Автор неизвестен - Вентиляція і кондиціювання повітря - страница 2

Страницы:
1  2  3 

Повна кількість теплоти, що надходить до приміщення, яке кондиці-

онується і втрачається ним, слід визначати за формулою

Qn, = Qdo + Qn. - Qmn, ккал/год. (8)

Кутовий коефіцієнт процесу асиміляції тепловологонадлишків при­міщення встановлюють аналогічно методиці, застосованої для теплого пе­ріоду.

Принциповою відзнакою методики розрахунку системи кондицію­вання повітря для холодного періоду є врахування тієї обставини, що ви­бір типорозміру кондиціонера та його продуктивності за повітрям був вже раніше виконаний для розрахункового теплого періоду. Робота СКП у хо­лодний період забезпечується вже підібраним устаткуванням з відомоювеличиною тв. Звідси випливає, що в розрахунковій залежності (3) є лише одне невідоме - ентальпія припливного повітря Іп.

Побудова процесу обробки повітря в холодний період і визначення параметрів роботи основного тепломасообмінного обладнання кондиціо­нера рекомендується виконувати в наступних складі й послідовності опе­рацій:

Рис. 4 - І-d діаграма процесу кондиціювання повітря у холодний пе­ріод при компенсації тепловтрат і асиміляції вологона-дходжень у приміщення

1. Задати на полі I-d діаграми точки "Н" й "В" для холодного пері­оду.

2. За певним значенням тепловологонадходжень до приміщення і з урахуванням рекомендацій цього розділу обчислити величину єз, задати промінь процесу на I-d діаграмі, провівши його через точку "В".

3. Визначити вологовміст припливного повітря за виразом dn = de -103 W(me )-1, г/кг сух. пов. (9)

4. Провести лінію постійного вологовмісту dn до перетину з проме­нем процесу Єз. Точка перетину визначає параметри припливного повітря і позначається П.

5. Початковий стан повітря, що надходить на повітронагрівач друго­го підігріву, визначається як точка перетину лінії постійного вологовмісту du з кривою відносної вологості ф=95% - точка К. Слід мати на увазі, що температура точки К не повинна бути менше 50С. Якщо це положення не виконується, треба зменшити величину відносної вологості, з якою пере­тинається du.

6. Через точку Н проводимо лінію постійного вологовмісту djj, а че­рез точку К - ізоентальпу до перетину з d^const. Точка перетину Т визна­чає кінцеві параметри повітря після повітронагрівача першого підігріву.

7. Початкові й кінцеві параметри повітря на технологічних блоках кондиціонера визначають за результатами побудови процесу в I-d діаграмі (див. рис. 4):

" НТ" - процес сухого нагріву зовнішнього повітря у повітронагрівачі першого підігріву;

" ТК" - процес адіабатного (ізоентальпійного) охолоджування і зволо­ження повітря у камері зрошення;

" КП" - процес сухого нагріву повітря у повітронагрівачі другого підігрі­ву;

"ПВ" - процес модифікації стану припливного повітря при асиміляції тепловиділення (тепловитрат), а також надлишку вологи у приміщенні.

На основі проведених побудов на I-d діаграмі можна підібрати необ­хідну потужність основних технологічних блоків центрального кондиціо­нера і визначити параметри їх роботи.

4. Розрахунок аеродинамічного опору системи КП

Перед аеродинамічним розрахунком системи треба виконати насту­пну роботу:

- визначити обмін повітря у приміщеннях, що кондиціонуються;

- задати траси повітроводів на план приміщення;

- визначити місце установки вентиляційного устаткування;

- скласти аксонометричну схему повітряного тракту СКП. Величина необхідного обміну повітря знайдена відповідно до розді­лів 2, 3 цих вказівок.

Трасування повітроводів та аксонометричну схему системи повітро-розподілу у загальному випадку визначають на основі аналізу будівельної частини споруди й вибору схеми розподілу припливного повітря з ураху­ванням рекомендацій розділу 8 [6]. У курсовому проекті аксонометрична схема повітроводів і трасування мережі визначаються індивідуальним за­вданням.

