; 3-осьовий вентилятор; 4-конденсатор; 5-повітроохолоджувачі; 6-водяні повітронагрівачі; 7-фільтруючі соти; 8-електричні повітронагрівачі.

Рисунок 2.2 Загальний вид установки УКВ - 31

1-отвір повітророзподілювача; 2-отвір повітровитягувального пристрою осьового вентилятора; 3-повітроприймач конденсатора; 4-повітроприймач зовнішнього повітря, яке надходить на повітроохолоджувач (повітронагрівач); 5-повітроприймач внутрішнього (рециркуляційного) повітря, яке надходить на повітроохолоджувач (повітронагрівач).

Температура повітря повітроохолоджувачів 2 і 3, яка потрібна, при роботі установки в режимі охолодження забезпечується наступним чином. Компресор 1 холодильної машини зжимає і нагнітає пари холодоагенту через зворотній клапан 14 в конденсатори з повітряним охолодженням 4 і 5. В конденсаторах холодоагент охолоджується потоком зовнішнього повітря. Зовнішнє повітря всотується через отвори повітроприймачів зовнішнього повітря за допомогою осьового вентилятора 30 і через отвір повітровитягувального пристрою викидається в атмосферу. Пари холодоагенту, які охолоджуються в конденсаторі, переходять в рідкий стан і рідкий холодоагент через відкриті запірні гвинти 15, фільтр-осушувач 12, наглядове скло 11 з індикатором вологості, відкриті соленоїдні гвинти 10 надходить на вхід в терморегулюючі гвинти 8 повітроохолоджувачів. В терморегулюючих гвинтах відбувається дроселювання холодоагента і його тиск падає від тиску конденсації (нагнітання) до тиску кипіння (всотування), після чого холодоагент надходить в повітроохолоджувачі. В повітроохолоджувачі рідкий холодоагент кипить в трубках, відводячи тепло від їх поверхні, а відповідно, і від повітря, яке охолоджується. Під час охолоджування повітря частина вологи, що знаходиться в ньому, конденсується на зовнішній поверхні трубок і ребер повітроохолоджувачів. Конденсат, який виникає при цьому, збирається в піддонах повітроохолоджувачів і зливається через отвори в нижньому днищі установки. Пари холодоагенту з випалювачів надходять на вхід в компресор і цикл роботи холодильної машини повторюється. Процес контролюється манометрами низького 20 і високого 21 тиску, датчиками низького і високого тиску 22 і 23, реле високого і низького тиску 17 і 18, реле тиску конденсації 19 і запобіжним реле тиску 16.

При роботі в режимі вентиляції холодильна машина і повітронагрівачі вимкнені і задіяний тільки центробіжний вентилятор 29 і приводи заслінок повітряних клапанів 32, які в цьому випадку забезпечують повітрообмін, який регулюється, в вагоні так само, як і при охолодженні повітря, але без термодинамічної обробки повітря.

При роботі в режимі опалення можуть бути задіяні як електричні 34, 35, так і водяні 6, 7 повітронагрівачі. Повітрообмін, який регулюється, забезпечується за допомогою повітряних клапанів 32, обладнаних заслінками з електроприводом, при цьому повітря нагнітається всередину вагона за допомогою центробіжного вентилятора 29 так само, як і при охолодженні повітря, тільки замість охолодження повітря відбувається його нагрів в повітронагрівачах 6, 7, 34, 35.

Примітка: в склад установки моделі УКВ-31-МС водяні повітронагрівачі не входять. Вибір режимів роботи установки (ручної чи автоматичної), зміна тепло- і холодопродуктивності, завдання і контроль температури повітря всередині вагона і інтенсивність повітрообміну, контроль часу доробок обладнання, фіксація і видача інформації про поточні значення температур повітря всередині і зовні, температури повітря на виході із установки і температури води в опалювальному котлі, а також видача інформації про можливі несправності, що виникають в процесі роботи установки, забезпечуються системою управління (СУ), яка являє собою самостійний виріб і в склад установки не входить.

2.2 Установка кондиціонування повітря АВК - 30

Кондиціонер являє собою моноблочну конструкцію, яка складається з двох відсіків, відсік холодильної машини і відсік блоку обробки повітря. У відсіку холодильної машини розташовані герметичні компресори, два повітряних конденсатори, осьовий вентилятор повітряних конденсаторів. У відсіку блоку обробки повітря розташований повітроохолоджувач з каплевідділювачем, центробіжний вентилятор двостороннього всотування, електричний повітронагрівач, датчики-реле тиску.

