GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
Lêi nãi ®Çu
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y c¸c ph¬ng tiÖn giao th«ng vËn t¶i ngµy cµng
ph¸t triÓn ®· gióp cho con ngêi ®i l¹i gi÷a c¸c vïng miÒn dÔ dµng vµ tho¶i m¸i
h¬n. Ngµnh ®êng s¾t cña ta cã nh÷ng tuyÕn ®êng xu«i Nam ngîc B¾c qua nh÷ng
vïng khÝ hËu kh¸c nhau víi ®Æc thï nhiÖt ®é cña níc ta lµ nãng Èm vµ mïa ®«ng
lµ sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a hai miÒn Nam B¾c. Cïng víi sù tiÕn bé cña khoa
häc kü thuËt vµ ®Ó phôc vô hµnh kh¸ch ®îc tèt h¬n, gióp cho hµnh kh¸ch tho¶i
m¸i khi di chuyÓn, n©ng cao tÝnh c¹nh tranh víi c¸c ngµnh kh¸c.ViÖc ®iÒu hoµ
kh«ng khÝ trªn ®oµn tµu ®· ®îc chó träng h¬n rÊt nhiÒu. C¸c lo¹i toa xe ®îc l¾p
®Æt hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ nh A, An, Bn t¹o c¶m gi¸c tho¶i m¸i cho hµnh
kh¸ch khi di chuyÓn. Trong qu¸ tr×nh vËn hµnh cña ®oµn tµu, ®iÒu cèt yÕu nhÊt lµ
an toµn cña ®oµn tµu, ®óng thêi gian quy ®Þnh ®Ó cã thÓ n©ng cao n¨ng lùc th«ng
qua trªn tuyÕn. §iÒu nµy tríc hÕt phô thuéc rÊt nhiÒu vµo ban l¸i m¸y.Ban l¸i
m¸y cã ®îc ®¶m b¶o tèt vÒ m«i trêng lao ®éng, gióp cho hä cã ®îc sù minh mÉn
cÇn thiÕt trong khi vËn hµnh ®oµn tµu. Víi mét sè ®Çu m¸y míi cña níc ta hiÖn
nay nh D19E , D14E, D20E ®· ®îc trang bÞ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ca bin gióp
cho ban l¸i m¸y lµm viÖc hiÖu qu¶ h¬n vµ ®¶m b¶o nh÷ng tiªu chuÈn vÒ m«i trêng, an toµn lao ®éng vµ ban l¸i m¸y ®· lµm viÖc hiÖu qu¶ h¬n h¼n so víi c¸c
lo¹i ®Çu m¸y cha ®îc l¾p ®Æt hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ.
Nh vËy, ®Ó c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ban l¸i m¸y, yªu cÇu hiÖn nay
cña ngµnh ®êng s¾t lµ l¾p ®Æt hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ cho c¸c lo¹i ®Çu m¸y
®ang sö dông mµ cha ®îc l¾p ®Æt ®iÒu hoµ kh«ng khÝ.
Sau qu¸ tr×nh häc tËp trong trêng, ®îc sù ph©n c«ng cña bé m«n §MTX vµ
sù híng dÉn cña TS §ç ViÖt Dòng, em ®· ®îc giao ®Ò tµi: “TÝnh to¸n nhiÖt vµ
x©y dùng ph¬ng ¸n l¾p ®Æt m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ cho ca bin ®Çu m¸y D12E”
§©y lµ nh÷ng nghiªn cøu tÝnh to¸n cô thÓ cho ®Çu m¸y D12E nhng nã
còng cã thÓ sö dông cho c¸c lo¹i ®Çu m¸y kh¸c cña ®êng s¾t ViÖt Nam víi nh÷ng
®iÒu chØnh cô thÓ cho phï hîp víi thùc tÕ tõng lo¹i ®Çu m¸y.
Ch¬ng 1: Nghiªn cøu vÒ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ
Cho ph¬ng tiÖn giao th«ng vËn t¶i.
1.1. C¸c lo¹i ®iÒu hoµ kh«ng khÝ cho ph¬ng tiÖn giao th«ng vËn t¶i
1.1.1. Kh¸i niÖm vÒ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ
Tõ xa con ngêi ®· cã ý thøc t¹o ra ®iÒu kiÖn tiÖn nghi cho cuéc sèng xung
quanh m×nh.Mïa ®«ng th× sëi Êm cßn mïa hÌ th× th«ng giã tù nhiªn hay cìng
bøc.
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
1
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
§iÒu hoµ kh«ng khÝ lµ mét ngµnh khoa häc nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p c«ng
nghÖ vµ thiÕt bÞ ®Ó duy tr× mét m«i trêng kh«ng khÝ phï hîp víi mét c«ng nghÖ
s¶n suÊt, chÕ biÕn hoÆc tiÖn nghi ®èi víi con ngêi.
C¸c ®¹i lîng cÇn duy tr× trong ®iÒu hoµ kh«ng khÝ lµ:
1. NhiÖt ®é
2. §é Èm
3. Sù lu th«ng vµ tuÇn hoµn kh«ng khÝ
4. Sù khö bôi vµ c¸c thµnh phÇn l¹ cña kh«ng khÝ nh vi khuÈn vµ c¸c
lo¹i khÝ ®éc h¹i.