Метою розрахунку є встановлення втрат тиску в мережі при заданих величині швидкості повітря у повітропроводах (табл. 12.15 розділу 15 в [6]), відомому з розрахунку обміну повітря, загальній витраті повітря, ві­домому числі повітровипускних отворів (для простоти розрахунків вва­жають, що витрати повітря через повітровипускні отвори рівні між собою і визначені за величиною як частка від ділення загальної витрати повітря на число повітровипускних отворів). Згідно з цими умовами підбирають діа­метр повітропроводів.

Розрахунок проводять згідно з методикою, викладеної на стор.

246-282 в [6].

Доцільно дотримуватися такого порядку розрахунку: 1. Визначають магістральний напрямок - найбільш наванта-

жене за витратою повітря направлення до найбільш віддаленої ділянки. Магістраль розбивають на ділянки, межами останніх єтрійники (для останньої ділянки одна з меж повітровипускного отвору).

2. Ділянки нумерують, починаючи з найбільш віддаленої, вказують для кожної ділянки номер, навантаження і діаметр по-вітропровода. Навантаження на ділянку - це сумарна витрата по­вітря, що надходить через цю на наступні за ходом повітря діля­нки. Приклад розбивки мережі на розрахункові ділянки й позна­чення цих ділянок наведені на рис. 12.4, стор. 274 в [6].

3. Формують розрахункову таблицю мережі повітроводів відповідно до прикладу - табл. 12.57, стор. 274 в [6].

4. Формують допоміжну розрахункову таблицю місцевих опорів за ділянками відповідно до прикладу (табл. 2).

Таблиця 2 - Місцеві опори на розрахункових ділянках мережі

Найменування

Значення

№ таблиці

Параметри

ділянок

місцевого

місцевого

джерела

 

 

опору

опору

 

 

1

2

3

4

5

Характер місцевого опору, його величину й параметри визначають з табл. 12.18 - 12.49 в [6]. Склад місцевих опорів по кожній з ділянок пови­нен відповідати аксонометричної схемі. Місцеві опори на межах ділянок (трійники) відносяться до ділянки з меншою витратою. Параметри опорів обираються з таблиць.

Кінцева мета розрахунку - підбір вентагрегата на отриману розраху-

3 2

нком подачу повітря L, м /ч, і втрати тиску в мережі P, кгс/м . Тиск, що розвивається вентилятором, витрачається на: лінійні й місцеві втрати тиску в повітророзподільної мережі; - подолання опору кондиціонера;

- подолання опору припливної (повітрозабірної) шахти й повітрово-да, що з'єднує припливну шахту й кондиціонер.

Опір повітророзподільної мережі й траси перед кондиціонером визнача­ються розрахунком за [6], а втрати тиску повітряного потоку в проточній частині центрального кондиціонера - за табл. 3.

Знайдена величина втрат тиску і відома витрата повітря дозволяють встановити мінімальну необхідну потужність привода вентилятора. Останню розраховують за формулою:

а) у системі МКГСС:

N =-—-, кВт. (10)

3600х 1000хі]вхгі п

Тут P вимірюється у кгс/м ; б) у системі СІ:

N =-—-, кВт. (11)

3600х 102хі]вхгі п

Тут P вимірюється у Па.

Таблиця 3 - Аеродинамічний опір технологічних блоків центрально-

го кондиціонера

Найменування

Аероди-

Найменування

Аероди-

п/п

технологічних

намічний

п/п

технологічних

намічний

 

блоків

опір, кгс/м2

 

блоків

опір, кгс/м2

 

Приймальний

 

 

Камера зрошення

 

1

блок, прямоплив-

7.0

6

типу ОКС

10.0

 

ний або рецирку-

 

7

Типу ОКФ

12.0

 

ляційний

 

 

 

 

 

Фільтр повітряний

 

 

Секція перехідна

 

2

сухий, max

30.0

8

до вентилятора

6.0

3

min

7.0

 

 

 

 

Повітронагрі-вач

 

 

Нагнітальний па-

 

4

однорядний,

3.4

9

трубок вентиля-

5.0

5

Те ж дворядний

6.1

 

тора при 00

 

5. Розрахунок камери зрошення у політропному

23й адіабатному режимах для теплого й холодного періодів

Відповідно до проведених у розділах 2, 3 розрахунків визначено технологічні завдання камери зрошення в забезпеченні політропного ре­жимі охолодження й осушення повітря для теплого періоду (промінь «НК» на рис. 1) і при забезпеченні адіабатного процесу зволоження і охолоджу­вання повітря для холодного періоду (промінь «ТК» на рис. 4).