Повітроохолоджувач здійснює охолодження повітря, що проходить через нього, являє собою 8-ми рядний пластинчато - трубчатий теплообмінник, теплопередаюча поверхня якого складається із мідних трубок шахового розміщення, які мають ребра з алюмінієвих пластин. Центробіжний вентилятор двостороннього всотування нагнітає приточне повітря по повітряному тракту. Осьовий вентилятор повітряних конденсаторів призначений для обдування їх зовнішнім повітрям з ціллю відводу тепла конденсації.

Повітряний конденсатор призначений для конденсації парів хладону за рахунок теплообміну з охолоджуючим зовнішнім повітрям, являє собою 6-ти рядний пластинчато - трубчатий теплообмінник, теплопередаюча поверхня якого складається із мідних трубочок шахового розміщення, які мають ребра з алюмінієвих пластин.

Нагрів повітря в зимовий час відбувається у водяному повітронагрівачі, який встановлюється в приточному повітропроводі. В перехідні періоди року нагрів повітря в кондиціонері здійснюється електричним нагрівачем потужністю 60 кВт. На електричному повітронагрівачі встановлені реле регулювання та захисту.

Робота кондиціонера в режимі охолодження відбувається наступним чином:

Зовнішнє повітря забирається осьовим вентилятором через жалюзні грати з бічних сторін вагону, проходить через повітряні конденсатори, охолоджуючи їх, і викидаються вверх через отвір в кришці кондиціонера.

Рециркуляційне повітря із коридору вагону та зовнішнє повітря, що всотується через захисні жалюзні грати, надходить в змішувальну камеру перед кондиціонером, де змішуються. Повітряна суміш проходить через фільтр, встановлений в змішувальній камері і надходить з двох сторін в камеру кондиціонера, розташовану під машинним відсіком. Далі повітря нагнітається центробіжним вентилятором через повітроохолоджувач, де охолоджується, а конденсат, який випав, вловлюється у віддільнику вологи і відводиться в дренажну систему вагону. Охолоджене приточне повітря надходить в загальний повітропровід вагону, звідки через повітророзподілювальні пристрої подається в необхідній кількості в кожне купе вагону, де в результаті тепловологоасиміляції знижується до потрібних параметрів температура повітря.

Управління роботою кондиціонера здійснюється від системи автоматичного управління дистанційної (САУКД) вагону. САУКД та перетворювач електричний (ПЕВК) зв'язані з електрообладнанням кондиціонера через з'єднувачі. В якості датчиків температури зовнішнього приточного та рециркуляційного повітря використовуються термоперетворювачі опору ТСП 8040.

Кондиціонер може працювати в режимах:

- вентиляції;

- охолодження;

- нагріву.

Захист від підвищення тиску на нагнітання здійснюється датчиками - реле тиску SP1, SP3, від пониження тиску - датчиками - реле тиску SP2, SP4.

Налаштування спрацювання датчиків - реле тиску:

- по низькому тиску 0,13 МПа;

- по високому тиску 2,4 МПа.

Захист двигунів центробіжного вентилятора та осьового вентилятора від перенавантаження здійснюється тепловими реле КК1, КК2, КК3, КК4. Захист двигунів компресорів від перенавантаження здійснюється перетворювачем ПЕВК 110/380-50 (модуль 2, модуль 3). Захист електронагрівача від перегріву здійснюється реле регулювання та захисту SK1. Сигнали від датчиків захисту надходять в САУКД, яка при перевищенні встановлених параметрів подає команду на відключення кондиціонера.

В двигунах компресорів передбачений також тепловий захист, змонтований в нульовій точці двигуна. Компресори мають внутрішні запобіжні клапани, які спрацьовують при перепаді тиску між стороною нагнітання та всотування, що перевищують 2,8 ± 0,3 МПа (28 ± 3 кг/см²) . Спрацювання вбудованої в електричні двигуни компресорів теплового захисту призводить до розриву ланцюга живлення двигунів та його зупинки. Для замкнення внутрішнього захисного пристрою та запуску компресора потрібне природне охолодження компресора (біля 3 год. ).