5. TiÕng ån vµ m«i trêng tÜnh ®iÖn.
Ngµy nay mçi ngµnh ®Òu cã nh÷ng c«ng tr×nh riªng nghiªn cøu vÒ ®iÒu hoµ
kh«ng khÝ vµ øng dông riªng cho ngµnh m×nh. Trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i,
®iÒu hoµ kh«ng khÝ còng lµ hÕt søc quan träng ®Ó phôc vô hµnh kh¸ch trªn hµnh
tr×nh ®i l¹i, di chuyÓn gi÷a c¸c vïng mµ kh«ng bÞ mÖt mái vµ quan träng nhÊt lµ
®¶m b¶o tiÖn nghi, ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho tµi xÕ ®iÒu khiÓn c¸c ph¬ng tiÖn giao
th«ng.
1.1.2. Nguyªn lý lµm viÖc cña ®iÒu hoµ kh«ng khÝ
HiÖn nay, trªn thÕ giíi cã rÊt nhiÒu lo¹i thiÕt bÞ l¹nh, m¸y ®iÒu hoµ kh«ng
khÝ,chóng ®îc dïng vµo rÊt nhiÒu môc ®Ých kh¸c nhau, trªn c¸c ph¬ng tiÖn, ®Þa
®iÓm kh¸c nhau nhng chóng cã ®iÓm chung nhÊt ®ã lµ ®Òu tu©n theo chu tr×nh
l¹nh ®¬n gi¶n nhÊt ®ã lµ chu tr×nh cacno ngîc.
1.1.2.1. Chu tr×nh cacno ngîc.
Chu tr×nh cacno rÊt ®¬n gi¶n kh«ng ph¶i vÒ mÆt thiÕt bÞ mµ nã ®¬n gi¶n v× chØ
bao gåm hai qu¸ tr×nh: ®o¹n nhiÖt vµ ®¼ng nhiÖt xen kÏ nhau. Theo chu tr×nh
cacno ngêi ta thÊy r»ng: Khi mäi ®iÒu kiÖn kh¸c cña vËt chÊt kh«ng biÕn ®æi nÕu
ta lÊy bít nhiÖt ®é ®i th× nhiÖt ®é cña sÏ gi¶m xuèng.
§å thÞ cña chu tr×nh cacno ngîc
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
2
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1-1: Chu tr×nh cacno ngîc
Tõ ®å thÞ ta thÊy r»ng:
Qu¸ tr×nh gi·n në ®¼ng nhiÖt (4-1) : ChÊt lµm l¹nh thu hót nhiÖt trong buång
lµm l¹nh nhng nhiÖt ®é cña nã kh«ng ®æi
Qu¸ tr×nh lµ qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt (1-2): x¶y ra trong ®iÒu kiÖn chÊt lµm
l¹nh kh«ng cã trao ®æi nhiÖt víi m«i trêng bªn ngoµi. Trong qu¸ tr×nh nµy néi
n¨ng chÊt lµm l¹nh biÕn ®æi nªn nhiÖt ®é cña nã t¨ng tõ T0 => Tk
Qu¸ tr×nh nÐn ®¼ng nhiÖt (2-3) : nhiÖt ®é cña nã kh«ng thay ®æi. NhiÖt ®é cña
chÊt lµm l¹nh ®a truyÒn cho buång chÞu nhiÖt. NhiÖt ®é cña nã gi÷ nguyªn Tk
Qu¸ tr×nh gi·n në ®o¹n nhiÖt (3-4) : ChÊt lµm l¹nh qua xilanh gi·n në. NhiÖt
®é chÊt lµm l¹nh gi¶m xuèng tõ Tk => T0
KÕt qu¶ cña chu tr×nh cacno ngîc lµ nhiÖt tõ vËt cã nhiÖt ®é thÊp T 0 ®a truyÒn
cho chÊt lµm l¹nh, do ®ã vËt cã nhiÖt ®é thÊp ®îc lµm l¹nh hay ®îc gi÷ ë nhiÖt ®é
thÊp. Trong qu¸ tr×nh (2-3) nhiÖt tõ chÊt lµm l¹nh ®a truyÒn cho vËt cã ®é nãng
cao Tk muèn thùc hiÖn ®îc nh vËy th× chÊt lµm l¹nh ®îc biÕn ®æi tõ nhiÖt ®é thÊp
lªn nhiÖt ®é cao. Muèn vËy ph¶i tèn mét c«ng A Ln . Trong qu¸ tr×nh gi·n në chÊt
lµm l¹nh l¹i sinh mét c«ng A LD. Nh vËy c«ng cña chu tr×nh cacno ngîc lµ AL =
ALn - ALD
Gäi
q0 lµ lîng nhiÖt tõ vËt ®îc lµm l¹nh nh¶ ra
BiÓu thÞ b»ng diÖn tÝch (a14b)
qk lµ lîng nhiÖt mµ vËt cã ®é nãng cao thu vµo.
BiÓu thÞ b»ng diÖn tÝch (a23b)
AL lµ lîng nhiÖt t¬ng ®¬ng mµ hÖ thèng lµm l¹nh.
