Учебное пособие 1823

Коэффициент перерасхода холода δх, %, определяется по формуле

4.6.2. Прямое изоэнтальпическое охлаждение воздуха с применением нерегулируемого процесса в камере орошения и первой рециркуляцией

При осуществлении процесса прямого изоэнтальпического охлаждения воздуха с первой рециркуляцией наружный воздух в определенном количестве подвергается обработке в оросительной камере кондиционера, в то время как другая его часть проходит по байпасному каналу без обработки, после чего происходит смешения.

На рис. 4.3 показан процесс обработки воздуха в системе кондиционирования воздуха на основе использования прямого изоэнтальпическое охлаждение воздуха с применением нерегулируемого процесса в камере орошения и первой рециркуляцией.

Построение процесса обработки воздуха осуществляется по следующей последовательности:

-определение положения точек Н, В, П, П', О, У;

-определение положения точки У' (то есть состояния рециркуляционного воздуха перед его смешиванием с наружным воздухом), для чего от точки У по линии d = const откладывают вверх отрезок в 0,5 °С

(отрезок УУ' характеризует нагрев уходящего воздуха в вентиляторе);

-точка С (то есть состояния воздуха после смешивания рециркуляционного воздуха с наружным воздухом). Точки У и Н соединяют прямой.

Отрезок У'Н характеризует процесс смешивания рециркуляционного и

наружного воздуха. Точка С находится на прямой УН (на пересечении c Jс). Удельная энтальпия Jс, кДж/кг, точки С определяется по формуле

где G1P - расход воздуха первой рециркуляции, кг/ч, определяемый по формуле

Точки С и О соединяют прямой. Получившийся отрезок СО характеризует политропический процесс тепловлажностной обработки воздуха в оросительной камере.

21

Расход холода на осуществление процесса тепловлажностной обработки воздуха Qх, кВт, определяется по формуле

Рис. 4.3. Построение в J-d диаграмме процесса прямоточного охлаждения воздуха

сприменением нерегулируемого процесса в оросительной камере

ипервой рециркуляцией

4.7. Построение процессов обработки воздуха в системе кондиционирования воздуха для холодного периода года

4.7.1. Прямоточная схема системы кондиционирования воздуха с применением нерегулируемого процесса в камере орошения

Данная схема приведена на рис. 4.4.

Предлагается следующий порядок построения на J-d диаграмме влажного воздуха:

-найти на J-d диаграмме положение базовых точек В и Н, характеризующих состояние наружного и внутреннего воздуха;

-через точку В провести луч процесса εХПГ;

-определение положения точек П, У, О, К:

--точки У, расположенной на пересечении εХПГ и изотермы ty;

--точки П, расположенной на пересечении изоэнтальпы Jп с лучом процесса εХПГ.

22

Численное значение удельной энтальпии Jп приточного воздуха для холодного периода года, кДж/кг, вычисляют предварительно из уравнения

где Jy - удельная энтальпия воздуха, уходящего из помещения в ХПГ, кДж/кг;

∑QизбХПГ- суммарные полные теплоизбытки в помещении в ХПГ, Вт;

G- производительность СКВ, кг/ч;

--точки О (то есть состояния воздуха на выходе из оросительной

камеры), расположенной на пересечении линии dп с линией φ равной 90 %;

-- точки К (то есть состояния воздуха на выходе из воздухонагревателя первой ступени), расположенной на пересечении линии dH с изоэнтальпой Jо.

Рис.4.4. Прямоточная схема СКВ для ХПГ

Соединяем базовые точки прямыми и получаем ломаную линию Н-К- О-П-В-У. Физический смысл отрезков следующий: НК - нагрев воздуха в воздухонагревателе первой ступени, КО - адиабатическое (изоэнтальпийное) охлаждение воздуха, ОП - нагрев воздуха в воздухонагревателе второй ступени, ПВУ - процесс в помещении.

Следует учитывать, что критическая температура в камере орошения, при которой возможно осуществить процесс обработки воздуха в ХПГ, не должна быть ниже 4 °С.

Расход теплоты в первом воздухонагревателе QВН1, Вт, определяют по формуле

23

Расход теплоты во втором воздухонагревателе QВН2, Вт, определяют по формуле

Количество воды, испарившейся при адиабатическом увлажнении воздуха в камере орошения Gw, кг/ч, определяется по формуле

Минимально неизбежный расход воды на осуществление процесса обработки воздуха Gwmin, кг/ч, определяется по формуле

Коэффициент перерасхода воды δw, %, определяется по формуле

4.7.2. Прямоточная схема системы кондиционирования воздуха

сприменением нерегулируемого процесса в камере орошения

ипервой рециркуляцией

При построении схемы СКВ с применением нерегулируемого процесса в камере орошения и первой рециркуляцией возможны два варианта:

I вариант - смешивание наружного и рециркуляционного воздуха производят до первого воздухонагревателя (рис. 4.5, а);

24

II вариант - смешивание наружного и рециркуляционного воздуха производят после первого воздухонагревателя (рис. 4.5, б).