2.3 Установка кондиціонування повітря «Україна»

Будова та робота прийомного нагромаджувача рідини:

- літрова ємність із криці для витримування тиску, призначена для пом'якшення різниці заряду та варіацій об'єму охолоджуючої рідини R-134а.

В ємності є клапан безпеки на випадок високої температури всередині відсіку конденсаторів. Коли обладнання підвернене малому заповненню , чи при взаємодії регулятора тиску конденсації, рідина буде зберігатися в ємності. Ця ємність розрахована для прийому заповнення від обладнання і дозволяє здійснити обслуговування і ремонт без повної втрати охолоджувача.

Фільтр дегідратор проти кислотний:

- знаходиться в трубопроводі рідини, де його функцією є відділення бруду, всотування вологи, що знаходиться в охолоджувачі, і фіксація за допомогою спеціального елементу кислотності охолоджувача. Кислотність, яка генерується в основному завдяки одночасним діям води і тепла на охолоджувальну оливу, впливає на двигун компресора, призводячи до його зруйнування посередництвом короткого замкнення.

Фільтр де гідрант складається із корпусу та змінного елемента і знаходиться в лінії рідини ланцюга охолоджувача. Фільтрування може ізолюватись посередництвом клапану перекриття.

Щоб мати можливість обслуговувати основні компоненти, передбачена визначена кількість клапанів ізоляції в ланцюгу. Два клапани перекриття знаходяться на вході і виході приймальника рідини, і два інших в компресорі, на вході і виході. На кожному клапані перекриття є ввід перевірки тиску. Для того, щоб повністю відкрити клапани і перекрити ввід перевірки тиску, потрібно повернути до кінця вліво клапан. Для розташування клапана в нормальному робочому положенні потрібно повернути клапан вліво, а потім зробити два оберти вправо. Таким чином активується ввід виміру тиску. Щоб повністю закрити клапан, необхідно повернути клапан до упору. Також є два кулькових клапани на входах у випарник, які працюють як клапани перекриття.



Рисунок 2.3 Клапан перекриття. В крайньому лівому положенні. Повне відкриття трубопроводу і повна ізоляція виміру тиску.

Апарати, які використовуються для послаблення вібрацій, спеціально збалансовані, особливо на рівні компресора, щоб уникнути передачі вібрацій, що негативно впливають на комфорт пасажира. Вводи виміру тиску розташовані на клапанах перекриття компресора. Охолоджувальний ланцюг під'єднаний до преостатів, сенсорів тиску та зовнішніх люків охолоджувача. Зовнішні люки охолоджувача розміщені на зовнішньому боці обладнання та призначені для заповнення та злиття охолоджувача в умовах обслуговування. Два клапани заповнення типу “ Shrader” розміщуються в цих люках, розміщених на зовнішній частині обладнання для спрощення процесів обслуговування.

В конструкції вагону потрібно передбачити доступ, щоб мати можливість дотягнутись до цих люків із зовнішньої частини вагону. Ці люки повинні бути розташовані поряд із зовнішніми електричними з'єднаннями обладнання. Вони розміщуються на зовнішній частині скрині моноблоку на бічній стороні обладнання ближче до шафи управління кондиціонеру повітря, під відсіком конденсатора, поряд з відсікомвипарників. Один з цих клапанів підключений до ланцюга високого тиску, а інший - до ланцюга низького тиску. Ці два клапани згадуються ще як клапани наповнення та злиття.

Соленоїдні клапани - електричні об'єкти управління при напрузі 110 В постійного струму. Розташовані на вході подвійного випарника. Ізолюють ланцюг ВР і НР в момент, попередній зупинці компресора. При замкненні дозволяється спустошити ланцюг всотування охолоджувача. Таким чином запобігається конденсація у випарнику і ризик запуску із втягненням рідини і кислоти. Ця система відома під іменем “PUMP - DOWN”. Також дозволяється робота обладнання з випарником з двома ланцюгами (повна секція) чи одним ланцюгом (половинна секція) для здійснення регулювання.

