Розрахунок та обслуговування моноблочних кондиціонерів пасажирських вагонів (стр. 5 из 12)
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:
Fn = 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,
Fn = 3,106(23,6 – 1,8) = 67,71м2
Площа теплопередавальних поверхонь бічних стін пасажирського вагона знаходиться за формулою:
Fбс = Fбс1 + Fбс2 (4.3)
де Fбс1, Fбс2 – площа теплопередавальних поверхонь кожної бічної стінки вагона без врахування площі вікон, м2.
Fбс1 = HL1 - Σ Fвік1 (4.4)
Fбс2 = HL1 - Σ Fвік2 (4.5)
де Н – висота стінки вагона, м, Н = 2,43 м.
Σ Fвік1, Σ Fвік2 – сумарна площа вікон бічної стінки вагона, м2.
Σ Fвікі = Σ аі ві пі(4.6)
де аі– ширина вікна, м2;
ві– висота вікна, м2;
пі – кількість однакових вікон бічної стінки вагона.
Fвік1 = Fвік2 = 9·0,993·0,884 + 4·0,713·0,884 = 10,42 м2
Fбс1 = Fбс2 = 2,43·21,8- 10,42 = 42,55 м2
Fбс = 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.
Fсум =Fп + Fбс + Fд + Fтс (4.9)
Fсум = 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;
δі – товщина і-го шару стінки, м;
λі – коефіцієнт теплопровідності і-го шару стінки, Вт/м2·К;
аВ – 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·ККоефіцієнт тепловіддачі від внутрішньої поверхні стінки до повітря в середині приміщення вагона, приймаємо аВ =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 | δ, м | λ, 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 | δ, м | λ, 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 | δ,м | λ, 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 | δ, м | λ, 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 |