Рис. 4.5. Схемы СКВ для ХПГ с первой рециркуляцией:

а) - смешивание наружного и рециркуляционного воздуха осуществляется до первого

воздухонагревателя; б) - смешивание наружного и рециркуляционного воздуха осуществляется после первого

воздухонагревателя

Рассмотрим I вариант. Предлагается следующий порядок построения на J-d диаграмме влажного воздуха:

-определение положения точек Н, В, У, П, О;

-определение положения точки С (то есть состояния воздуха после смешивания наружного воздуха с рециркуляционным).

Точки Н и У соединяют прямой. Отрезок НУ характеризует процесс

смешивания рециркуляционного и наружного воздуха. Точка С находится на прямой НУ и пересечения изоэнтальпы JC, значение которой определяется по формуле

- определение положения точки К, характеризующей состояние воздуха на выходе из первого воздухонагревателя ВН1 и находящейся на пересечении линии

dс, с изоэнтальпой Jo.

Таким образом, НУ - процесс смешивания наружного и рециркуляционного воздуха; СК - нагрев воздуха в воздухонагревателе первой ступени; КО - обработка воздуха в оросительной камере; ОП - нагрев воздуха в

25

воздухонагревателе второй ступени; ПВУ - процесс изменения состояния воздуха в помещении.

Рассмотрим II вариант (наружный и рециркуляционный воздух смешиваются после первого воздухонагревателя). Предлагается следующий порядок построения процессов на J-d диаграмме влажного воздуха:

-определение положения точек Н, В, У, П, О;

-определение положения точки С (то есть состояния воздуха после смешивания наружного воздуха, прошедшего нагрев в первом воздухонагревателе ВН1 с уходящим из помещения воздухом), расположенной на пересечении изоэнтальпы Jо с линией dс; численное значение dс вычисляют по формуле

- определение положения точки К, характеризующей состояние воздуха на выходе из первого воздухонагревателя ВН1 и находящейся на пересечении линии dн (влагосодержание наружного воздуха) с продолжением прямой УС.

Таким образом, НК - процесс нагрева наружного воздуха в первом воздухонагревателе; КУ - процесс смешивания нагретого наружного и рециркуляционного воздуха; СО - процесс адиабатического увлажнения воздуха в оросительной камере; ОП - процесс нагрева воздуха во втором воздухонагревателе; ПВУ - процесс в помещении.

Следует отметить, что при равных условиях расходы теплоты на I ступени подогрева оказываются одинаковыми независимо от того, где происходит смешивание наружного и рециркуляционного воздуха: до или после воздухонагревателя I ступени.

Минимально неизбежный расход воздуха, кг/ч, определяется по формуле

Коэффициенты перерасхода теплоты δт, %, и воды δw, %, определяются по формулам (4.21- 4.24).

5. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА КЛИМАТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1. Общие сведения об оборудовании центральных систем кондиционирования воздуха

Центральные системы кондиционирования воздуха бывают с постоянным или переменным расходом воздуха, при этом регулирование параметров воздуха в помещении осуществляется изменением температуры или расхода приточного воздуха.

26

Вобщественных зданиях большого объема (зрительные залы, конференц-залы, торговые залы, аудитории) с постоянной или переменной нагрузкой по тепловыделениям применяются центральные однозональные.

Вцентральных СКВ кондиционеры компонуются из отдельных конструктивных и функциональных блоков. Функциональные блоки служат для реализации процессов обработки, смешения потоков, изменения расхода, перемещения воздуха. Для доведения наружного воздуха до состояния приточного в зависимости от периода года его необходимо очистить от пыли, нагреть или охладить, увлажнить или осушить, при необходимости смешать

вопределенном соотношении с рециркуляционным воздухом, обеспечить перемещение по сети воздуховодов. Функциональные технологические блоки состоят из воздушных клапанов, фильтров, воздухонагревателей (ВН), воздухоохладителей (ВО), теплообменников для регенерации теплоты удаляемого воздуха, блоков увлажнения, блоков тепломассообмена, вентиляционных агрегатов и шумоглушителей. Конструктивные блоки или камеры обслуживания необходимы для монтажа, обслуживания и ремонта технологических блоков.

