d) Nhiệt lợng tổn thất do khí tơi:
2.4.3. Kết cấu của máy điều hoà không khí
2.4.3.1. Máy nén:
Máy nén do đặc thù của phơng thức dẫn động máy nén bằng cơ giới nên ta chọn máy nén hở. Công suất sẽ đợc trích từ động cơ diesel truyền đến máy nén thông qua bộ truyền động đai. Máy nén đợc chọn cho đầu máy D12E là máy PG5 của Nga. Công suất 19795Btu.
2.4.3.2. Bộ li hợp:
Sử dụng bộ li hợp điện từ. Sử dụng nguồn điện từ acquy. Bộ li hợp này đợc coi nh một phần của buli máy nén.
Hình 2-17: Cấu tạo bộ li hợp điện từ. 1: Cuộn dây nam châm điện 2: Buli
3: Vòng bi 4: Đĩa bị động
5: Phớt làm kín trục 6: Trục máy nén điều hoà không khí
Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ đốt trong hoạt động buli máy nén quay theo nhng trục của máy nén vẫn đứng yên máy nén cha hoạt động. Khi bật công tắc điều hoà không khí bộ li hợp đợc cấp điện dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện của bộ li hợp, lực từ của vộ li hợp sẽ hút đĩa bị động 4 cứng vào mặt ngoài của buli2 đang quay. Đĩa bị động liên kết với trục máy nén bằng then nên khi đó cả trục máy nén và buli đợc khớp vào thành một khối và cùng quay. Khi ngắt điện, đĩa bị động 4 sẽ tách khỏi buli máy nén. Khi đó buli máy nén vẫn quay trơn trên vòng bi 3 và máy nén ngừng hoạt động.
2.4.3.3. Dàn ngng tụ và dàn bay hơi :
Dàn ngng tụ và dàn bay hơi có kết cấu cơ bản giống nhau, đều là ống xoắn ruột gà ngoài ống có cánh tản nhiệt nhằm tăng diện tích truyền nhiệt, nâng cao hiệu quả truyền nhiệt, thu nhỏ thể tích dàn ngng tụ và dàn bay hơi. Thông thờng các ống trong dàn bay hơi và ngng tụ dùng chất liệu là đồng đỏ, cánh tản nhiệt bằng nhôm dày δ=0,2-0,4mm. Sau khi lồng các lá nhiệt ngoài ống dùng áp lực nớc 15,7-19,62 MPa khiến cho ống nở ra làm chặt cánh tản nhiệt.
- Dàn ngng tụ:
Có tác dụng chuyển hơi môi chất lạnh có nhiệt độ và áp suất cao sang trạng thái lỏng có nhiệt độ và áp suất cao. Dàn ngng tụ chung cho các loại máy điều hoà không khí có công suất 19795Btu thì dàn ngng tụ có kích thớc và trên dàn ngng tụ có 2 đờng ống dẫn môi chất làm mát để tăng diện tích tiếp xúc và toả nhiệt của môi chất làm mát. Kích thớc của dàn ngng tụ:
D xR xC = 500x400x100
48
0
- Dàn bay hơi:
Có tác dụng giúp cho môi chất lạnh lỏng thu nhiệt từ môi trờng đợc làm lạnh bão hoà và bay hơi. Kích thớc chung của dàn bay hơi
D x RxC = 540 x280x70
7
28
0
540
2.4.3.4.Van tiết lu:
Van tiết lu có tác dụng điều chỉnh lu lợng và làm giảm áp suất, nhiệt độ của môi chất lạnh lỏng vào giàn bay hơi
2.4.3.5. Bình chứa lỏng:
Bình chứa lỏng đợc bố trí ngay sau giàn ngng dùng để chứa môi chất lạnh lỏng đã ngng tụ từ dàn ngng tụ ra nhằm giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt cho dàn ngng tụ, duy trì sự cấp lỏng cho van tiết lu một cách liên tục.
2.4.3.6. Bộ lọc (fin lọc) :
Đợc đặt ở đầu ống mao dẫn, tránh ống mao dẫn bị tắc. Bộ lọc dùng loại trừ các cặn bẩn cơ học (vẩy hàn, mạt kim loại) và tạp chất hoá học (hơi ẩm, axit) ra khỏi vòng tuần hoàn của môi chất lạnh, giúp bảo vệ máy nén, van tiết lu.
2.4.3.7. Hệ đo lờng và bảo vệ :
Có tác dụng đo và hiển thị các thông số kỹ thuật, bảo vệ máy khi gặp sự cố. Trong đó bao gồm một rơle áp suất, một rơle nhiệt độ.
