Подача циркуляционного насоса отопления 3.710-3м3/с
Напор вентилятора системы вентиляции вагона… 50*10-3м
Напор, создаваемый вентилятором конденсатора… 1610-3м
Напор, создаваемый циркуляционном насосом… 5,3м
Мощность электрокипятильника Ркип 2,6 кВт
Мощность нагревателей наливных труб Рнаг 0,3 кВт
Мощность охладителя питьевой воды Рохл 0,27кВт
Мощность преобразователя электробритв Рпрбр 0,12 кВт
Мощность цепей управления Рц у 0,5 кВт
2.1 Определение мощности и выбор двигателей вентиляторов
Мощность двигателя вентилятора системы вентиляции вагона
𝑘в ∙ 𝑉в ∙ 𝐻в 1,25 ∙ 1,33 ∙ 50 ∙ 10−3
Рв = 0.102 ∙ 𝜂 = 0,102 ∙ 0,6 = 1,35 кВт;
в
гдекв - коэффициент запаса мощности (можно принять кв=1,25 1,5); VB - производительность вентилятора, м3/с;
Нв- суммарный напор, создаваемый вентиляторами, мм водяного столба;
𝜂в- КПД вентилятора (можно принять 𝜂в=0,5 - 0,7).
Подача вентилятора при расчетной норме подачи наружного воздуха на одного пассажира по формуле:
𝑣пл∙ 𝑛𝑛 6,2 ∙ 10−3 ∙ 54 м3
𝑉вл = 𝑘 = 0,25 = 1,33 с;
рв
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
13
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
    
гдеvпл- расчетная норма подачи наружного воздуха на одного пассажира соответственно в зимний и летний период, м3/с;
𝑛𝑛 - расчетное число пассажиров в вагоне (если не задано, то принимать число мест, на которое рассчитан вагон);
𝑘рв-коэффициент рециркуляции вентиляционного воздуха (𝑘рв=0,25).
Мощность двигателя для вентилятора конденсатора рассчитывается по формуле:
𝑘вк ∙ 𝑉вк∙ 𝐻вк 1.5 ∙ 4,5 ∙ 16 ∙ 10−3
Рвк = 0,102 ∙ 𝜂 = 0,102 ∙ 0,6 = 1.76кВт;
вк
(подача и напор вентилятора конденсатора заданы; принимаем КПД вентилятора 𝜂вк=0,6, коэффициент запаса 𝑘вк=1,5).
Мощность двигателя циркуляционного насоса отопления (при принятых
КцН=1,2 и КПД насоса𝜂цн=0,5).
𝑘цн ∙ 𝑉цн∙ 𝐻цн 1,2 ∙ 3.7 ∙ 10−3 ∙ 5,3
Рцн = 0,102 ∙ 𝜂 = 0,102 ∙ 0,5 = 0,461 кВт;
цн
2.2. Определение мощности и выбор электрических устройств отопления вагона
Отопительные устройства вагона должны поддерживать заданную температуру в вагоне с точностью +2° при температуре наружного воздуха до
-40°С. Расчетным режимом при выборе отопительных устройств пассажирского вагона является зимнее время эксплуатации вагона.
При конвекционно-циркуляционной системе отопления мощность нагревательных элементов калорифера в кВт
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
14
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
   
Ркл= 𝑉ВЗ ∙ СВ(𝑡ВЗ − 𝑡НЗ) ∙ 10−3 = 6,2 ∙ 10−3 ∙ 54 ∙ 1220(22 + 42)10−3
= 26.14 кВт;
гдеVB3 = vn3·nn. объем наружного воздуха, подаваемого в вагон, м3/с; Св = 1220 Дж теплоемкость воздуха;
м3∙с
tB3 - температура воздуха внутри вагона в расчетный период, °С; tH3 - температура наружного воздуха (расчетная), °С.