Прозорі візири показують заповнення рідини в установці і вологість в охолоджувачі. Функціонування візирів вказує необхідність заповнення обладнання. Якщо існує багато пухирців, які перетинають візир - це знак недостатнього наповнення охолоджувача. Візир набуває зеленого кольору, якщо не існує вологи в системі, а у випадку, якщо вона існує, то прогресивно змінюється, згідно ступеню вологості, до жовтого. Візир жовтого кольору: вологість в системі (потрібно спорожнити дегідратор і замінити фільтр). Візир зеленого кольору: правильний стан. Візир з надлишком пухирців: необхідно дозаправити обладнання.

Клапан регулювання конденсації та зворотній клапан конденсаторів розташований на виході двох конденсаторів. Клапан регулювання тиску конденсації для заповнення конденсатора. Клапан обмежує вихідний тиск двох конденсаторів. Не дозволяє тиску зменшитись нижче визначеного рівня. Коли існують низькі зовнішні температури та необхідність охолодження, клапан забезпечує часткове заповнення охолоджувальною рідиною конденсаторів, призводячи до того, щоб тиск конденсаторів не був нижче визначеного значення.

Обвідний клапан з'єднує злив компресора із входом приймача рідини та забезпечує заповнення випарника у випадку , якщо різниця тисків між зливом компресора та приймачем перевищує різницю тиску 1,4 бар.



Рисунок 2.4 Клапан регулювання тиску конденсації

Встановлюються три зонди температури всередині вагону. Один встановлюється на нагнітанні, інший на звороті і третій на вході нового повітря. Три зонди повинні бути підключені до з'єднувальної коробки, яка в свою чергу підключається до панелі управління шафи кондиціонеру повітря. Ця з'єднувальна коробка повинна бути розташована поза обладнанням, прикріплена зовні вагону якомога ближче до зондів температури.

Таблиця 1.4

Перелік та характеристики пресостатів, які встановлені в обладнанні

	Подвійний пресостат безпеки високого і низького тиску КР15	Пресостат безпеки високого тиску КР5	Пресостат безпеки низького тиску КР1
	Високий тиск	Низький тиск
	Тиск тару-вання	Екві-валентна темпе-ратура _онде-сації	Тиск тару-вання	Еквіва-лентна темпера-тура _онде-сації	Тиск тару-вання	Еквіва-лентна темпера-тура _онде-сації	Тиск тару-вання	Еквіва-лентна темпера-тура _онде-сації
Відключення компресора	21 бар	70?С	0,5 бар	-40?С	18 бар	62?С	1,3 бар	-20,6?С

Продовження табл.. 1.4 Перелік та характеристики пресостатів, які встановлені в обладнанні

	Подвійний пресостат безпеки високого і низького тиску КР15	Пресостат безпеки високого тиску КР5	Пресостат безпеки низького тиску КР1
	Високий тиск	Низький тиск
	Тиск тару-вання	Екві-валентна темпе-ратура _онде-сації	Тиск тару-вання	Еквіва-лентна темпера-тура _онде-сації	Тиск тару-вання	Еквіва-лентна темпера-тура _онде-сації	Тиск тару-вання	Еквіва-лентна темпера-тура _онде-сації
Підключення	17 бар	60-65?С	1,4 бар	-20?С	16 бар	58?С	2,3 бар	-6,5?С
Різниця, яка встановлюється	4 бар		0,9 бар		4 бар		1 бар

Для регулювання електричного управління розташовуються два сенсори чи трансдуктори тиску. Сенсор високого тиску призначений для тиску від 0 до 25 бар, шкала 4-20 мА. Сенсор низького тиску призначений для тиску від 0 до 10 бар, шкала 4-20 мА.

Елементи низького тиску, зонд і пресостати з'єднані одинарним з'єднанням до ланцюга низького тиску через ввід виміру тиску, розташований на клапані перекриття зливу компресора. Як пресостати, так і електричні сенсори тиску повинні бути розташовані на відсіку випарників на пластині, підготованій для цього.

Установка кондиціонування повітря Україна - 2 працює в наступних режимах:

- опалення допоміжне чи опалення для перехідних періодів;

- опалення основне;

- опалення чергове;

- вентиляція чергова.

Опалення допоміжне чи опалення для перехідних періодів складається із батареї опорів на виході випарника та електричного опалення низької напруги відділів туалетів, 6 кВт ± 5,5 кВт. Це опалення використовується лише в перехідний сезон, тобто коли температура зовнішнього повітря > +5?С. коли електричне опалення високої напруги 3000 В підключене, допоміжне опалення не повинне бути підключене. Лише у випадках дуже низьких зовнішніх температур, -40 ?С , дозволяється підключити опалення низької напруги як допоміжне до основного опалення.

