ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

(РУТ (МИИТ))

ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра «Инженерная защита окружающей среды»

Направление (специальность) УЗС-311«Инженерная экология»

Курсовая работа

по дисциплине «Теплофизика»

на тему:

«Инженерно-технический расчет теплообменных аппаратов

в системе кондиционирования воздуха»

Выполнил: студент группы УЗС-311

Подуфалов М.М.

Проверил: ктн, доцент Тимошенкова Е.В.

Москва 2017

Содержание

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

(РУТ (МИИТ))

ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра «Инженерная защита окружающей среды»

Направление (специальность) УЗС-311«Инженерная экология»

ЗАДАНИЕ

Студенту группы УЗС-311 Подуфалову М.М. на выполнение курсовой работы на тему: «Инженерно-технический расчет теплообменных аппаратов в системе кондиционирования воздуха»

Исходные данные:

Подвижной состав	Вариант №6
параметры	значения
1. Площади кабины	F
1.1 лобовая стена (с остеклением) Остекление, м2	6,5 2
1.2 задняя стенка	6,4
1.3. Правая стенка (с остеклением) Остекление, м2	6,2 1,5
1.4 левая боковая (с остеклением) Остекление, м2	6,2 1,5
1.5 пол, м2	6,4
1.6 потолок, м2	6,9
2. Объем кабины, м3	15
3. Средний Коэффициент Теплопередачи Кабины, Вт/м2к	1,7
4. Климатическая зона эксплуатации	Умеренная
5. Температура наружного воздуха, 0с	28
6. Влажность наружного воздуха, %	60
7. Влажность воздуха в кабине, %	70

1. Введение

Системы кондиционирования воздуха применяют для создания и поддержания нормируемого микроклимата, т.е. главным образом температуры, влажности, подвижности воздуха на рабочих местах машиниста и помощника.

Рабочее место локомотивной бригады изолировано от внешней среды ограждающими конструкциями (стенами), что позволяет создать в ней определенный микроклимат. Ограждения защищают помещения от непосредственных атмосферных осадков, а климатические установки поддерживают состояние внутренней среды на определенном уровне. Совокупность всех инженерных средств и устройств, обеспечивающие заданные условия микроклимата в помещении будем называть системой обеспечения микроклимата.

Профессия машиниста локомотива относится к группе профессий операторского типа. Данный вид деятельности с физиологической точки зрения характеризуется выраженным нервно-эмоциональным напряжением и в тоже время малоподвижностью, что требует высокого уровня комфортности.

В систему кондиционирования любого помещения входят такие теплообменные аппараты как: испаритель и конденсатор. При проектировании данных теплообменников инженер должен учитывать не только конкретные входные и выходные данные, например, по значениям температур, но и уметь определять величину этих значений входных-выходных данных в соответствии с общей нагрузкой на систему кондиционирования помещения, а также определять режим работы теплообменников.

Инженерно-технический расчет теплообменных аппаратов предлагается провести на примере рассмотрения системы кондиционирования воздуха, которая устанавливается на кабину машиниста с целью обеспечения в ней комфортного температурного режима для летнего периода эксплуатации подвижного состава.

1. Метеорологические основы для проектирования систем кондиционирования

К метеорологическим основам следует отнести такие составляющие как: погоду, климат в данной местности и наличие солнечного излучения (климатическая зона).

Состояние погоды определяется совокупностью следующих метеорологических параметров:

- температурой наружного воздуха, ⁰С;

- относительной влажностью наружного воздуха, %;

- атмосферным давлением, Па (в проекте принимается атмосферное давление 760 мм рт.ст.)

- скорость движения воздушных масс, м/с (в нашем проекте данный параметр не учитывается)

Перечисленные элементы являются исходными параметрами при проектировании систем кондиционирования.

2. Теплофизиологические основы проектирования систем кондиционирования

В задачу кондиционирования воздуха в кабине локомотива входит обеспечение комфортных условий для человека. Теплоотдача от человека в окружающую среду осуществляется главным образом посредством теплопроводности, конвекции, а также за счет излучения и скрытого теплообмена испарением с поверхности тела.

Чтобы обеспечить комфортные условия необходимо чтобы в любой момент времени между количеством тепла и влаги, поступающим от человека в окружающее его пространство и количеством тепла и влаги, которая среда способна поглотить, будет обеспечен нулевой баланс. Таким образом, тепловой комфорт можно обеспечить, если окружающая среда способна поглотить, то количество тепла и влаги, которое поступает от человека.

Рассчитаем температуру воздуха, которая должна быть в кабине локомотива по формуле:

(1)

t_в – температура воздуха в кабине, ⁰С;

t_н – температура наружного воздуха, ⁰С