Лабораторная работа №4. «Испытание судового кондиционера. Техническое обслуживание ссккв»

1. Цели и задачи работы

Целью настоящей лабораторной работы является определение технико-эксплуатационных показателей работы судовой системы комфортного кондиционирования воздуха (ССККВ) для выяснения соответствия установленного оборудования требованиям комфортного кондиционирования воздуха, а также выявление отклонений в работе отдельных агрегатов: подачи вентиляторов, пропускной способности воздуховодов, холодопроизводительности холодильной машины, обслуживающей ССККВ, и нахождение технически правильных способов их устранения. В результате выполнения лабораторной работы студент должен освоить:

– доступные простые методы испытания ССККВ в судовых условиях с применением штатной контрольно-измерительной аппаратуры;

– методику построения в H,d диаграмме процессов тепловлажностной обработки воздуха в отдельных агрегатах и в кондиционере в целом;

– методику определение основных количественных показателей работы ССККВ;

– уметь проводить замеры скорости и расхода воздуха из каютных воздухораспределителей;

– уметь определять параметры воздуха в различных участках ССККВ.

2. Методика выполнения работы

Для выполнения настоящей работы необходимо кроме штатных приборов, установленных на ССККВ, иметь психрометр, анемометр, а также изготовить из фанеры или жести насадку, нижнее основание которой по периметру соответствовало бы конфигурации каютного воздухораспределителя, а верхнее (выходное отверстие) имело бы площадь поперечного сечения F, соответствующую площади выпускного отверстия воздухораспределителя, и по форме быть удобным для проведения измерений и расчетов. Примерно за час до проведения испытания необходимо во всех помещениях, обслуживаемых центральным кондиционером, задраить и зашторить иллюминаторы, закрыть двери, оставить работающим только штатное оборудование (обычно работающее на всех режимах кондиционирования); максимально исключить дополнительные поступления теплоты, влаги и воздуха в помещения. В каждом помещении замеряется расход воздуха следующим образом: на воздухораспределитель одевается насадка и при помощи анемометра замеряется скорость воздуха v на выходе из насадки. При помощи психрометра замеряется температура подводимого воздуха t_с.под.i и t_м.под..i , и воздуха в каютах t_с.п.i и t_м.п.i по сухому и влажному термометрам. Если температуры в исследуемых помещениях существенно отличаются между собой, то находят средние значения соответствующих температур:

t_мп =

где i – число помещений, обслуживаемых кондиционером.

Затем проводят измерения параметров рециркуляционного воздуха за вентилятором и воздухоохладителем. Замеряются также параметры воздуха, поступающего в воздухоохладитель, получаемого смешением наружного и рециркуляционного воздуха (перед вентилятором).

Замеры параметров хладагента в характерных точках холодильного цикла холодильной машины, обслуживающей ССККВ, и построение его теоретического цикла, проводят в соответствии с методикой, изложенной в лабораторной работе № 2 настоящих методических указаний.

3. Построение циклов тепловлажностной обработки воздуха в ССККВ на H,d диаграмме

Принципиальная схема одноканальной круглогодичной ССККВ и вид соответствующего цикла тепловлажностной обработки воздуха в H,d диаграмме приведены на рис.1а и 1б. ССККВ такого типа представляет собой агрегат, включающий фильтры, вентилятор, воздухонагреватели (калориферы), воздухоохладители, увлажнители, каплеотделители (элиминаторы), шумоглушительные камеры, воздушные заслонки и другое оборудование.

Исследуемый тип ССККВ предусматривает полную обработку приточного воздуха в центральном кондиционере. Приточный воздух, подаваемый в кондиционируемые помещения, получается смешением рециркуляционного и наружного воздуха в соответствующей камере смешения.

Летний режим работы СКВ обеспечивается холодильной установкой, в состав которой входит компрессор КМ, конденсатор КД, регенеративный теплообменник РТО, терморегулирующий вентиль ТРВ и испаритель-воздухоохладитель ВО. Компрессорные СХУ, входящие в состав СКВ, принципиально ничем не отличаются от СХУ, обслуживающих провизионные кладовые, но имеют значительно большую холодопроизводительность.

Цикл тепловлажностной обработки воздуха в СКВ при летнем режиме кондиционирования строится в H,d диаграмме по опытным данным в такой последовательности:

— по показаниям психрометра определяют положение точки Н, соответствующей наружному воздух, и определяют параметры этого воздуха (энтальпию и влагосодержание);

— таким же образом определяют положение и параметры точки П (воздуха в кондиционируемых помещениях);— с точки П поднимаемся вверх по d = idem на (1…3)°С в зависимости от длины воздуховодов (короткие, средние и длинные), получаем току К и определяем её параметры (параметры рециркуляционного воздуха, находящегося в коридорах, поступающего в центральный кондиционер по воздуховодам;

— соединяем точки К и Н. Прямая К–Н соответствует процессу смешения наружного и рециркуляционного воздуха. Измерив температуру смеси перед вентилятором, проводим изотерму t_с до пересечения с этой прямой. Тем са

Рис.1.Принципиальная схема (а) и цикл тепловлажностной обработки воздуха (б) в ССККВ при летнем и зимнем режимах кондиционирования.