Якщо існує потреба, коли зовнішня температура > +5?С, є 380 В змінного трифазного струму частотою 50 Гц і внутрішня температура > +18?С, перемикачем вводиться батарея опорів 6 кВт з вентилятором на малих обертах і опалення підлоги 5 кВт. Коли внутрішня температура досягає +20?С, відключається батарея опорів випарника 6 кВт і вентилятор, і залишається відключеним, поки внутрішня температура не знизиться до +18?С. Якщо внутрішня температура продовжується підніматись і досягає +22?С, відключається електричне опалення підлоги 5 кВт і повторно не включається, доки температура не знизиться до +22?С.

Опалення основне складається із котла з електричними опорами високої напруги 3000 В і потужністю 48кВт. Ця потужність поділяється на дві секції по 24кВт, теплообмінник на виході випарника і радіатори підлоги. Регулювання внутрішньої температури здійснюється від +21 ?С. Коли існує потреба в основному опаленні, є висока напруга - 3000 В і обираємо автоматичний режим, контактори високої напруги вмикаються, якщо тільки ланцюг безпеки, контакт замкнення котла, термостат котла +90 ?С не відключає контакти високої напруги. При температурах всередині вагона нижче +18 ?С підключається обмінник води ( електроклапана ) і коли температура проходить від +20 ?С, відключається; вентилятор функціонує з теплообмінником на низьких обертах.

Чергове опалення використовується, коли вагон знаходиться в депо, при низьких температурах, щоб уникнути замерзання системи опалення, підтримуючи температуру посередництвом однієї або двох секцій опорів котла високої напруги.

В цьому режимі опалювачі низької напруги і вентилятор не можуть вмикатись.

При черговій вентиляції насос опалювача рециркуляції води підключається вручну, зі щита управління. Adtranz оснащує обладнання кондиціонування повітря контактом, вільним від напруги, який замкнений, коли присутня висока напруга 3000 В. Цей сигнал співпадає з виробкою 380 В змінного трифазного струму частотою 50 Гц від статичного перетворювача, щоб відрізняти таким чином зовнішнє живлення 380 В змінного струму, з яким обладнання кондиціонування повітря на може бути з'єднане при охолодженні. Повітряні турбіни батареї випарника можуть бути в двох режимах обертів обертання: високому і низькому.

Повітряні турбіни вмикаються лише на низьких обертах, коли потрібна «ВЕНТИЛЯЦІЯ», між батареєю допоміжних опорів обладнання кондиціонування повітря 6 кВт, чи підключаємо батарею водяного теплообмінника. Більш висока швидкість використовується для охолодження.

3 ПОРІВНЯЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТАНОВОК КОНДИЦІОНУВАННЯ ПОВІТРЯ СУЧАСНИХ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ

Таблиця 3.1

Порівняльні характеристики установок кондиціонування вагонів

Назва характеристики	Значення
	УКВ - 31	АВК - 30	Україна
Номінальна холодопродуктивність за умови роботи в режимі охолодження, кВт	28	30 ± 3	35
Номінальна продуктивність по теплу, кВт	6	6,0 ± 0,6	6
Холодоагент, який використовується в установці кондиціонування повітря	Хладон R134а	Хладон 22	Хладон R - 134а
Надлишковий статичний тиск на виході з установки, Па	300	400	550
Вид компресора	Гвинтовий герметичний	Спіральний герметичний	Гвинтовий герметичний
Кількість центробіжних вентиляторів, шт	1 (для подачі повітря у вагон)	1 (для забезпечення циркуляцій-ного повітря по двох контурах термодинаміч- ної обробки)	2 (в контурі циркуляції повітря)
Маса, кг	760	740 ± 35	760

1. По номінальній холодопродуктивності установка кондиціонування повітря «Україна» має більшу холодопродуктивність, ніж установка кондиціонування повітря УКВ - 31 на 20%, і , ніж АВК - 30 - на 14%.

2. По номінальній продуктивності по теплу всі три установки мають однакові параметри.