Положення в I-d діаграмі початкових точок процесів обробки повіт­ря "Н" і "Т" визначає параметри входу повітря до камери зрошення, а по­ложення точки "К" в обох випадках характеризує ті параметри повітря, з якими воно повинно залишати апарат. Кількість повітря, що обробляється, постійне для всіх технологічних блоків і складає тв кг/год.

Завданням розрахунку камери зрошення у політропному режимі є визначення температури, витрати й тиску води, при яких будуть досягнуті такі кінцеві параметри повітря, що характеризуються точкою "К".

Завданням розрахунку камери зрошення в ізоентальпійному режимі є визначення витрати й тиску води, бо в цьому режимі температура води, що рециркулює з піддону, і води, що розпорошується в камері, встановлю­ється постійної, близької до температури мокрого термометра.

Для вказанних цілей можуть бути використані дві модифікації каме­ри зрошення - ОКС й ОКФ.

Камерами ОКФ комплектуються кондиціонери усіх типорозмірів, камерами ОКС - кондиціонери КТЦ-31, 5; КТЦ-40; КТЦ-63; КТЦ-80.

Розрахунок камер зрошення рекомендується проводити з викорис­танням методики, викладеної на стор. 97 у [8]. Теоретичні основи розраху­нку наведено в розділі 4 на стор. 97, послідовність розрахунку може бути запозичена з прикладу 5.3 у [8]. Цей приклад можемо використати з прос­тою підстановкою параметрів з індивідуального завдання. При цьому не­обхідно тільки врахувати такі обставини:

1. Немає потреби вести паралельно два розрахунки камер зрошення - ОКФ й ОКС. Достатньо розрахувати одну з них, керуючись на­веденими вище даними з комплектації кондиціонерів.

2. Зв'язок коефіцієнта ефективності даного процесу з гідрав­лічними й температурними параметрами холодоносія, що пови­нні забезпечити глибину, яка вимагається тепловологісною об­робкою повітря, встановлюється графіком 5.5 стор. 98 у [8].

3. Стосовно до політропного процесу обробки повітря слід скористатися кривою №3 для камери ОКС і кривою №5 для ка­мери ОКФ.

4. Мінімальна температура води, що може бути одержана від холодильної станції, у звичайному випадку складає 5оС. Оскіль­ки розрахунковий режим характеризується параметрами зовніш­нього повітря, близькими до екстремальних, не слід в цьому ре­жимі проводити домішування відпрацьованої води до води, що подається на камеру зрошення. Це знижує ефективність системи кондиціювання. Якщо вимоги до точності регулювання парамет­рів у приміщеннях, що обслуговуються, не дуже жорсткі (це справедливо при комфортному кондиціюванні), більш економіч­но обійтися без домішування води, одержуючи воду такої темпе­ратури, що вимагається безпосередньо від випарників холодиль­ної станції.

5. Технічні характеристики й схеми модифікацій камер зро­шення наведені на стор. 66-86 в [5]. Як виняток може бути вико­ристана відповідна інформація з [8], стор. 92-93.

6. Видаткові характеристики форсунок, застосовуваних у ка­мерах зрошення ОКФ й ОКС, виражаються залежностями:

для форсунок "ЭШФ" 7/10, комплектуючих камеру ОКФ

дф = 118,2(Z х Рф )0 454 , кг/год. (12) 25для форсунок УЦ 10/15, комплектуючих камеру ОКС

Цф = 412{іРф )0 466 , кг/год. (13)

Для системи СІ: Z=1; Pф вимірюється у кПа. Для системи МКГСС Z=98,1; Pф вимірюється у кгс/см2. Pф - перепад тиску на форсунці.

Розрахунок камери зрошення у політропному режимі при досягненні кінцевих параметрів повітря, що вимагаються, у точці К підтверджує пра­вильність вибору робочої різниці температур й побудови процесу в I-d діа­грамі. У випадку, якщо ці параметри не досягаються при мінімально допу­стимій початковій температурі холодної води, треба зменшити робочу різ­ницю температур за рахунок підвищення параметрів точки П, і, отже, збі­льшити обсяг вентиляційного повітря, взявши кондиціонер більшої проду­ктивності.