2.4.3.8. Hệ thống miệng thổi:
Hiện nay có rất nhiều loại miệng thổi có kết cấu, kích thớc khác nhau. Hệ thống miệng thổi có tác dụng làm giảm tốc độ hơi lạnh ra từ ống dẫn hơi lạnh và điều chỉnh hớng gió thổi vào cabin. Hệ thống miệng thổi có cấu tạo nh trên hình 2-18.
40 150 50 6 0 Hình 2-18: Hệ thống miệng thổi
Hệ thống miệng thổi có hai lớp cánh đảo chiều gió đợc đặt gần nhau. Có thể thay đổi hớng gió nhờ vào các cánh này. Hơi lạnh qua hệ thống đờng ống đợc lọc lại một lần nữa trớc khi đợc đa vào cabin.
Đờng ống hơi lạnh đợc gắn cùng với hệ thống miệng thổi. Để có kết cấu thuận lợi cho việc lắp đặt trên nóc ca bin với chiều dày lớp cách nhiệt là 60mm ta chọn ống dẫn hơi lạnh có tiết diện chữ nhật 50x100mm. Tốc độ gió từ miệng thổi ra tra bảng 7-1 [3] ω = 0,3- 0,75m/s. Chọn ω = 0,5m/s
Lu lợng gió : V= ω.S
S: Tiết diện của miệng thổi S= 0,152 = 0,0225 m2
V= 0,5.0,0225 = 0,01125 m3/s = 40,5 m3/h Tốc độ gió trên đờng ống:
ω = V/s
Đờng kính tơng đơng của ống: dtđ=
0,625 0.25 ( . ) 1,3 ( ) a b a b+ = 0,625 0.25 (0,1 0,05) 1,3 (0,1 0,05) x + = 0,076 m2 s: Diện tích mặt cắt ngang ống s = π dtđ2 /4 = π (0,076)2/4 = 0,0045 m2 ω = 40,5/0,0045 = 9000 (m/h)
2.4.3.9. Các qụat gió dàn ngng tụ và dàn bay hơi:
Nhiệm vụ của quạt trong hệ thống điều hoà không khí là:
-Tuần hoàn vận chuyển và lu thông không khí từ thiết bị sử lý đến không gian cần điều hoà và ngợc lại.
-Quạt gió cỡng bức cho dàn ngng tụ giải nhiệt, tuần hoàn cho giàn bay hơi làm lạnh không khí cỡng bức.
-Cấp gió tơi, xả gió thải, thông gió. Chọn quạt dàn bay hơi:
Quạt gió dàn bay hơi sử dụng loại quạt li tâm. Vì bố trí hai đờng ống dẫn hơi lạnh, hai miệng thổi nên quạt đợc bố trí một động cơ điện một chiều lai hai cánh quạt lồng sóc.
Từ lu lợng của ống là ω = 2,5 m/s ta chọn quạt có ký hiệu REVS 160 [3]
Là loại quạt li tâm 1 miệng hút cánh cong hớng thuận, vật liệu chế tạo tôn mạ kẽm. Đờng kính cánh quạt 160 mm. Thông số cơ bản: Dòng điện 1 chiều 24V Đờng kính (mm) 160 Tốc độ gió (m/s) 2,5 Công suất (kW) 0,04
Sơ đồ cấu tạo quạt dàn bay hơi.
Hình 2-19: Sơ đồ cấu tạo quạt dàn bay hơi
Chọn quạt dàn ngng tụ: quạt dàn ngng tụ dựa theo kết cấu của các loại máy điều hoà không khí có cùng công suất với máy điều hoà không khí đã chọn cho ca bin đầu máy D12E ta chọn quạt có lu lợng V =3600m3/h. Là loại quạt trục tâm dùng kết cấu moayơ ống tròn. Các thông số cơ bản của quạt:
Dòng điện 1chiều 24V
Đờng kính(mm) 400
Tốc độ (v/ph) 1450
Góc cánh 250
Công suất (kW) 0,5
Sơ đồ cấu tạo quạt dàn ngng tụ:
2.4.3.10. Hệ thống các đờng ống dẫn môi chất làm lạnh:
Sử dụng ống mềm chịu áp suất cao phía ngoài có bọc lớp bảo ôn cách nhiệt. Hệ thống này còn có các van, khoá, các mối nối ghép.
Chơng 3: Thiết kế sơ bộ hệ thống điều hoà không khí cho đầu máy D12e.