Привет. Не так давно на Пикабу пользователей заинтересовал вот этот вот пост:
http://pikabu.ru/story/otkuda_beretsya_vozdukh_v_samolete_51...
И сегодня я решил попаразитировать на популярности рассказать об этом немного подробнее именно с технической точки зрения.
Разбирать строение системы кондиционирования будем на самом распространенном примере - Boeing-737-/3/5/6/700.
Для начала, немного о том откуда все-таки берется воздух для системы кондиционирования. Как известно, самолеты летают на высоте примерно 10-11 километров, где воздух разрежен, и просто так зачерпывать его из-за борта не получится.
С другой стороны, на самолете есть два(на самом деле три, но при штатном полете на высоте ВСУ не используется, поэтому отбросим) "сгущателя" воздуха - компрессоры двигателей. Оттуда-то воздух и отбирается(отсюда и повседневное название пневмосистемы "отбор", "отборы").
На следующей иллюстрации стрелками отмечены места, откуда забирается сжатый компрессором воздух для пневматической системы.
"Почему джва!?" - спросите вы. Дело в том, что этот ваш двигатель имеет свойство работать с разной "интенсивностью" и расход воздуха компрессором непостоянный. А пневматическая система и кондиционирование хотят работать с одинаковой отдачей все время. Поэтому воздух на малых оборотах отбирается от девятой, а при больших - от пятой ступени компрессора.
Естественно, не забываем что данные конкретные цифры относятся к CFM-56, для других самолетов и двигателей они могут быть другими.
Итак, мы получили поток воздуха от компрессора. Его параметры - 35-45psi(2-3 атмосферы) и температура градусов этак 350. Теперь этот воздух нужно охладить.
Оборудование системы кондиционирования 737 возит под брюхом:
Собственно говоря, в пространстве от воздухозаборников перед красной линией до маленьких "окошек" забранных жалюзьми(жалюзями?) и располагаются все агрегаты.
Устройства для охлаждения воздуха на самолете называются паками. Правый пак снабжает кондиционированных воздухом пассажирский салон, левый - кабину пилотов.
Каждый из них пропускает через себя в гермокабину в режиме Auto 55 фунтов воздуха в минуту, в режиме High - по 80 фунтов.
Откроем большой люк и увидим следующую картину:
Смотрим мы на все это дело от носа к хвосту.
Снизу вверх на нас смотрят(используем такой экзотический способ, потому что примерно в таком порядке оно все и работает):
-Два больших серых короба - Heat Exchanger`ы. По-русски это воздухо-воздушные радиаторы.
-Темно серое "соединение" двух труб над ВВРами - Mix Valve, клапан с помощью которого регулируется температура подаваемого воздуха.
-"Улитка" под большой черной штуковиной - Air Cycling Machine, или Турбохолодильник. Он нужен для того, чтобы воздух в нем охлаждался, раскручивая турбину.
-Большая черная штуковина - водный сепаратор. Отделяет зерна от плевел воду от воздуха.
-Длинная труба слева - это воздуховод для горячего воздуха, который так же используется для регулирования температуры.
Еще где-то там есть Pack Valve, который нужен для включения и выключения этого всего, но нам его не видно.
Собственно, после вот этой веселой компании уже охлажденный воздух попадает к потребителям.
Дальше начинается моя любимая часть - как же все это работает:
Примерно такие эмоции вызывает эта схема при первом просмотре.
Итак, максимально просто, опуская совсем дикие подробности:
Горячий воздух от двигателя приходит в пак, проходит Primary Heat Exchanger и упирается в Mix Valve. Микс вэлв, как мы помним, нужен для того чтобы отрегулировать температуру на выходе путем дозирования горячего и холодного воздуха.
После клапана, воздух попадает на компрессор турбохолодильника, где сжимается и нагревается(sic) от этого. Затем сжатый воздух проходит через второй ВВР и вновь охлаждается. Далее идет турбина турбохолодильника. Здесь воздух расширяется и совершает работу, за счет чего и остывает. Причем остывает примерно до 0.
Далее, уже холодный воздух проходит через Водный сепаратор.
И вот тут такой интересный момент. Температура у нас около 0 градусов, а мы еще и воду отделяем. А вода при нулевой температуре имеет свойство замерзать. Что же делать, чтобы у нас все не перемерзло?
В этот момент вступает в работу система 35 °F, которая следит за тем чтобы воздух выходящий из Водного Сепаратора не остывал ниже 2 градусов Цельсия. Ну или 35 по Фаренгейту.
А зачем же вот это вот
и окошки с жалюзьми сзади, спросите вы.
Этой системе так же нашлось место на нашей мозговыносящей схеме, она в нижнем правом углу. Через данный тракт протягивается холодный воздух, с помощью которого охлаждается другой воздух в Воздухо-воздушных радиаторах. А еще туда впрыскивается вода, сконденсированная Водным сепаратором.
Холодный воздух, пройдя вот это вот все, попадает в Mix Chamber, то есть смесительную камеру, где смешивается с горячим до нужной температуры.
И уже после смешения, кондиционированный воздух попадает в большую бочку, которая называется Mix Manifold.
Но дальше Conditioning заканчивается и начинается Distributing, а это уже другая история. И без того пост получился нудноватым и перегруженным.
На этом на сегодня у меня все. Просьба сразу отпинать за грамматические, пунктуационные, стилистические и фактические ошибки, дабы избежать их в будущем.
Баянометр ругался на отдельные картинки. Все иллюстрации взяты из гугла и с сайта http://www.b737.org