Центральные кондиционеры выполняются в корпусе с несущим каркасом и панелями. Корпус кондиционера обычно изготавливается из несущих алюминиевых профилей. При установке кондиционера внутри здания панели корпуса изготавливают из оцинкованной стали. При установке кондиционера снаружи здания к нему предусматривается дополнительный навес сверху и поддон снизу из алюминия.

Типоразмер центрального кондиционера, определяемый размерами фронтального сечения для прохода воздуха, выбирают по рекомендуемому значению скорости воздуха в этом сечении и по специальным диаграммам из каталогов фирм-производителей.

Вработе необходимо подобрать центральный кондиционер типа КТЦ3, схемы компоновки которого в зависимости от номинальной производительности от 10000 до 40000 м /ч представлены на рис. 5.1-5.3; габаритные размеры функциональных и конструктивных блоков КТЦ3 – в табл. 5.1.

27

Рис. 5.1. Конструктивная схема центральных кондиционеров КТЦ3-10 и КТЦ3-20:

1 - камера орошения; 2 - камера обслуживания; 3 - воздухонагреватели; 4 - воздушный фильтр; 5 - блок приемный; 6 -блок присоединительный; 7 - вентиляционный агрегат

Рис. 5.2. Конструктивная схема центральных кондиционеров КТЦ3-31,5:

1 - камера орошения; 2 - камера обслуживания; 3 - воздухонагреватели; 4 - воздушный фильтр; 5 - блок приемный; 6 -блок присоединительный; 7 - вентиляционный агрегат

28

Рис. 5.3. Конструктивная схема центральных кондиционеров КТЦ3-40:

1 - камера орошения; 2 - камера обслуживания; 3 - воздухонагреватели; 4 - воздушный фильтр; 5 - блок приемный; 6 -блок присоединительный; 7 - вентиляционный агрегат

Таблица 5.1

Габаритные размеры, мм, кондиционеров КТЦ-3

29

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.ГОСТ 30 494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении. - М.: Изд-во Стандартов, 1999. - 6 с.

2.СНиП 41.01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 74 с.

3.СНиП 23-03-2003. Защита от шума. - Санкт-Петербург: Изд-во ДЕАН,

2004. - 80 с.

4.СНиП 2.08.01-89*. Жилые здания. - М.: ГУП ЦПП, 2002. - 19 с.

5.СНиП II-3-79. Строительная теплотехника. - М.: ГУП ЦПП, 1998. -

31 с.

6.СНиП 23-01-99. Строительная климатология. - М.: ГУП ЦПП, 2000.

-70 с.

7.Ананьев, В.А. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика / В.А. Ананьев. – М.: Евроклимат, 2000. - 416 с.

8.Баркалов, В.Б. Внутренние санитарно-технические устройства. Вентиляция и кондиционирование воздуха / В.Б. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С. Амирджанов. – М.: Стройиздат, 2000. - 416 с.

9.Белова, Е.М. Системы кондиционирования с чиллерами и фанкойлами / Е.М. Белова. - М.: Евроклимат, Техносфера, 2009. - 399 с.

10.Белова, Е.М. Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях / Е.М. Белова. - М.: Евроклимат, 2006. - 640 с.

11.Богданов, С.Н. Холодильная техника. Свойства веществ: справочник / С.Н. Богданов, О.П. Иванов, А.В. Куприянов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 208 с.

12.Богословский, В.Н. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение / В.Н. Богословский, О.Я. Кокорин, Л.В. Петров. - М.: Стройиздат, 1985. - 367 с.

13.Бромлей, М.Ф. Гидравлические машины и холодильные установки / М.Ф. Бромлей. - М.: Стройиздат, 1971. - 258 с.

14.Данилова, Г.Н. Теплообменные аппараты холодильных установок / Г.Н. Данилова. - М.: Машиностроение, 1986. - 328 с.

15.Нестеренко, А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха / А.В. Нестеренко. - М.: Высшая школа, 1973. - 460 с.

16.Нимич, Г.В. Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха : учеб. пособие / Г.В. Нимич, В.А. Михайлов, Е.С. Бондарь. - М.: ИВИК,

2003. - 626 с.

17.Кокорин, О.Я. Отечественное оборудование для создания систем вентиляции и кондиционирования воздуха / О.Я. Какорин, А.М. Дерибасов. - М.: ИКФ «Каталог», 2002. - 91 с.

18.Оболенский, Н.В. Холодильное и вентиляционное оборудование : учеб. пособие / Н.В. Оболенский, Е.А. Денисюк. - М.: Колосс, 2004. - 246 с.

30