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 Q_кондиQ_треб, кВт

если Q_конд ≥ Q_треб, то оставляем выбранный кондиционер, т.к. его холодопроизводительности достатчно и даже больше, чем требуется;

если Q_конд < Q_треб, то используя таблицу 4, выбираем новый кондиционер, таким образом, чтобы выполнялось условие:Q_конд ≥ Q_треб.

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

   1. Конструкторский расчет испарителя

В испарителе происходит передача тепла от охлаждаемого объекта к испаряющемуся (кипящему) холодильному агенту (фреону). Из смесительной камеры воздух с температурой t_см,⁰С, охлаждается в испарителе кондиционера до температурыt_пр,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 ε_Т =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 t_см,⁰С

- Температура точки притока t_пр,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, Δt_биΔt_ми 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.

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 ε_Т =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 t_н,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, Δt_биΔt_ми 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.