BiÓu thÞ b»ng diÖn tÝch (1234)
Khi ®ã ta cã biÓu thøc:
qk = q0 + AL
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
3
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
HiÖu suÊt cña chu tr×nh lµm l¹nh:
a0
T
0
AL Tk T0
1.1.2.2. S¬ ®å m¸y l¹nh øng víi chu tr×nh cacno ngîc.
H×nh 1-2: S¬ ®å m¸y l¹nh øng víi chu tr×nh cacno ngîc
- Qu¸ tr×nh 1-2 h¬i ®îc hót vÒ m¸y nÐn ë tr¹ng th¸i 1 trong vïng h¬i Èm. H¬i
Èm ®îc xö lý råi ®i vµo m¸y nÐn ë tr¹ng th¸i kh«. Cã ®îc ®iÒu nµy lµ do trªn m¸y
®iÒu hoµ nhiÖt ®é ®îc l¾p thªm mét b×nh t¸ch rêi thÓ láng. Trong ®ã sö dông
nguyªn lý: vËn tèc chÊt lµm l¹nh gi¶m nhá ®ét ngét, chiÒu chuyÓn ®éng cña nã
thay ®æi nªn nh÷ng giät thÓ láng cßn sãt l¹i trong h¬i chÊt lµm l¹nh r¬i xuèng vµ
quay vÒ dµn bay h¬i. H¬i ra khái m¸y nÐn cã tr¹ng th¸i b·o hoµ kh« 2.
- Qu¸ tr×nh 2-3 lµ qu¸ tr×nh ngng tô ®¼ng nhiÖt. Khi m«i chÊt th¶i nhiÖt ra m«i
trêng. H¬i chÊt lµm l¹nh ®îc kh«ng khÝ lµm l¹nh nhê qu¹t giã vµ c¸c c¸nh t¶n
nhiÖt l¾p trªn ®êng èng cña dµn nãng. Nhê ®ã chÊt lµm l¹nh chuyÓn sang thÓ
láng.
- Qu¸ tr×nh 3-4 lµ qu¸ tr×nh gi·n në ®o¹n nhiÖt cã sinh c«ng cña m«i chÊt trong
van tiÕt lu.
- Qu¸ tr×nh 4-1 lµ qu¸ tr×nh bay h¬i ®¼ng nhiÖt trong thiÕt bÞ bay h¬i ®Ó sinh
l¹nh. NhiÖt tõ vËt cÇn lµm l¹nh truyÒn vµo chÊt lµm l¹nh. ChÊt lµm l¹nh nhËn
nhiÖt vµ trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu. TiÕp tôc chu tr×nh míi.
1.1.3. M¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ dïng cho kh«ng gian tÜnh t¹i.
HiÖn nay, ®iÒu hoµ kh«ng khÝ ®· ®îc sö dông réng r·i trong cuéc sèng cña
mäi gia ®×nh. Ngµy cµng cã nhiÒu h·ng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ míi ra ®êi víi nh÷ng
s¶n phÈm ngµy cµng hiÖn ®¹i, tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng vµ cã nhiÒu mÉu m· míi.
§iÒu hoµ kh«ng khÝ cho kh«ng gian tÜnh t¹i nh v¨n phßng hay gia ®×nh nãi
chung ®îc chia lµm hai lo¹i dùa theo kÕt cÊu cña chóng lµ: Mét khèi vµ hai khèi.
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
4
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
M¸y ®iÒu hoµ mét khèi: Lµ lo¹i m¸y cã phÇn m¸y nÐn, dµn ngng tô, dµn bay
h¬i, qu¹t lµm m¸t ®îc bè trÝ trong cïng mét khèi.
H×nh 1-3: S¬ ®å m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ mét khèi
M¸y ®iÒu hoµ mét khèi cã c¸c u ®iÓm nh : KÕt cÊu nhá gän, c¸c ®êng èng
nèi gi÷a m¸y nÐn víi dµn ngng tô vµ dµn bay h¬i ®îc hµn kÝn l¹i víi nhau nªn
hiÖn tîng mÊt m«i chÊt lµm l¹nh gÇn nh kh«ng x¶y ra. §éng c¬ m¸y nÐn ®îc lµm
m¸t b»ng chÝnh h¬i cña m«i chÊt l¹nh ®i vµo ®Çu hót cña m¸y nÐn.
Tuy nhiªn do m¸y nÐn ®Æt gÇn dµn bay h¬i nªn tæn thÊt nhiÖt lín vµ g©y ån
trong qu¸ tr×nh sö dông.
M¸y ®iÒu hoµ hai khèi: Lµ lo¹i m¸y ®îc t¸ch riªng phÇn dµn ngng tô, m¸y
nÐn, qu¹t dµn ngng tô lµm mét phÇn ®îc ®Æt phÝa ngoµi kh«ng gian tÜnh vµ phÇn
dµn bay h¬i, qu¹t dµn bay h¬i, phÇn ®iÒu khiÓn cña m¸y ®îc ®Æt trong kh«ng gian
tÜnh t¹i. Hai phÇn cña m¸y ®îc nèi víi nhau b»ng ®êng èng dÉn ga. Tuú thuéc
vµo c«ng suÊt lµm l¹nh cña m¸y mµ lùa chän kÝch thíc èng dÉn ga cho phï hîp.