3. В УКВ - 31 і «Україна» використовується холодоагент R-134а, який має коефіцієнт руйнування озону ОДР=0,0 і потенціал глобального потепління GWP=1300. А в УКВ - 30 використовується холодоагент R-22, який буде використовуватись до 2030 року. Цей холодоагент має потенціал глобального потепління ОДР=1700, а коефіцієнт руйнування озону ОДР=0,05.

4. Установка кондиціонування повітря «Україна» має найбільший надлишковий статичний тиск на виході з установки, що краще впливає на холодопродуктивність холодильної машини. В кондиціонері «Україна» надлишковий статичний тиск більший, ніж в кондиціонері УКВ - 31 на 45%, і на 27% більше, ніж у кондиціонері АВК - 30.

5. Установки кондиціонування повітря УКВ - 31, АВК - 30 і «Україна» мають приблизно однакову масу.

6. У кондиціонері УКВ - 31 всі апарати робочих систем змонтовані на рамі моноблоку. Частина апаратів робочих систем кондиціонера АВК - 30 монтується не на рамі моноблока, а в конструкції вагону:

- на рамі моноблоку змонтовані апарати двох самостійних холодильних машин, каплевідділювач, електрокалорифер та центробіжний вентилятор для подачі повітря у вагон;

- в конструкції вагону змонтовані повітряні фільтри і водяний калорифер.

У кондиціонері «Україна» також частина апаратів робочих систем монтується не на рамі, а в конструкції вагону:

- на рамі моноблоку змонтовані апарати холодильної машини, електронагрівач і два центробіжні вентилятори для подачі повітря у вагон;

- в конструкції вагону змонтовані повітряні фільтри та водяний калорифер.

7. У системі кондиціонування повітря УКВ - 31 компресор гвинтовий герметичний, який ремонту не підлягає. У системі кондиціонування повітря «Україна» компресор гвинтовий герметичний із ступінчатим регулюванням продуктивності 100% і 50% за рахунок перепускання холодоагенту, ремонту не підлягає. Кондиціонер АВК - 30 має компресор спіральний герметичний, який також не підлягає ремонту.

4 ТЕПЛОТЕХНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ЦИКЛІВ ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН УСТАНОВОК КОНДИЦІОНУВАННЯ ПОВІТРЯ

4.1 Розрахунок циклу холодильної машини на холодоагент R - 134а

Площа теплопередавальних поверхонь огорожі кузова вагона визначається згідно з геометричними розмірами та плануванням вагона. Геометричні розміри та планування вагона ми беремо з 68 - ми місних вагонів міжобласного сполучення.

Рисунок 4.1 Поперечний переріз вагона

Кут а, що обмежує дугу даху, визначається конструктивними параметрами за формулою:

(4.1)

де В - зовнішня ширина вагона, В=3,106м;

R - радіус даху у середній частині, R = 3,65м;

R - радіус даху у бічних стін, r = 0,45м.

Площа теплопередавальних поверхонь підлоги пасажирського вагона визначається, не враховуючи площу підлоги тамбурів, м²:

F_n = B · L₁ (4.2)

де L₁ - довжина кузова вагона, не враховуючи довжину тамбурів, м.

Рисунок 4.2 План пасажирського вагона

Площа теплопередавальних поверхонь підлоги пасажирського вагона,

F_n = 3,106(23,6 - 1,8) = 67,71м²

Площа теплопередавальних поверхонь бічних стін пасажирського вагона знаходиться за формулою:

F_бс = F_бс1 + F_бс2 (4.3)

де F_бс1, F_бс2 - площа теплопередавальних поверхонь кожної бічної стінки вагона без врахування площі вікон, м².

F_бс1 = HL₁ - У F_вік1 (4.4)

F_бс2 = HL₁ - У F_вік2 (4.5)

де Н - висота стінки вагона, м, Н = 2,43 м.

У F_вік1, У F_вік2 - сумарна площа вікон бічної стінки вагона, м².

У F_вік і = У а_і в_і п_і (4.6)

де а_і - ширина вікна, м²;

в_і - висота вікна, м²;

п_і - кількість однакових вікон бічної стінки вагона.

F_вік1 = F_вік2 = 9·0,993·0,884 + 4·0,713·0,884 = 10,42 м²

F_бс1 = F_бс2 = 2,43·21,8- 10,42 = 42,55 м²

F_бс = 42,55·2 - 85,1 м²

Площа теплопередавальних поверхонь даху, м²:

(4.7)

Площа теплопередавальних поверхонь бічних стін, м²:

(4.8)

Сумарна площа теплопередавальних поверхонь огорожі кузова вагона, м².

F_сум =F_п + F_бс + F_д + F_тс (4.9)

F_сум = 67,71 + 85,1 + 79,48 + 18,26 = 250,55м²

4.2 Розрахунок зведеного коефіцієнта теплопередачі огорожі кузова вагона

Основним показником теплотехнічної якості кузова вагона є коефіцієнт теплопередачі.

Коефіцієнт теплопередачі багатошарової плоскої стінки визначається за формулою, Вт/м²·К:

(4.10)

де К - коефіцієнт теплопередачі, Вт/м²·К;

а₃ - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішнього повітря до зовнішньої поверхні стінки, Вт/м²·К;

д_і - товщина і-го шару стінки, м;

л_і - коефіцієнт теплопровідності і-го шару стінки, Вт/м²·К;

а_В - коефіцієнт тепловіддачі від внутрішньої поверхні стінки до повітря в середині приміщення вагона, Вт/м²·К.

Коефіцієнт тепловіддачі від зовнішнього повітря до зовнішньої поверхні стінки вагона визначається за формулою, Вт/м²·К:

(4.11)

де V - швидкість поїзда, м/с (V=33м/с);

L - довжина кузова вагона, м.

Вт/м²·К

Коефіцієнт тепловіддачі від внутрішньої поверхні стінки до повітря в середині приміщення вагона, приймаємо а_В =10 Вт/м²·К.

Теплотехнічні характеристики огорожі кузова пасажирського вагона

Рисунок 4.3 Переріз підлоги

Таблиця 4.1

Матеріал шару підлоги та його характеристика

№ позиції	Матеріал	д, м	л, Вт/м·К
1 2 3 4	Лінолеум Деревоволокниста плита Пелополістирол Сталевий лист	0,003 0,019 0,080 0,005	0,190 0,055 0,023 58,150



Рисунок 4.4 Переріз бічної стінки

Таблиця 4.2

Матеріал шару бічної стінки та його характеристика

№ позиції	Матеріал	д, м	л, Вт/м·К
1 2 3 4 5	Сталевий лист Мастика Пінополіуретан Фанера Склопластик	0,002 0,001 0,082 0,008 0,0015	58,150 0,230 0,023 0,300 0,350

Рисунок 4.5 Переріз даху

Таблиця 4.3

Матеріал шару даху та його характеристика

№ позиції	Матеріал	д,м	л, Вт/м·К
1 2 3 4	Сталевий лист Мастика Пінополіуретан Фанера	0,0015 0,001 0,065 0,010	58,150 0,230 0,023 0,300

Рисунок 4.6 Переріз торцевої стіни

Таблиця 4.4

Матеріал шару торцевої стіни та його характеристика

№ позиції	Матеріал	д, м	л, Вт/м·К
1 2 3 4 5	Склопластик Фанера Пінополістирол Фанера Склопластик	0,0015 0,008 0,082 0,008 0,0015	0,350 0,300 0,023 0,300 0,350

Рисунок 4.7 Переріз склопакету

Таблиця 2.5

Матеріал шару торцевої стіни та його характеристика

№ позиції	Матеріал	д, м	л, Вт/м·К
1 2 3	Скло Повітря скло	0,005 0,025 0,005	0,760 0,023 0,760

Зведений коефіцієнт теплопередачі огорожі кузова вагона, Вт/м²·К:

(4.12)

де К_і - коефіцієнт теплопередачі і-го елемента огорожі кузова вагона, Вт/м²·К.

4.3 Теплотехнічний розрахунок вагону та визначення холодопродуктивності холодильної машини

Сумарна кількість тепла, яка надходить до пасажирського вагона, визначає холодопродуктивність холодильної машини установки кондиціонування повітря пасажирського вагона:

Q_сум =Q₀ (4.13)

Сумарна кількість тепла, яка надходить до приміщення пасажирського вагона знаходиться за формулою, Вт:

Q_сум =Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅ (4.14)

де Q₁ - теплонадходження крізь огорожу кузова вагона, Вт;

Q₂ - теплонадходження за рахунок сонячної радіації, Вт;

Q₃ - теплонадходження за рахунок інфільтрації зовнішнього повітря, Вт;

Q₃ - теплонадходження від встановленого обладнання, Вт;

Q₃ - теплонадходження від людей, Вт.