Розрахунок камери зрошення в ізоентальпійному режимі у холодний період не викликає утруднень і може бути виконаний з використанням прикладу 5.4 у [8], стор. 99. При цьому на рис. 5.5 слід користуватися кри­вою №2 для камери типу ОКС і кривою №4 для камери ОКФ.

6. Розрахунок повітронагрівачів першого і другого підігріву для теплого й холодного періодів

Розрахунок повітронагрівачів проводять з використанням раніше отриманих даних про кількість повітря, що нагрівається, а також початкові й кінцеві температури повітря, що визначаються за допомогою проведених побудов в I-d діаграмах для теплого й холодного періодів для першого і другого підігріву.

Для розрахунку рекомендується використовувати методику [8], стор. 167, а також технічні й конструктивні характеристики теплообмінних апа­ратів, наведені у цьому ж джерелі на стор. 158 - 167.

При розрахунку слід використати приклад 7.1 на стор. 167-168 [8]. Підставляючи власні параметри до розрахункових формул, треба викорис­товувати формули, наведені на стор. 165, бо в прикладі розрахунку є по­милки.

Розрахунок необхідно вести для одного компонування повітронагрі­вача з однорядних теплообмінників. При правильно проведених обчис­леннях для повітронагрівача першого підігріву, що працює в холодний пе­ріод року, виявляються достатніми два-трирядні поверхні нагріву, для по­вітронагрівачу другого підігріву як у теплий, так і у холодний період з надлишком достатньо однорядного теплообмінника.

7. Визначення витрат тепла, холоду й води. Аналіз прийнятих технічних рішень та пропозиції з економії енергоресурсів

За результатами проведених розрахунків визначають годинні витра­ти тепла, холоду й води. Слід пам'ятати, що розрахунки СКП проводять стосовно до екстремальних тепловологісних параметрів зовнішнього пові­тря для теплого й холодного періодів року, тому для цих умов витрати те­пла, холоду й води матимуть значення, близьке до максимального. Отже, не можна переходити до розрахунку річного споживання ресурсів шляхом множення наявних максимальних витрат на тривалість терміну споживан­ня. Для розрахунку річного споживання ресурсів існують спеціальні мето­дики (див., наприклад, розділ 7, стор. 178 в [6]). У курсовому проекті треба розрахувати лише годинні витрати ресурсів.

Максимальну годинну витрату теплоти на підігрів повітря у повіт­ронагрівачах першого й другого підігріву в холодний період року визна­чають з використанням даних розділів 2, 3 за формулою

Qm = тв [{Im -1H) + (!„ -1K)], ккал/год.

(14)

Максимальну годинну витрату холоду на охолодження зовнішнього повітря в камері зрошення центрального кондиціонера в теплий період при розрахункових параметрах зовнішнього повітря для СКП другого кла­су встановлюють за формулою

Qx = m {I н -1 к), ккал/год. (15)

Теоретичну витрату води, необхідну для заповнення втрат води при зволоженні повітря, що обробляється, після першого підігріву в холодний період, знаходять за формулою

Wm = в {dm - dK )X103, кг/год. (16)

Слід мати на увазі, що тільки теоретично підраховані витрати води на випаровування не забезпечать дієздатність установки. Справа в тому, що до повітря випарюється лише чиста волога без солі, а в підживлюваль-ній воді є деяка кількість розчинених мінеральних речовин - солі, концен­трація яких збільшуватиметься при роботі установки. Надлишкова мінера­лізація циркуляційної води викличе покриття усіх внутрішніх поверхонь камери зрошення, в тому числі форсунок, шаром солі, що, в кінцевому підсумку, порушить дієздатність кондиціонера. Тому на практиці кількість підживлювальної води залежно від її вихідної мінералізації збільшують у два-три рази порівняно з кількістю води, що випаровується. Надлишкова вода зливається до переливного пристрою, а з нього видаляється і надлиш­кова сіль.

Тоді фактична витрата води у розрахунковому режимі холодного пе­ріоду складе

Wi ={2 + 3)Wm, кг/год. (17)

Одержані витрати ресурсів є максимальними не тільки з тих позицій, що вони розраховані на достатньо жорсткі параметри зовнішнього повітря, але й тому, що схемою системи кондиціювання не передбачені економічні технічні рішення.