Mét sè th«ng sè cña m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ hai khèi:
C«ng suÊt
l¹nh/sëi
(BTU/h)
10000/10300
13000/13500
18000/18500
21800/22400
28000/28500
48000/48500
§iÖn ¸p
(U/pha/f)
Dßng ®iÖn
l¹nh/sëi (A)
220V/1/50Hz
220V/1/50Hz
220V/1/50Hz
220V/1/50Hz
220V/1/50Hz
380Hz/3/50Hz
3.84/4.6
5.2/6.0
8,7/9,9
8,7/9,5
13,2/14,1
11/11
C«ng suÊt
®iÖn l¹nh/sëi
(W)
900/940
1150/1250
1800/1950
1800/1950
2750/2800
4500
Lu lîng giã
(m3/h)
520
520
750
920
1050
1400
DiÖn tÝch
kh«ng gian
l¾p ®Æt (m2)
< 15
15 - 30
30 - 40
40 - 50
50-70
>70
Ngoµi ra phÇn diÖn tÝch l¾p ®Æt cßn dùa trªn nhiÒu th«ng sè kh¸c cña kh«ng
gian l¾p ®Æt nh : Lîng ngêi trong phßng, c¸c nguån nhiÖt ph¸t ra trong phßng, kÕt
cÊu cña phßng nh kÝnh, bª t«ng hay híng ¸nh s¸ng chiÕu vµo phßng…
S¬ ®å tæng thÓ m¸y ®iÒu hoµ hai khèi:
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
5
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1-4: Dµn ngng tô m¸y ®iÒu hoµ nhiÖt ®é hai khèi
H×nh 1-5: Dµn bay h¬i m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ hai khèi
M¸y ®iÒu hoµ hai khèi cã u ®iÓm lµ kh«ng g©y ån trong qu¸ tr×nh sö dông, tæn
thÊt nhiÖt Ýt. Nhng l¹i cã nhîc ®iÓm lµ c¸c ®Çu nèi èng dÉn m«i chÊt l¹nh hay bÞ
hë dÉn ®Õn mÊt m«i chÊt. Nªn ph¶i thêng xuyªn b¶o dìng kiÓm tra.
1.1.4. M¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ cho c¸c ph¬ng tiÖn vËn t¶i.
HiÖn nay trªn c¸c ph¬ng tiÖn vËn t¶i ®iÒu hoµ kh«ng khÝ còng ®· ®îc sö dông
nh mét c«ng cô tÊt yÕu ®Ó phôc vô hµnh kh¸ch vµ c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn lµm viÖc
cho ngêi ®iÒu khiÓn ph¬ng tiÖn. §iÓn h×nh cho c¸c ph¬ng tiÖn vËn t¶i ®ang sö
dông ®iÒu hoµ kh«ng khÝ lµ c¸c lo¹i «t«, ®Çu m¸y, toa xe.
§iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn «t« hiÖn nay chñ yÕu sö dông lo¹i m¸y nÐn kiÓu nöa
kÝn. C«ng suÊt truyÒn cho m¸y nÐn ®îc trÝch ra tõ ®éng c¬. Th«ng qua bé d©y ®ai
dÉn ®éng vµ li hîp tõ nèi víi trôc cña m¸y nÐn. C¸c cöa giã trªn «t« ®îc bè trÝ
theo tõng chç ngåi trªn xe vµ cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc lîng giã cÇn thiÕt cho nhu
cÇu cña tõng ngêi.
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
6
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
S¬ ®å tæng thÓ cña m¸y ®iÒu hoµ nhiÖt ®é trªn «t«:
H×nh 1-6: bè trÝ tæng thÓ m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn «t«
M¸y nÐn nöa kÝn lµm viÖc víi c«ng suÊt trÝch ra tõ ®éng c¬ nªn hÖ thèng m¸y
ph¸t vµ ¾c quy cña «t« sÏ kh«ng ph¶i lµm viÖc nhiÒu nªn sÏ t¨ng ®îc tuæi thä cña
chóng vµ gi¶m bít phøc t¹p cho «t«.
Tuy nhiªn víi lo¹i m¸y nÐn ch¹y b»ng c¬ lÊy c«ng suÊt trùc tiÕp tõ ®éng c¬
«t« nªn nÕu «t« ch¹y ë tèc ®é thÊp m¸y nÐn sÏ kh«ng ®ñ tèc ®é quay cÇn thiÕt,
nh vËy sÏ lµm m¸y nÐn kh«ng ®ñ c«ng suÊt, dÉn ®Õn hÖ thèng l¹nh lµm viÖc
kh«ng hiÖu qu¶. Khi ®ã nhiªn liÖu cÊp cho ®éng c¬ ph¶i t¨ng thªm ®Ó ®ñ tèc ®é
quay cÇn thiÕt cho m¸y nÐn. Nh vËy sÏ tèn nhiªn liÖu h¬n.
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
7
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
1.2. §iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ®Çu m¸y,toa xe ®ang sö dông.
1.2.1. C¸c hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn toa xe t¹i ViÖt Nam
1.2.1.1. CÊu t¹o
HÖ thèng m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn toa xe vÒ c¬ b¶n còng nh ®iÒu hoµ
kh«ng khÝ trong kh«ng gian tÜnh t¹i còng ®îc cÊu thµnh tõ nhiÒu bé phËn: m¸y
nÐn, dµn bay h¬i, dµn ngng tô, van tiÕt lu, van ®iÖn tõ, bé läc, b×nh chøa láng, hÖ
thèng ®êng èng nèi c¸c bé phËn, hÖ thèng ®iÖn, hÖ thèng ®o lêng, hÖ thèng b¶o
vÖ, b¶ng ®iÒu khiÓn, dµn sëi c¸c qu¹t giã, m«i chÊt lµm l¹nh (ga), khung m¸y.