мым определяем положение точки Д, характеризующей параметры воздуха перед вентилятором (точка смешения наружного и рециркуляционного воздуха);

— измеряем температуру воздуха за вентилятором. Если такой возможности нет, то принимаем нагрев воздуха в вентиляторе ∆t_вт = (1…3)^оС в зависимости от напора (скорости) воздуха в системе, создаваемого вентилятором. Учитывая, что влагосодержание воздуха в вентиляторе не меняется, то откладываем вверх по d = idem измеренное t_г или принятое значение ∆t_вт и находим точку А, характеризующую состояние воздуха за вентилятором (на входе воздуха в воздухоохладитель);

— по результатам измерения температуры и относительной влажности воздуха на выходе из каютного воздухораспределителя, то есть воздуха, подводимого в помещение, определяем положение точки С;

—известно, что при нормальном состоянии изоляции воздуховодов в зависимости от их длины нагрев воздуха в них составляет ∆t_вв = (1…3)^оС. Поэтому из точки С по d = idem откладываем вниз принятое значение ∆t_вв и находим точку В, соответствующую состоянию воздуха на выходе из воздухоохладителя. Точка В располагается возле кривой φ = 100 %, так как состояние воздуха после воздухоохладителя всегда близко к состоянию насыщения;

— соединив точки А и В, получаем линию А-В – процесс тепловлажностной обработки воздуха в воздухоохладителе;

— по результатам измерений параметров воздуха в помещении определяем положение точки П – фактическое состояние воздуха в помещении (в группе помещений). Соединив точки П и С, получаем процесс смешения приточного воздуха с каютным; линия П– С соответствует уклону процесса тепловлагоассимиляции в помещении при летнем режиме кондиционирования ε_п.л..

— определяем на H,d диаграмме положение и параметры точки П_с, соответствующей санитарным нормам микроклимата для судовых помещений при летнем режиме кондиционирования и делаем вывод о микроклимате, создаваемом кондиционером в кондиционируемых помещениях: комфортном или дискомфортном [1, стр.37-45].

Зимний режим работы СКВ обеспечивается двумя подогревателями и одним увлажнителем воздуха.

Цикл тепловлажностной обработки воздуха в СКВ при зимнем режиме кондиционирования строится в H,d диаграмме также по опытным данным в такой последовательности:

— по показаниям психрометра определяем положение точки Н’, соответствующей наружному воздух, и определяем параметры этого воздуха (энтальпию и влагосодержание);

— таким же образом определяем положение и параметры точки П’ (воздуха в кондиционируемых помещениях);

— из точки П’ опускаемся вниз по d = idem на (1…3)°С в зависимости от длины воздуховодов (короткие, средние и длинные), получаем току К’ и определяем её параметры (параметры рециркуляционного воздуха, поступающего в центральный кондиционер по воздуховодам;

— замеряем температуру воздуха после первого воздухоподогревателя (либо задаёмся температурой от 12 до 15°С) (точка Б’);

— соединяем точки К’ и Б’. Прямая К’– Б’ соответствует процессу смешения наружного и рециркуляционного воздуха. Измерив температуру смеси перед вентилятором, проводим изотерму t_с до пересечения с этой прямой. Тем самым определяем положение точки Д’, характеризующей параметры воздуха перед вентилятором (точка смешения наружного и рециркуляционного воздуха);

— измеряем температуру воздуха за вентилятором. Если такой возможности нет, то принимаем нагрев воздуха в вентиляторе ∆t_вт = (1…3)^оС в зависимости от напора (скорости) воздуха в воздуховодах, создаваемого вентилятором. Учитывая, что влагосодержание воздуха в вентиляторе не меняется, то откладываем вверх по d = idem принятое значение ∆t_вт и находим точку А’, характеризующую состояние воздуха за вентилятором (на входе воздуха в увлажнитель). Если известна (измерена) температура воздуха после вентилятора t_г’ , то точка А’ находится на пересечении изотермы t_г’ и линии d = idem, проведенной через точку Д’;

— по результатам измерения температуры и относительной влажности воздуха на выходе из каютного воздухораспределителя, то есть воздуха, подводимого в помещение, определяем положение точки С’;

—известно, что при нормальном состоянии изоляции воздуховодов в зависимости от их длины охлаждение воздуха в них составляет ∆t_вв = (1…3)^оС. Поэтому из точки С’ по d = idem откладываем вверх принятое значение ∆t_вв и находим точку В’, соответствующую состоянию воздуха на выходе из второго воздухоподогревателя.

— через точки B’ и С’, проводим линию d = idem до пересечения с изотермой t_г’ получаем точку М’ (подача воздуха во второй воздухоподогреватель после его увлажнения в процессе А’-М’;

—соединив точки П’ и С’, получаем процесс смешения приточного с каютным воздухом; линия П’– С’ соответствует уклону процесса тепловлагоассимиляции в помещении при зимнем режиме кондиционирования ε_п.з..

— определяем на H,d диаграмме положение и параметры точки П’_с, соответствующей санитарным нормам микроклимата для судовых помещений при зимнем режиме кондиционирования и делаем вывод о микроклимате, создаваемом кондиционером в кондиционируемых помещениях: комфортном или дискомфортном [1, стр.37-45].