<<
>>

3.3. Выбор состава и структурной схемы СНМ

В последние годы в кабинах сельскохозяйственных машин, как на зарубежных, так и на отечественных, начали активно применять различные средства нормализации микроклимата. Их можно разделить на следующие группы [33,41,43, 76, 88]:

кондиционеры (хладоновые и испарительного типа);

отопители (автономные или использующие теплоту от двигателя);

вентиляторы, воздухоочистители и устройства для тепловой

защиты.

При эксплуатации сельскохозяйственных машин нельзя создать тепловлажностные условия, в которых использование указанных средств было бы наиболее эффективным. При неустановившемся

режиме для установления отношения между температурой, влажностью и скоростью движения воздуха в кабине относительно наружной температуры, необходима дополнительная аппаратура, позволяющая задавать оптимальные режимы работы СНМ.

В настоящее время ведутся попытки создать такую аппаратуру, но из-за нсизучснпости алгоритмов управления в условиях работы сельскохозяйственных машин, а также отсутствия каких-либо рекомендаций по установлению оптимальных режимов работы СНМ, регулирование их режимов производится вручную, основываясь на субъективных ощущениях [39,46, 85].

Среди широкого многообразия СНМ более широкое применение нашли в основном два типа: хладоиовые и водоиспарительные.

Принцип работы хладонового кондиционера основывается на изменении давления и температуры при превращении хладагента в газ и конденсации вновь в жидкость и заключается в следующем.

Компрессор 1 (рис. 3.7.) всасывает и сжимает находящийся в газообразном состоянии хладагент. Хладагент из компрессора 1, попадает в конденсатор 3, в котором охлаждается и переходит в жидкое состояние. После удаления влаги в осушителе 4 хладагент поступает в расширительный клапан 7, расширяясь в котором, переходит в туманообразное состояние, а затем, войдя через первый вход в испаритель 8, переходит в газообразное состояние. При испарении хладагент через поверхности, разделяющие жидкий холодоноситель и испаряющийся хладагент охлаждает жидкий холодоноситель. Через первый выход испарителя 8 хладагент поступает в компрессор 1, совершая, таким образом, кругооборот по циклу и охлаждая жидкий холодоноситель в испарителе 8.

Жидкий холодоноситель через второй выход испарителя 8 поступает в жидкостной насос 2, который нагнетает жидкий холодоноситель через теплообменник 6 отоиителя и трубопроводы на второй вход испарителя 8. При этом кран 5 находится в закрытом состоянии, обеспечивая кругооборот жидкого холодоносителя по циклу. Причем соединение контура, по которому движется жидкий холодоноситель, с системой охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) через трубопровод позволяет вытеснять в систему охлаждения ДВС жидкий холодоноситель при его расширении при повышении температуры в контуре или всасывать из системы охлаждения жидкий холодоноситель при снижении его температуры в контуре. Воздух, подаваемый вентилятором 9 через теплообменник 6 и воздуховоды отопителя в кабину, охлаждает ее внутреннее пространство. При отсутствии необходимости охлаждения кабины компрессор 1 и жидкостной насос 2 выключаются, а для обеспечения подогрева кабины от системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания кран 5 открывается и горячий холодоноситель подается от системы охлаждения через трубопроводы, теплообменник 6.

Для контроля температуры служат 14... 16 датчики, влажности воздуха в кабине - датчик 17. Расход воздуха на выходе СНМ контролируется датчиком 13. Датчики 11 и 12 контролируют температуру и влажность воздуха на выходе СНМ. Для измерения температуры и влажности воздуха окружающей среды служат датчики 19 и 20 соответственно. Регулирование микроклимата в кабине в соответствии с разработанными алгоритмами управления обеспечивается микропроцессором 10.

Рис. 3.7. Структурная схема СНМ

Хладоновыс кондиционеры позволяют обеспечить допустимую температуру воздуха в кабинах МСА при определенных условиях работы.

