制冷工艺设计第五章
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第五章铁路及城轨车辆空调制冷装置铁路及城轨车辆空调制冷装置是指铁路及城轨车辆上安装的用于调节车厢内温度的空调设备。
随着铁路及城轨交通的发展,人们对车厢内舒适度的要求也越来越高,因此空调制冷装置在车辆设计和制造中扮演着重要的角色。
铁路及城轨车辆空调制冷装置主要由制冷系统、空气处理系统和控制系统组成。
制冷系统是空调装置的核心部分,主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置等组成。
其工作原理是通过制冷剂的循环流动,在蒸发器中吸收热量并与空气进行热交换来实现降温。
制冷系统的设计需要考虑车厢内部的人员负荷、外部环境温度和车厢密封性等因素,以保证车厢内的温度始终在舒适范围内。
空气处理系统主要包括通风系统和空气过滤系统。
通风系统通过供、排风口的设置,使车厢内空气得以循环流动,以保持良好的空气质量。
空气过滤系统则通过高效过滤器的使用,过滤掉空气中的灰尘、细菌和有害气体等,保证车厢内空气的清洁与洁净。
控制系统是整个空调制冷装置的智能化核心,通过感知车厢内的温度、湿度和人员负荷等参数,调节制冷系统和空气处理系统的运行,以实现车厢内温度的自动控制。
同时,控制系统还可以根据车辆的运行状态和外部环境温度等因素进行智能调节,提高能效和节能效果。
在设计和制造铁路及城轨车辆空调制冷装置时,需要考虑以下几个主要问题:首先是能效和节能问题。
由于铁路及城轨车辆的运行过程中会产生大量的热量,因此空调制冷装置的能效和节能效果对于节约能源和减少排放具有重要意义。
在制冷系统设计时,可以采用高效压缩机和换热器,以提高能效。
同时,通过合理设置通风口和控制系统,可以实现车厢内的空气流通,降低能耗。
其次是安全性问题。
铁路及城轨车辆作为公共交通工具,安全性是首要考虑因素。
空调制冷装置需要具备稳定可靠的运行性能,避免发生故障和意外事故。
此外,还需要考虑到制冷剂的选择和管理,以防止对环境造成污染和对人体健康产生危害。
最后是舒适度问题。
铁路及城轨车辆的乘客通常需要进行长时间的乘坐,因此车厢内的舒适度对于乘客的体验来说至关重要。
制冷设计规范第一节一般规定第6.1.1条空气调节用人工冷源制冷方式的选择,根据建筑物用途、所需制冷及冷水温度以及电源、水源和热源等情况,通过技术经济比较确定,并应符合下列要求:一、民用建筑应采用氟利昂压缩式或溴化锂吸收式制冷。
二、生产厂房及辅助建筑物,宜采用氟利昂或氨压约定缩式制冷。
注:采用溴化锂吸收式和蒸汽喷式制冷时,尚应分别符合本规范第6.3.3和6.3.4条的规定。
第6.1.2条选择制冷机时,台数不宜过多,一般不考虑备用,并应与空气调节负荷变化情况及运行调节要求相适应。
注:工艺有特殊要求必须连续运行的系统,可设置备用的制冷机。
第6.1.3条制冷量这580~1750KW(50*10~150*104kcal/h) 的制冷机房,当选用活塞式或螺杆式制冷机时,其台数不宜少于两台。
第6.1.4条大型制冷机房,当选用制冷量大于或等于1160KW(100*104kcal/h) 的一台或多台离凡式制冷机时,宜同时设置一台或两台制冷量较小的离心式,活塞式或螺杆式等压缩式制冷机。
第6.1.5条技术经济比较合理时,制冷机可按热泵特环工况应用。
第6.1.6条制冷装置和冷水系统的冷量损失,应根据计算确定。
概略计算时,可按下列数值选用:氟利昂直接蒸发式系统 5%~10% 间接式系统 10%~15%。
第6.1.7条冷却水的水温和水质,应符合下列要求:一、制冷装置的冷却水进口温度,不宜高于表6.1.7所规定的数值;二、冷却水的水质,应符合国家现行《工业循环冷却水处理设计规范》及有关产品对水质的要求。
冷却水进口温度表6.1.7注:当制冷剂为氟利昂时,冷凝器冷却水的进口温度,可适当提高。
第6.1.8条非全天使用权但在整个夏季可能经常使用的大型公共建筑,技术经济比较合理时,其空气调节的冷水系统,可设置蓄冷水池。
蓄冷水池的蓄冷量,应根据建筑物的使用权要求和预冷时间,通过计算确定。
第6.1.9条必要时,开式冷水系统应设置蓄水箱。
蓄水箱的蓄水量,应按系统循环量的10%~25%确定。
第五章空气热湿处理及净化处理设备第一节空气热湿处理设备空气热湿处理设备是空调工程中实现对空气进行加热、冷却、加湿、减湿等热湿处理过程所需要的空气处理设备。
尽管空气的热湿处理设备名目繁多,构造多样,然而,它们大多是使空气与水(热水、冷水等)、水蒸气、冰、各种盐类及其水溶液(氯化锂)、制冷剂和其他介质(硅胶、分子筛等)进行热湿交换的设备。
5.1.1 空气热湿处理设备的类型根据各种热湿交换设备的特点不同可分为直接接触式和间接接触式(表面式或间壁式)两类。
直接接触式:包括喷水室、蒸汽加湿器、局部补充加湿装置以及使用液体吸湿剂的装置等。
表面式(间壁式):包括光管式、翅片管式和肋管式空气加热器及空气冷却器等。
5.1.2 喷水室喷水室中将不同温度的水喷成雾滴与空气直接接触,或将水淋到填料层上,使空气与填料层表面形成的水膜直接接触,进行热湿交换,可实现多种空气热、湿处理过程,同时对空气还具有一定的净化能力,洗涤吸附空气中的尘埃和可溶性有害气体。
并且在结构上易于实现工厂化制作和现场安装,金属耗量少,在以调节湿度为主的纺织厂、烟草厂及以去除有害气体为主要目的的净化车间等得到广泛的应用。
但它有对水质卫生要求高、占地面积较大、水系统复杂、水泵耗能多、运行费用较高等缺点。
《采暖通风与空气调节规范》(GB50019-2003)6.6.4规定:采用循环蒸发冷却或采用江水、湖水、地下水作为冷源时,宜采用喷水室;采用地下水等天然冷源且温度条件适宜时,宜选用两级喷水室。
按被处理空气在喷水室内的流速大小分为低速(2 m/s~3m/s)和高速(3.5 m/s~6.5m/s)两类。
按喷水室内空气流动方向分为卧式(空气流动为水平方向,水以顺喷或逆喷方向喷出)和立式(空气流动由下向上或由上向下,水由上向下喷出)两类。
按制造喷水室外壳所用的材料分为金属外壳和非金属外壳(如玻璃钢、砖砌或钢筋混凝土)两类。
喷水室的结构示意图卧室喷水室立式喷水室1.普通单级低速喷水室喷水室是由外壳、底池、喷嘴与排管、前后挡水板和其它管道及其配件组成。