(4.15)

де t_З - температура зовнішнього повітря, ?С;

t_В - температура повітря в середині вагона, ?С.

Q = 0,39·250,55·(32 - 24) =781,7 Вт

Розрізняють теплонадходження від прямої та розсіяної сонячної радіації.

Інтенсивність прямої сонячної радіації на площу перпендикулярну сонячним променям, кДж/м²·год:

(4.16)

де Р - коефіцієнт прозорості атмосфери, (Р = 0,7…0,8);

h - кут стояння сонця, град.

(4.17)

де д - кут нахилу сонця, (д = 20?);

ц - широта місцевості, град. (ц = 54?);

г - часовий кут, град.( г = 30?).

Інтенсивність прямої радіації на дах, кДж/м²·год:

(4.18)

Інтенсивність прямої радіації на вертикальну стінку, кДж/м²·год:

(4.19)

де а_с - азимут сонця, град.;

V - кут між меридіаном та напрямком руху поїзда, град. (Північ - Південь > V = 0?).

(4.20)

Інтенсивність розсіяної радіації на дах, кДж/м²·год:

(4.21)

Інтенсивність розсіяної радіації на вертикальну стінку, кДж/м²·год:

(4.22)

Сумарна інтенсивність радіації, кДж/м²·год:

(4.23)

(4.24)

Умовне еквівалентне підвищення температури зовнішнього повітря за рахунок зовнішньої радіації, град.

(4.25)

де с - коефіцієнт поглинання променевої енергії, (с = 0,6…0,8);

- відносне значення освітлення сонцем поверхонь, .

Теплонадходження за рахунок сонячної радіації, Вт:

Q₂=K_зв·F_сумДt_З (4.26)

Q₂ = 0,39·250,55·4,3 = 420,2 Вт

Теплонадходження за рахунок інфільтрації зовнішнього повітря в пасажирський вагон, Вт:

Q₃ = (0,1…0,2)·Q₁ (4.27)

Q₃ = 0,15·781,7 = 117,3Вт

Теплонадходження від встановленого обладнання, Вт:

Q₄=УN_i (4.28)

де N_i - потужність обладнання в пасажирському вагоні, Вт (N_i=2000…3000Вт).

Q₄= 2300Вт

Теплонадходження від людей, Вт:

Q₅= n(q_явн+q_пр) (4.29)

де п - кількість людей у вагоні, включаючи пасажирів та обслуговуючий персонал, чол.;

q_явн - кількість явного тепла, яке виділяє людина, Вт (q_явн = 77Вт);

q_пр -кількість прихованого тепла, яке виділяє людина, Вт (q_пр = 41Вт);

Q₅ = 70(77+41) = 8260Вт

Вологовиділення від людей, кг/год:

(4.30)

де щ - кількість вологи виділеної однією людиною, кг/год (щ = 55,7 кг/год).

Сумарна кількість тепла, яке надходить до пасажирського вагона, Вт:

Q_сум= Q₀ = 781,7 + 420,2 + 117,3 + 2300 + 8260 = 11879,2 Вт

4.4 Побудова в I-d діаграмі процесів обробки повітря у прийнятій системі охолодження

Система охолодження установки кондиціонування повітря пасажирського вагона працює разом з системою вентиляції.

Система охолодження має парокомпресійна холодильну машину, система вентиляції - механічна, приточна з рециркуляцією повітря.

Рисунок 4.2. - Система охолодження установки кондиціонування повітря

1 -забірна решітка;

2 - фільтр;

3 - вентилятор;

4 - випарник (повітроохолоджувач);

5 - повітропровід;

6 - випуск;

7 - рециркуляційна решітка;

8 - рециркуляційний повітропровід;

t_з - температура зовнішнього повітря;

t_В - температура повітря на виході з вагона;

t_В' - температура рециркуляційного повітря;

t_с - температура повітря у камері змішування;

t_П' - температура повітря на виході з повітроохолоджувача;

t_П - температура повітря на вході у вагон;

t₀- температура кипіння рідкого холодоагенту у повітроохолоджувачі;

L - витрати повітря через вагон, кг/год;

L_з - кількість зовнішнього повітря, кг/год;