Мощность электрических печей вагона в кВт, при этой систем отопления
РЭП= Q1+ Q2= Fв · k·( tB3 - tH3) 10−3= 1,1·10−3·270,5·1,32·(22+42)=25,13 кВт
гдеQ1=FB· (tB3 - tHJ1) - потери тепла через поверхность кузова вагона, Вт;
Q2 – потери тепла на инфильтрацию (в зимнее время для цельнометаллических вагонов можно принять Q2 = 0,1·Q1;
FB- поверхность – кузова вагона, через которую происходят потери тепла, м (можно принятрFв= 270,5 м);
k –средний коэффициент теплоотдачи с учетом нарушений плотности конструкций вагона, усадки и увеличения влажности теплоизоляционного материала г т.д. (можно принять k= 1,3÷1,35).
При электроводном отоплениимощность электронагревателей котла в
кВт
Рэп = (1,1FB+vпзnпСв)( 𝑡ВЗ− 𝑡НЗ)10-3 = (1,1270,5+6,210-3541220) (22+42)10-3= 45,18кВт
2.3 Определение мощности и выбор двигатель компрессора установки охлаждения воздуха
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
15
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
Мощность электродвигателя в кВт,
РДК= kк ∙ Q𝟎 ∙ 10−3 = 0,4 ∙ 122980 ∙ 10−3 = 49,1 кВт
где коэффициент, учитывающий прерывистый характер работы компрессора (можно принять kк=0,35÷0,48);
Q0– общие (полный) тепловой поток, который должен быть отведен
воздухоохладителем, Вт.
Общий (полный) тепловой поток складывается из шести тепловым потоков:
а) тепловой поток, поступающий через поверхность кузова вагона в
Вт
𝑄1 = 𝐹𝐵 ∙ (𝑡НЛ − 𝑡ВЛ) = 270,5 ∙ 1,32(42 − 24) = 6427Вт;
tHJI - расчетная температура наружного воздуха летом, °С; tвл- расчетная температура внутри вагона летом, °С;
к=1,3÷1,34-средний коэффициент теплоотдачи поверхности вагона, Вт/м2'с °С; б) тепловой поток от инфильтрации для летнего периода
эксплуатации в Вт
𝑄2 = 0,15 ∙ 𝑄1 = 0,15 ∙ 6427 = 964 Вт;
в) тепловой поток, приносимый наружным воздухом при вентиляции вагона, в Вт
𝑄3 = 𝑣пл ∙ 𝑛𝑛 ∙ 𝐶𝐵(𝑡М − 𝑡ВЛ) = 6,2 ∙ 10−3 ∙ 54 ∙ 1220(50 − 24) = 106372Вт;
𝑣пл – расчетная норма подачи наружного воздуха на одного пассажира летом, м3/с;
г) тепловой поток за счет солнечной радиации в Вт
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
16
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
10
𝑄4 = 𝐹р ∙ 𝑘(𝑡М − 𝑡ВЛ) ∙ 𝑍Р = 108,2 ∙ 1,32 ∙ (50 − 24) 24 = 1547Вт;
где,FP- расчетная поверхность кузова вагона, подвергающаяся солнечной радиации, м2 можно принятьFP= (0,3 - 0,4)F=0,4∙ 270,5=108,2 м2;
tM - расчетная (максимальная) температура поверхности кузова вагона (можно принять tM = 50°С);
Zp- продолжительность солнечного облучения вагона в течение суток, ч (задана);
д) тепловой поток, выделяемый пассажирами вагона, в Вт
𝑄5 = 𝑞 ∙ 𝑛𝑛 = 105 ∙ 54 = 5670 Вт;
q - мощностьтеплового потока, выделяемого одним пассажиром (можно принять q= 90-120 В);
е) мощность теплового потока от электродвигателей, положенных внутри вагона, осветительных и других электроприборов, принимается
Q6=2000 Вт.
Общая мощность тепловой энергии, которая должна быть отведена в воздухоохладителе,
𝑄0 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 + 𝑄4 + 𝑄5 + 𝑄6 =
= 6427 + 964 + 106372 + 1547 + 5670 + 2000 = 122980 Вт;
2.4 Расчет и выбор осветительной нагрузки вагона
По найденной мощности и с учетом условий работы по каталогу из л. 1 выбираются необходимые электродвигатели. Если такой двигатель по каталогу подобрать нельзя, то выбирают из каталога двигатель ближайшей большей мощности.
Выбор двигателей по каталогу удобно свести в таблицу,
подставленную по форме таблица 2.4.1.
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
17
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
Таблица 2.4.1. – Электродвигатели, устанавливаемые в вагоне
Мощность осветительной нагрузки в Вт для каждого из помещений вагона выбирают по формуле:
Р = S∙k,
где S - площадь, м2;k - удельная установленная мощность в (В/м )
Для определения мощности осветительной нагрузки используем метод удельной мощности на единицу площади. Этот метод достаточно простой, обладает необходимой точностью и нашел широкое применение
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
18
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
Наименование двигателя
|
Мощност ь, полученн ая расчетом,
кВт
|
Номинальн ая мощность, кВт (по каталогу)
|
Тип двигател я
|
Номин альный ток двигате ля
|
ηн
|
Двигатель вентилятора системы вентиляции
вагона
|
1,35
|
1,8
|
П-21
|
0,215
|
0,76
|
Двигатель
компрессора
|
8,8
|
11
|
П-51
|
1,183
|
0,845
|
Двигатель
вентилятора конденсатора
|
1,41
|
1.8
|
П-21
|
0,215
|
0,76
|
Двигатель циркуляционного
насоса отопления
|
0,492
|
0,7
|
П-11
|
0,087
|
0,735
|
па практике. При использовании его сначала определяется мощность осветительной нагрузки для каждого помещения вагона в отдельности, а затем суммарная мощность осветительной нагрузки для всего вагона. Отдельно определяется мощность ламп люминесцентного освещения и мощность ламп накаливания. Это необходимо для того, чтобы можно было определить мощность преобразователя для люминесцентного освещения. Необходимо знать отдельно мощность ламп накаливания и люминесцентных ламп и для выбора проводов, защитных и коммутационных аппаратов.
Таблица 2.4.2 – Удельные мощности ламп
Определив мощность осветительной нагрузки вагона от люминесцентных ламп, определяют мощность преобразователя для
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
19
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
Помещения вагона
|
Удельная мощность осветительной
нагрузки, Вт/м2
|
Лампы
накаливания
|
Люминесцентные
лампы
|
Купе жесткого вагона
|
12 - 18
|
10-20
|
Купе мягкого вагона
|
18-22
|
10-20
|
Отделение открытого
вагона
|
10-15
|
6-10
|
Коридоры, проходы
|
8-10
|
6-10
|
Туалеты
|
10-12
|
-
|
Тамбуры
|
8-11
|
-
|
Прочие помещения
|
8-10
|
-
|
люминесцентного освещения вагона (преобразователи применяют, если система электроснабжения постоянного тока)
РОВЛЮМ 1025
РПР= 𝜂 = 0,6 = 1708 Вт
ПР
𝜂ПР= 0,5÷0,6 если преобразователь электромашинный;
𝜂ПР= 0,7 + 0,85 если преобразователь статический полупроводниковый.
Если выбран преобразователь для питания люминесцентных ламп электромашинного типа, то по мощности Рпр выбирается двигатель преобразователя.
Мощность сигнальных, служебных и других специальных ламп может быть принята равной 300+400 Вт.
Расчет осветительной нагрузки вагона
Таблица 4.2.3
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
20
|
Изм. Ли
|
ст
|
№ документа
|
Подпись
|
Дата
|
   
№
|
Помещение
|
Рт Вт/м
2
|
F
м2
|
Р
Вт
|
Принимается
|
Кол- во ламп на вагон
|
Мощность ламп, Вт
|
Светильн ик
|
Тип и мощност ь лампы,
Вт
|
Люминесцентные лампы
|
1
|
Отдел.
От.вагон
|
10
|
3,2
|
32
|
двухлам- повый
|
ЛТБ 20
|
18
2
|
400
|
2
|
Служебное от.
|
10
|
1,5
|
15
|
3
|
Проход
|
10
|
9,8
|
98
|
однолам-
повый
|
ЛТБ 15
|
6
|
|
4
|
Полкупе
|
10
|
1,9
|
19
|
|
2
|
1200
|
Рлюм=520Вт
|
Лампы накаливания
|
1
|
Тамбур
|
9
|
2,7
|
24,3
|
однолам-
повый
|
25
|
4
|
100
|
2
|
Коридор малый
|
10
|
1,92
|
19,2
| |
Скачать 353.45 Kb.