Применяемые в настоящие время хладоновые кондиционеры воздуха имеют существенные недостатки: большое потребление электроэнергии (система кондиционирования воздуха потребляет более 20% мощности двигателя) [46, 50, 59, 96]; высокая цена, определяемая сложностью изготовления, использованием дорогостоящих цветных металлов, значительными затратами на обслуживание и ремонт; загрязнение окружающей среды рабочим веществом - фреоном, (в 1985 году европейскими странами была подписана венская конвенция "О защите озонового слоя", а в 1987 году принят меморандум "О веществах, влияющих на озоновый слой", которыми предусмотрено существенное сокращение производства фреонов). [66,84]

Начиная с января 1996 г. производители кондиционеров перешли на новый экологически чистый фреон R-134. Это требование Монреальской Конвенции, которую подписала и Россия.

В настоящее время в НАТИ и МАМИ проводятся работы по экологически чистым кондиционерам. Парокомпрессионный компрессор на фреоне R-134a был разработан для Волгоградского тракторного завода. Параллельно разрабатываются и безфреоновые кондиционеры термоэлектрического типа, действующие по принципу эффекта Пельтье. [24]

Более простыми по конструкции и обслуживанию являются водоиспарительные охладители [26, 106], отличающиеся относительно низким расходом энергии и невысокой стоимостью. Их техническое обслуживание и ремонт возможно проводить силами рядовых механизаторов. По принципу охлаждения они делятся на прямое испарительное охлаждение и косвенное.

В первом случае воздух, подаваемый в кабину, охлаждается за счет испарения воды, а это значительно увеличивает влажность воздуха в кабине (рис. 3.8).

Схема водоиспарительного кондиционера 18 (рис. 3.7.) показана на рис. 3.8. Кондиционер состоит из корпуса 1 со съемной верхней крышкой 2, предназначенной для извлечения теплообменника и периодической промывки, с отверстиями 3 и 4 для установки на нижней крышке 16 поддона, вентилятора 5, и залива воды. Отверстие с пробкой 6 служит для залива воды в поддон 7, который снабжен отбортовкой 8 поплавком 9. Воздух из кабины транспортного средства подается вентилятором 5 на теплообменник 10, установленный в поддоне с водой 7 на амортизаторе 12, где он охлаждается за счет адиабатического испарения и поступает струей в кабину, снижая температуру внутреннего воздуха, оказывая душирующее воздействие.

При этом возможна работа кондиционера с забором наружного воздуха и подачи его в кабину. В этом случае устройство ставится так, чтобы забирать наружный воздух и охлаждать его в теплообменнике, а затем направлять охлажденный наружный воздух в кабину транспортного средства.

Кондиционеры второго типа принципиально отличаются - воздух разделяется на два потока: основной, подаваемый в кабину, и вспомогательный, который охлаждаясь за счет испарения воды через теплообменную поверхность, охлаждает основной поток. [58] Эффективность косвенного испарения может быть повышена за счет предварительного охлаждения вспомогательного потока. [47, 90] Активно применяются в кабинах МСА и отопнтсли, использующие тепло основного двигателя. Основное преимущество таких отопителей - высокая экономичность. Так как используются тепловые отходы. [57, 85]

Существенным же недостатком является то, что подача тепла в кабину прекращается в тот момент, когда выключается двигатель. Влажность воздуха в кабине при работе отопитсля не регулируется и может изменяться в больших пределах. Были предприняты попытки разработки отопительно-увлажнительного устройства Минским тракторным заводом, но они не нашли широкого практического применения [35, 41].

Недостатком таких отопителей является необходимость установления мощного источника электрической энергии, который в настоящее время в большинстве МСА отсутствует.

При разработке конструкции систем вентиляции кабины МСА необходимо решать ряд противоречивых проблем: обеспечить минимальный нагрев воздуха вентилятором при максимальной возможной подаче, очистить подаваемый воздух от пыли, исключить сквозняки и т.д.

В системах вентиляции кабин МСА применяют в основном центробежные вентиляторы, в ряде случаев можно использовать диагональные вентиляторы. В последние годы большое внимание уделяется диаметральным вентиляторам.

Самым распространенным способом очистки подаваемого воздуха от пыли является пропускание его через фильтры. Недостатком является то обстоятельство, что необходимо его периодически очищать от задержанной пыли и менять фильтрующий материал.

Наиболее распространен фильтрующий материал в виде бумаги или синтетически волокнистых материалов, однако мелкие частицы пыли такими фильтрами задерживаются плохо.[44]

В настоящее время активно используются вентиляторы, обеспечивающие подачу воздуха с одновременной очисткой его от пыли. Такие вентиляторы были созданы НАТИ, Таганрогским ГСКБ и другими организациями. [48, 50]

В комплексе с кондиционерами эффективно применять и поворотные и сферические насадки для распределения воздуха в кабине, а также насадки в форме регулируемых жалюзи.

Не менее важной проблемой остается разработка устройств тепловой защиты кабин, которые позволяют значительно снизить теплопоступлення в кабину. Примером может послужить применение теплозащитных стекол, теплоизоляция ограждений микропористыми веществами, установление протнвосолнсчных козырьков, использование жалюзей, наклон стекла вперед и некоторые другие.

В заключении следует отметить, что только комплексный подход к нормализации микроклимата обеспечит благоприятные климатические условия в кабине.

<< | >>
Источник: Голубева Юлия Васильевна. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СРЕДСТВА НОРМАЛИЗАЦИИ МИКРОКЛИМАТА В КАБИНАХ МОБИЛЬНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ. 2004

Еще по теме 3.3. Выбор состава и структурной схемы СНМ:

  1. 3.3. Выбор состава и структурной схемы СНМ
  2. Понятие структурной схемы. Типы структурных схем предложения. Минимальные и расширенные структурные схемы. Фразеосхемы
  3. Составление структурных схем словосочетаний.
  4. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРЕДЛОЖЕНИЯ
  5. §37. РАСШИРЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ПРЕДЛОЖЕНИЙ
  6. § 38. ТИПЫ «РАСШИРИТЕЛЕЙ» СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРЕДЛОЖЕНИЙ
  7. § 39. ЗАВИСИМОСТЬ «РАСШИРИТЕЛЕЙ» СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 'f ОТ ЕГО ПРЕДИКАТИВНОГО ЦЕНТРА
  8. § 44. РЕГУЛЯРНЫЕ РЕАЛИЗАЦИИ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРЕДЛОЖЕНИЙ
  9. § 45. СПИСОК РЕГУЛЯРНЫХ РЕАЛИЗАЦИЙ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРЕДЛОЖЕНИЙ И ПРАВИЛА ИХ ОБРАЗОВАНИЯ
  10. § 46. РЕГУЛЯРНЫЕ РЕАЛИЗАЦИИ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРЕДЛОЖЕНИЙ И РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ ПЕРЕДАВАЕМЫХ ИМИ ЗНАЧЕНИЙ
  11. § 47. ОСНОВАНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ РЕГУЛЯРНЫХ РЕАЛИЗАЦИЙ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРЕДЛОЖЕНИЙ
  12. § 72. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СЛОЖНОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ
  13. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ (ТИПЫ) ПРОСТЫХ НЕВОПРОСИТЕЛЬНЫХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ; ФОРМАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СЕМАНТИКА
  14. ПРЕДЛОЖЕНИЯ, СТРОЯЩИЕСЯ ПО СВОБОДНЫМ СТРУКТУРНЫМ СХЕМАМ
  15. 55. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРЕДЛОЖЕНИЯ
  16. 1. Общая характеристика простого двусоставного предложения. Основные структурные схемы двусоставных предложений.
  17. II. Подберите отрывки из произведений художественной литературы или мемуаров, в которых взаимодействие партнеров можно проанализироватьс точки зрения трансактного анализа. Составьте для них схемы трансакций.
  18. § 9. Минимальная структурная схема предложения и его расширенные схемы.
  19. 4. Структурная схема предложения и компоненты ее презентации. Вопрос о минимальной и расширенной структурной схеме в концепции В. А. Белошапковой. Понятие фразеологизированных структурных схем.
  20. 2.1 Организационное проектирование на основании использования типовых структурных схем