- M¸y nÐn: hót h¬i m«i chÊt lµm l¹nh cã nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt thÊp ë dµn bay h¬i
vµ nÐn m«i chÊt lªn ¸p suÊt cao, nhiÖt ®é cao ®Ó ®Èy vµo dµn ngng tô, ®¶m b¶o sù
tuÇn hoµn trong hÖ thèng .
- Dµn ngng tô: chuyÓn h¬i m«i chÊt lµm l¹nh cã nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao sang
tr¹ng th¸i láng cã nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao.
- Dµn bay h¬i: gióp cho m«i l¹nh láng thu nhiÖt tõ m«i trêng ®îc lµm l¹nh,
b·o hoµ vµ bay h¬i.
- Van tiÕt lu: ®iÒu chØnh lu lîng vµ gi¶m ¸p suÊt, nhiÖt ®é cña m«i chÊt l¹nh
láng vµo dµn bay h¬i.
- Van ®iÖn tõ: ®îc bè trÝ tríc van tiÕt lu, kho¸ m«i chÊt l¹nh láng ë t¹i c¸c bé
phËn cã ¸p suÊt cao cña hÖ thèng nh»m gióp m¸y thùc hiÖn hót kiÖt m«i chÊt l¹nh
trong c¸c bé phËn cã ¸p suÊt thÊp gióp cho m¸y nÐn khi khëi ®éng kh«ng bÞ nÆng
t¶i va ®Ëp thuû lùc trong m¸y nÐn.
- B×nh chøa láng: ®îc bè trÝ ngay sau dµn ngng, dïng ®Ó chøa m«i chÊt lµm
l¹nh láng ®· ngng tô tõ dµn ngng tô ra, nh»m gi¶i phãng bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt
cho dµn ngng tô, duy tr× sù cÊp láng cho van tiÕt lu mét c¸ch liªn tôc.
- B×nh t¸ch láng: ®îc bè trÝ sau dµn bay h¬i, cã chøc n¨ng t¸ch hoµn toµn m«i
chÊt lµm l¹nh láng cßn sãt trong qu¸ tr×nh ho¸ h¬i t¹i dµn bay h¬i, råi tiÕt lu dÇn
vÒ m¸y nÐn nh»m tr¸nh sù cè va ®Ëp thuû lùc ®ét ngét cho m¸y nÐn.
- Bé läc: lo¹i trõ c¸c cÆn bÈn c¬ häc ( m¹t kim lo¹i...) vµ t¹p chÊt hãa häc (h¬i
Èm, a xÝt) ra khái vßng tuÇn hoµn cña m«i chÊt l¹nh, gióp b¶o vÖ m¸y nÐn, van
tiÕt lu.
- HÖ ®o lêng vµ b¶o vÖ: ®o vµ hiÓn thÞ c¸c th«ng sè kü thuËt, b¶o vÖ m¸y khi
gÆp sù cè.
- C¸c qu¹t giã: dïng ®Ó gi¶i nhiÖt cìng bøc c¸c giµn bay h¬i, dµn ngng tô.
Tham gia gi¸n tiÕp trong qu¸ tr×nh chuyÓn tr¹ng th¸i cña m«i chÊt lµm l¹nh. §èi
víi qu¹t giã, dµn bay h¬i cßn cã chøc n¨ng trén ®Òu khÝ t¬i víi khÝ håi vµ tuÇn
hoµn kh«ng khÝ trong m«i trêng ®îc lµm l¹nh.
HiÖn nay trong ngµnh ®êng s¾t níc ta ®ang sö dông mét sè lo¹i ®iÒu hoµ
kh«ng khÝ cho toa xe nh:
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
8
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
-M¸y §HKK Thermo King LRV8T/10T/12T
-M¸y §HKK King KTC 2055 A
-M¸y §HKK Toshiba RPU – 6004 V
-M¸y §HKK TK486.
Trong sè c¸c lo¹i m¸y nµy th× lo¹i §HKK King KTC 2055 A ®ang ®îc sö dông
rÊt nhiÒu trªn c¸c toa xe ®ang vËn dông.
Giíi thiÖu m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ king ktc 2055a
a- Kh¸i qu¸t:
M¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ King KTC 2055A lµ lo¹i m¸y cã hÖ thèng l¹nh vµ sëi
Êm hai chiÒu ®îc l¾p trªn nãc toa xe .
Nguån ®iÖn sö dông chÝnh
Nguån ®iÖn ®iÒu khiÓn
KÝch thíc bªn ngoµi
C«ng suÊt lµm l¹nh
NhiÖt ®é bªn ngoµi
Lîng giã håi trong toa xe
§iÒu hoµ hçn hîp
Lîng giã tuÇn hoµn
Lîng chèng Èm
Tiªu hao ®iÖn
Dßng ®iÖn vËn hµnh
Dßng ®iÖn khëi ®éng
ChÊt lµm l¹nh ( m«i chÊt)
Träng lîng
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
3pha AC 380V 50Hz
DC 24V
(DxRxC) 1900mm x1750mm x 450mm
16000KCAL/h
370C , 55%RH
250C ,55%RH
280C, 12,60C WB
2100m3/h
9,8L/h
8KW
15A
50A
R- 407C
470 kg
9
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1-6: CÊu t¹o tæng thÓ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ KING
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
10
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1-7: S¬ ®å hÖ thèng m¸y l¹nh KING
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
11
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
b - C¸c th«ng sè kü thuËt
Tªn thiÕt bÞ
Lo¹i m«i chÊt lµm l¹nh
Träng lîng m«i chÊt l¹nh cho m¸y
Lo¹i dÇu b«i tr¬n cho m¸y nÐn
Khèi lîng dÇu b«i tr¬n n¹p cho m¸y nÐn
¸P suÊt lµm viÖc cña ®Çu ®Èy
¸P suÊt lµm viÖc cña ®Çu hót
C«ng t¾c b¶o vÖ ng¨n ¸p suÊt cao :
+ TrÞ sè ¸p suÊt c¾t m¹ch b¶o vÖ
+ TrÞ sè ¸p suÊt ®ãng m¹ch phôc håi
C«ng t¾c b¶o vÖ ng¨n ¸p suÊt thÊp:
+ TrÞ sè ¸p suÊt c¾t m¹ch b¶o vÖ
+ TrÞ sè ¸p suÊt ®ãng m¹ch phôc håi
C«ng suÊt thiÕt kÕ hÖ thèng l¹nh
C«ng suÊt ®iÖn tiªu thô
Dßng ®iÖn ®Þnh møc
Dßng ®iÖn khëi ®éng
§iÖn ¸p m¹ch ®iÒu khiÓn
Khèi lîng tæng thµnh toµn bé m¸y
§éng c¬ m¸y nÐn:
+ Lo¹i ®éng c¬ kh«ng ®éng bé 3 pha
+ sè lîng m¸y nÐn trong mét tæ m¸y
+ c«ng suÊt ®iÖn KW ( 50Hz )
+ Dßng ®iÖn ®Þnh møc:
+ Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch Roto :
+ Tèc ®é vßng quay ®éng c¬
+ Gi¸ trÞ ®Æt dßng b¶o vÖ qu¸ t¶i
§éng c¬ qu¹t dµn ngng
+ Lo¹i ®éng c¬ kh«ng ®éng bé 3 pha
+ Sè lîng ®éng c¬ cho mét tæ m¸y
+ C«ng suÊt ®iÖn KW ( 50Hz )
+ Dßng ®iÖn ®Þnh møc:
+ Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch Roto :
+ Tèc ®é vßng quay ®éng c¬
+ Gi¸ trÞ ®Æt dßng b¶o vÖ qu¸ t¶i
+ Lu lîng qu¹t giã
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
12
C¸c th«ng sè kü thuËt
R – 407C
3,1 kg
Polyon ester Based
3 lit
208-330 Psig
60 -80 Psig
390 Psig ( 2,746 bar )
330 Psig ( 23,42 bar )
40 Psig ( 2,82 bar )
60 Psig ( 4,23 bar )
16000 kcal/h ( 62000 BTU/h )
8KW ( max )/380V/50Hz
15A
50A (max )
DC 24V
470kg
380V ; 50Hz
2
2,6 KW/1 m¸y
5,5A
28A
2850V/phót
6,3A
380V ; 50Hz
2
0,56 KW
1,6A
11,8A
1450V/phót
3,6A
2400m3/h
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
§éng c¬ qu¹t dµn bay h¬i
+ Lo¹i ®éng c¬ kh«ng ®éng bé 3 pha
+ Sè lîng ®éng c¬ trong mét tæ m¸y
+ C«ng suÊt ®iÖn KW/HP (HZ)
+ Dßng ®iÖn ®Þnh møc:
+ Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch Roto :
+ Gi¸ trÞ ®Æt dßng b¶o vÖ qu¸ t¶i
+ Lu lîng qu¹t giã
380V ; 50Hz
01
0,48 KW
1,5A
9,5A
1,6A
2100m3/h
380V, 50Hz
4KW
6A
Ng¾t m¹ch ë 600C
§ãng m¹ch ë 480C
Bé dµn sëi
+ C«ng suÊt ®iÖn tiªu thô
+ Dßng lµm viÖc
+ NhiÖt ®é t¸c ®éng cña r¬le b¶o vÖ
Lu lîng khÝ trao ®æi / m¸y
+ KhÝ t¬i
+ KhÝ håi
+ KhÝ cÊp
540 m3/h
1560 m3/h
2100 m3/h
c- C¸c chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y.
C¸c chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y §HKK King KTC 2055A phô thuéc vµo nhiÖt
®é khÝ håi trong toa xe vµ c¸ch ®Æt nhiÖt ®é cña c¸c Thermosta:
§îc thùc hiÖn theo c«ng ®iÖn 1710/§S - §MTX quy ®Þnh vÒ ®iÒu chØnh nhiÖt ®é
trong toa xe:
Thermosta TH1 = 250C
TH2 = 270C
TH3 = 230C
Tuú theo nhiÑt ®é thùc tÕ trong toa xe , m¸y §HKK cã c¸c chÕ ®é lµm viÖc sau :
- Khi nhiÖt ®é trong toa xe trªn 27 0C m¸y lµm viÖc ë chÕ ®é toµn t¶i, bao gåm:
1 qu¹t giã dµn bay h¬i, 2 qu¹t dµn ngng, 2 m¸y nÐn lµm viÖc, dßng tæng cña m¸y
lµ 14 - 15A.
- Khi nhiÖt ®é trong toa xe trong kho¶ng 25 0C - 270C m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ
King lµm viÖc nöa t¶i bao gåm: 1 qu¹t dµn bay h¬i, 2 qu¹t giã dµn ngng, 1 m¸y
nÐn lµm viÖc, tæng dßng cña m¸y lµ 9 -10A .
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
13
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
- Khi nhiÖt ®é trong toa xe trong kho¶ng 23 - 25 0C m¸y §HKK King lµm viÖc
ë chÕ ®é th«ng giã chØ cã mét qu¹t dµn l¹nh lµm viÖc, tæng dßng cña m¸y lµ
1,3A.
- Khi nhiÖt ®é trong toa xe n»m trong kho¶ng díi 230C m¸y §HKK King lµm
viÖc ë chÕ ®é sëi Êm, tæng dßng cña m¸y gÇn 10A .
1.2.2. C¸c hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ®Çu m¸y ë ViÖt Nam:
Trªn ®Çu m¸y hiÖn nay ®ang vËn hµnh cña ®êng s¾t ViÖt Nam chØ cã mét sè
lo¹i ®Çu m¸y ®îc trang bÞ hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ca bin nh: D14E,
D19E, D20E. Trong sè nµy ®Çu m¸y D19E vµ D14E cã hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng
khÝ cïng lo¹i ®ang ®îc sö dông vµ khai th¸c nhiÒu nhÊt trªn tuyÕn ®êng s¾t níc ta
hiÖn nay.
Giíi thiÖu hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ®Çu m¸y D19E,D14E
§iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ®Çu m¸y D19E,D14E ®îc bè trÝ trªn nãc cabin cña
®Çu m¸y cã kÕt cÊu t¬ng tù nh lo¹i m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ mét khèi ®îc sö
dông cho kh«ng gian tÜnh t¹i. Lµ lo¹i m¸y ®iÒu hoµ mét chiÒu (chØ cã kh¶ n¨ng
lµm m¸t kh«ng khÝ)
C¸c th«ng sè
TT
1
Tªn thiÕt bÞ
Nguån ®iÖn sö dông
2
3
4
5
6
7
8
Nguån ®iÖn ®iÒu khiÓn
KÝch thíc bªn ngoµi
C«ng suÊt lµm l¹nh
M«i chÊt lµm l¹nh
Lo¹i dÇu b«i tr¬n m¸y nÐn
Träng lîng
Qu¹t dµn ngng tô
§êng kÝnh qu¹t
Lu lîng
§iÖn ¸p
Dßng ®iÖn
Tiªu hao ®iÖn
Sè vßng quay
Qu¹t dµn bay h¬i
§êng kÝnh qu¹t
Tèc ®é giã
9
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
C¸c th«ng sè kü thuËt
380V / 50Hz (®îc biÕn ®æi tõ dßng ®iÖn
mét chiÒu sang dßng xoay chiÒu 3pha
nhê bé biÕn tÇn)
24V
(DxRxC) 10200x850x400
18000 BTU
R-407C
Polyon ester based
100 kg
400 mm
3600 m3/h
380 V
1,13 A
0,37 KW
1380 v/ph
150 mm
2,8 mm/s
14
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
a) Bè trÝ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ®Çu m¸y D19E
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
15
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1-8:Bè trÝ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ®Çu m¸y D19E
b) S¬ ®å hÖ thèng
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
16
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
H×nh1-9: S¬ ®å tæng thÓ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ ®Çu m¸y D19E
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
17
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1-10: S¬ ®å m¹ch ®iÖn ®iÒu hoµ kh«ng khÝ ®Çu m¸y D19E
- Nguån ®iÖn 110V tõ acquy vµ m¸y ph¸t ®iÖn phô qua bé biÕn ®æi ®iÖn
DC-AC (®Çu L1+ vµ L1- ) => dßng 3pha (W1 , V1 , U1)
- Nguån ®iÖn 110V nhê bé biÕn ®æi DC-DC (110-24) thµnh dßng DC24V ®Ó
cÊp dßng nu«i bé biÕn ®æi ®iÖn.
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
18
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
- Nguån ®iÖn hç trî: Khi ®Çu m¸y kÐo tµu kh¸ch do ®oµn tµu kh¸ch thêng cã
toa xe c«ng vô ph¸t ®iÖn tËp trung 220V/380V nªn cã thÓ lÊy nguån ®iÖn tõ toa
xe nh»m tiÕt kiÖm cho m¸y ph¸t ®iÖn phô n¹p cho acquy. Khi ®ã nhê bé khëi
®éng tõ KM2 cã tiÕp ®iÓm phô sÏ ng¾t ®iÖn cña bé biÕn ®æi. Khi ®ã bé biÕn ®æi
sÏ kh«ng lµm viÖc.
- Trªn ®Çu m¸y cã hai ca bin 1 vµ 2, khi hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ ®îc nèi
®iÖn ë ca bin nµo th× ca bin cßn l¹i sÏ ®îc ng¾t ®iÖn kh«ng ho¹t ®éng. Nguån
3pha cÊp cho ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ®Ó dÉn ®éng m¸y nÐn (M3), qu¹t dµn bay
h¬i (M2), qu¹t dµn ngng tô (M1).
NhËn xÐt:
Do ®Çu m¸y D19E lµ lo¹i ®Çu m¸y míi s¶n xuÊt víi c¸c øng dông tiªn tiÕn vµ ®·
cã chñ tr¬ng l¾p r¸p ®iÒu hoµ kh«ng khÝ ngay tõ khi chÕ t¹o nªn bè trÝ cña hÖ
thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trªn ca bin ®Çu m¸y rÊt gän vµ tiÖn lîi. HÖ thèng ®iÒu
hoµ kh«ng khÝ víi kÕt cÊu nh ®iÒu hoµ kh«ng khÝ mét khèi trong kh«ng gian tÜnh
t¹i, thuËn tiÖn cho viÖc di chuyÓn th¸o l¾p b¶o dìng söa ch÷a, c¸c ®êng èng dÉn
m«i chÊt lµm m¸t ®îc lµm dµy h¬n, ®¶m b¶o kÝn khÝt cho c¸c ®êng dÉn m«i chÊt
lµm m¸t kh«ng bÞ rß rØ trong qu¸ tr×nh sö dông. Víi ®iÒu kiÖn rung, l¾c c¸c kÕt
cÊu cña m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ ®· ®îc thiÕt kÕ ch¾c ch¾n, hÖ thèng m¸y nÐn ®îc ®Æt trªn hÖ thèng 3 lß xo cao su cã t¸c dông gi¶m va ®Ëp, rung ®éng cña m¸y
nÐn.
Tuy nhiªn, víi hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ nµy trong qu¸ tr×nh sö dông do m¸y
nÐn ®Æt phÝa trªn nãc ca bin nªn g©y ån trong ca bin. ViÖc l¾p ®Æt hÖ thèng nµy
cho c¸c ®Çu m¸y kh¸c gÆp khã kh¨n do m¸y nÐn ch¹y b»ng ®iÖn xoay chiÒu 3
pha ph¶i sö dông bé biÕn ®æi ®iÖn DC-AC.
1.3. Tiªu chuÈn vÒ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña tµi xÕ trªn ca bin ®Çu m¸y.
1.3.1. Yªu cÇu kh«ng khÝ cña vïng lµm viÖc vi khÝ hËu:
C¸c chØ tiªu vi ®Æc trng cho ®iÒu kiÖn vi khÝ hËu trong c¸c m«i trêng lµm viÖc bao
gåm: - NhiÖt ®é kh«ng khÝ
- §é Èm kh«ng khÝ
- Tèc ®é chuyÓn ®éng kh«ng khÝ
- Cêng ®é bøc x¹ nhiÖt
C¸c gi¸ trÞ khÝ hËu cho phÐp cña m«i trêng lµm
viÖc:
Thêi Lo¹i
gian lao
(mïa) ®éng
NhiÖt ®é kh«ng §é Èm Tèc ®é Cêng
®é
0
khÝ ( C)
kh«ng
chuyÓn chuyÓn bøc x¹
Tèi ®a Tèi
khÝ (%) ®éng nhiÖt (W/m2)
thiÓu
kh«ng
khÝ
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
19
líp : §MTX K43
GVHD : TS §ç ViÖt dòng
Då ¸n tèt nghiÖp
Mïa
l¹nh
Mïa
nãng
NhÑ
20
Trung
b×nh
18
NÆng
16
NhÑ
34
Trung
b×nh
32
NÆng
30
Díi
hoÆc
b»ng 80
0,2
0,4
0,5
Díi
hoÆc
b»ng 80
1,5
35 khi tiÕp xóc trªn 50%
diÖn tÝch c¬ thÓ con ngêi
70 khi tiÕp xóc trªn 25%
diÖn tÝch c¬ thÓ con ngêi
100 Khi tiÕp xóc
díi 25% diÖn tÝch
c¬ thÓ con ngêi
Ngoµi ra trong ca bin, c¸c tr¹m ®iÒu hµnh, c¸c c¬ së mµ c«ng viÖc thùc hiÖn
g©y c¨ng th¼ng thÇn kinh t©m lý cÇn ®¶m b¶o gi¸ trÞ nhiÖt ®é lµ 24-26 0C ®é Èm
kh«ng khÝ díi 80% vµ tèc ®é chuyÓn ®éng kh«ng khÝ 0,5 m/s.
1.3.2. Kh¶o s¸t m«i trêng lao ®éng trong ca bin ®Çu m¸y.
Vi khÝ hËu:
KÕt qu¶ kh¶o s¸t
Sè
mÉu
kh¶o
s¸t
Sè
mÉu vît Tû lÖ % sè mÉu
TT Lo¹i ®Çu m¸y
TCVSCP
vît TCVSCP
1 TY – Nga
37
19
51,3
2 D12E – TiÖp
16
1
6,2
3 D11H-Rumani
6
0
0
4 D5H-óc
8
8
100
5 D9E-Mü
2
0
0
6 D19E -Trung Quèc
8
1
12.5
Céng
77
29
27.7
TT
1
H¬i khÝ ®éc: KhÝ CO vµ CO2
Lo¹i h¬i Tiªu chuÈn LÇn lÊy
khÝ ®éc
VSCP
mÉu
KhÝ CO
(mg/m3)
20
1
2
SVTH: NguyÔn Ngäc TuÊn Cêng
Lo¹i ®Çu m¸y
D13E
27
26
20
D18E
D12E
D9E
D19E
40
líp : §MTX K43
- Xem thêm -
.DOC 
99 
130 
65 
