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[21空调] pack系统冷却原理?水分离条件和必要性?ACM做功等问题

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发表于 2016-11-16 18:28:19 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海
      机务小学生一枚,最近看空调系统,有些不理解的地方,大神们不吝赐教。

图1为pack空气循环冷却过程!热的引气通过初级热交换器、压缩机、主热交换器、回热器、冷凝器、水分离器、回热器、涡轮、冷凝器。空气在涡轮中膨胀,达到相当低的温度。系统叫压气机-涡轮-风扇式温度调节系统或包含高压水分离系统的升压式温度调节系统。

图2中温度下降的点是  一级交换器(降温较少),主热交换器(主要的冷却元件),对涡轮做功(温度直接冷却到了零下50左右)。为防止冷凝器结冰,旁通活门过来的热气将涡轮出口的冷气加温达到图2最终点。其中压气机压气使得引气温度上升。
      问题

1:由图2 可知,在经过主交换器冷却后,一直到冲压涡轮,温度几乎没有发生变化,那么从上面过程中的回热器、冷凝器、水分离器、回热器、涡轮、冷凝器的目的是将水从引气中分离出来。那么问题是引气中的水为什么必须分离出来?分离条件是高压  低温吗?
实现水分离的条件?    为什么在pack中把水分离出来,不分离有什么影响?

2:图2,就做功来看,压气机压气对气体做功,机械能转化为热能,这部分机械能是由冲压涡轮提供的,而冲压涡轮的转动是引气带来的,加上沿路损失,就会出现供不应求的情况。所以问题是我能有没有从外界得到别的能量,比如ACM中的风扇是供能的?
空气循环机ACM工作的原理,以及整个ACM的能量转化过程?

空调系统冷却原理图

空调系统冷却原理图

pack组件空气循环温度示意图

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 楼主| 发表于 2016-11-17 17:08:00 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
这个问题基本解决了,引气中的水分之所以必须除去,是为了除湿,为了旅客一个舒适的环境。除湿条件也就是高压,低温。
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 楼主| 发表于 2016-11-17 17:12:16 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
至于ACM的工作原理,涡轮能量来源主要是发动机给的引气的高压,涡轮后的空气压力远小于发动机涡轮供气压力。而不是ACM的压气机压力对涡轮做功。风扇的作用是增加冷却气体的进气量,增大冷却效率。
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发表于 2016-11-18 18:32:19 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
重楼1.0 发表于 2016-11-17 17:12
至于ACM的工作原理,涡轮能量来源主要是发动机给的引气的高压,涡轮后的空气压力远小于发动机涡轮供气压力 ...

压气机怎么可能对涡轮做功 压气机都是涡轮带动的
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 楼主| 发表于 2016-11-18 18:51:48 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
我说的意思是压气机对空气进行压缩,温度压力升高,高温高压气体对涡轮做功。像发动机一样……
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发表于 2016-11-18 19:38:48 | 显示全部楼层 来自: 中国广西南宁
重楼1.0 发表于 2016-11-17 17:08
这个问题基本解决了,引气中的水分之所以必须除去,是为了除湿,为了旅客一个舒适的环境。除湿条件也就是高 ...

不除水的话,是否会造成管路的结冰?
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 楼主| 发表于 2016-11-18 23:10:26 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
jerry123 发表于 2016-11-18 19:38
不除水的话,是否会造成管路的结冰?

在涡轮之前应该不会结冰吧,因为温度没有那么低。按我发的图上的循环,旁通活门连接在涡轮后面,不除水,涡轮要结冰的。其实还有一种构型是旁通活门连接在涡轮前面,这样的话就不会结冰了。旁通活门的热空气就是来防冰的,除水最终的目的还是除湿,让环境更舒适。
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发表于 2016-11-19 14:53:29 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
不吝赐教,谢谢!
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发表于 2016-11-19 20:55:50 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
防冰活门才是防止冷凝器结冰的,旁通活门的主要作用是在ACM出来的引气温度过低时旁通ACM的。涡轮之前不会结冰,因为有回热器,将进入涡轮之前的引气温度提高。除水的目的有两个,一个是降低空气湿度增加舒适性,一个是防止空气中的水在高压低温下析出凝结成液态水,腐蚀管道或者在涡轮后的管道结冰
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