Дійсно, у проекті розглянута тільки прямопливна технологічна схе­ма обробки повітря. Вона гранично проста в реалізації, але її застосування викликає надлишкове споживанням ресурсів. Разом з тим можна було за­стосувати рециркуляцію повітря у теплий і холодний періоди року, розро­бити варіанти рішень системи кондиціювання, що передбачають максима­льне збільшення робочої різниці температур. Нарешті, застосувати систе­му кондиціювання в комплексі із системою утилізації теплоти повітря, що видаляється в холодний період.

Ці, а також інші технічні рішення, спрямовані на економію тепла, холоду й води, повинні бути самостійно проаналізовані й запропоновані студентом як варіант рішення системи кондиціювання запроектованого ним об'єкта. Детальне опрацювання такого рішення не потрібне, цілком достатнім буде викладення концепції, технічної ідеї із відображенням її в I-d діаграмі і зазначенням статей економії ресурсів.

Допомога у вирішенні викладеної задачі може бути отримана з лек­цій та матеріалів гл. 13 у [8].

Список літератури

1. СНиП II-33-75*. Нормы проектирования. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. - М. 1982, С. 93.

2. СНиП 2.01.01.-82. Строительная климатология и геофизика. - М. 1982, С. 131.

3. СНиП 2.04.05-91*У Отопление, вентиляция и кондиционирова­ние. - К. 1994.

4. СНиП II-3-79**. Нормы проектирования. Строительная теплотех­ника. - М. 1986.

5. Руководящий материал по центральным кондиционерам КТЦ3. Ч. 1. - Харьков, - 1987.

6. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха Под общ. ред. И.Г. Староверова. - М.: Стройиздат. 1978.

7. Тихомиров К.В., Сергиенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабже-ние и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1991.

8. Баркалов Б.В., Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в про­мышленных, общественных и жилых зданиях. - М.: Стройиздат, 1982.

Умовні позначення

EQn - повна теплота, що надходить до приміщення в теплий період, ккал/год.;

2Х2пз - повна теплота, що надходить до приміщення в холодний пе­ріод, ккал/год.;

- повна теплота, що надходить до приміщення від людей,

ккал/год.;

- явна теплота, що надходить до приміщення, ккал/год.;

- прихована теплота, що надходить до приміщення, ккал/год.; Q^, - явна теплота, що надходить до приміщення від чергового опа­лення, ккал/год.;

Qto - явна теплота, що втрачається приміщенням крізь огороди в хо­лодний період, ккал/год.;

SW - волога, що надходить до приміщення, кг/год.;

q - повна теплота, що надходить до приміщення від однієї людини, ккал/год.;

w - кількість вологи, що надходить до приміщення від однієї люди­ни, кг/год.;

Г|в - ККД вентилятора; Г|п - ККД передачі;

тв - кількість повітря, що подається до приміщення, кг/год.;

L - подача повітря вентилятором, м /год.;

d - вологовміст повітря, г/кг сухого повітря;

Р- повний тиск вентилятора, кгс/м , (Па);

ф- відносна вологість повітря, %;

B- параметри повітря у приміщенні;

H- параметри зовнішнього повітря;

П- параметри припливного повітря;

K- параметри повітря після камери зрошення;

T- параметри повітря після повітронагрівача першого підігріву;

Kv - коефіцієнт, що враховує, яку частину об'єму будівлі обслуговує

СКП;

3

Ун - об'єм будівлі за зовнішніми розмірами, м ;

3 0

- питома термічна характеристика будівлі, ккал/(м год С).

Навчальне видання

Методичні вказівки до курсового проекту з дисципліни «Вентиляція і кондиціювання повітря» (для студентів 3 курсу усіх форм навчання на­пряму підготовки (0921) 6.060101 «Будівництво»).

Укладач: Шушляков Дмитро Олександрович Відповідальний за випуск І.Л. Деркач Редактор М.З. Аляб'єв

План 2007, поз. 50 М

Підп. до друку 03.07.2007 Формат 60х84 \

Друк на ризографі. Тираж 50 пр.

Видавець і виготовлювач: Харківська національна академія міського господарства вул. Революції, 12, Харків, 61002 Електронна адреса: rectorat@ksame.kharkov.ua Свідоцтво суб'єкта видавничої справи: ДК № 731 від 19.12.2001

Страницы:
1  2  3 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа