книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов
.pdf
|
|
|
из стандартных ячеек. Ячейки масля |
|||||||||||
|
|
|
ных |
фильтров |
периодически |
очищают |
||||||||
|
|
|
в |
горячем (70—80° С) |
содовом рас |
|||||||||
|
|
|
творе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Необходимая |
площадь фильтра |
|||||||||
|
|
V |
|
|
|
|
|
Ѵ/Ѵ,Ф |
|
|
|
[12-2J |
||
л |
Л / |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
где |
V — производительность |
|
приточ |
||||||||
|
|
|
ной |
системы, |
м3/ч; |
Ѵф — пропускная |
||||||||
|
План |
способность фильтра, м3/м2- |
ч. |
|
||||||||||
|
|
Для |
рамочных |
матерчатых |
фильт |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
ров |
Уф = 404-50 |
м3/м2- ч, |
для |
бумаж |
|||||||
|
|
|
ных—500, для орошаемых наполни |
|||||||||||
|
|
|
тельных— 4000, для масляных |
с коль |
||||||||||
|
|
|
цами—4000 |
и |
|
для |
кассетных — |
|||||||
|
|
|
6000 м3/м2 |
• ч. |
Сопротивление |
масля |
||||||||
|
|
бумага |
ных |
фильтров |
для воздуха, |
в |
зависи |
|||||||
|
|
|
мости от |
пропускной |
характеристики, |
|||||||||
|
|
|
6—16 |
кгс/м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Масляные |
фильтры |
применяются |
||||||||
|
|
|
и |
в |
виде |
самоочищающихся |
верти |
|||||||
|
|
|
кальных |
панелей |
|
(рис. 12-3). |
Фильт |
|||||||
|
|
|
рующая сетчатая штора (лента) перио |
|||||||||||
|
|
|
дически приводится в движение элек |
|||||||||||
|
|
|
тродвигателем |
со скоростью 20 |
см/мин. |
|||||||||
Рис. |
12-1. Проходные фильтры |
В нижней |
части |
панелей |
расположена |
|||||||||
масляная |
ванна, |
|
из |
которой |
эпизо |
|||||||||
а — тканевые; |
б — б у м а ж н ы е |
дически |
|
удаляется |
шлам |
(загрязне |
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
10 000 м3/м2- |
ч, коэффициент |
ния). Пропускная способность панели |
||||||||||||
очистки |
90—98%, |
начальное |
сопро |
|||||||||||
тивление проходу воздуха 10 |
|
кгс/м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Очистка воздуха, выбрасываемого в атмосферу, имеет большое значение и в борьбе за чистоту воздушного бассейна; она является средством улавливания и возвращения в производство ценных про дуктов (мела, талька, мучной пыли, табака). Иногда очищенный вытяжной воздух удается использовать даже в приточной венти ляции, сократив расходы на нагревание воздуха. К устройствам для подобной очистки относятся: пылеосадочные камеры, инер ционные пылеотделители, самоочищающиеся рукавные, а также
электростатические фильтры, в которых |
пыль, получившая заряд |
|
от одного электрода, оседает на другом. Эти фильтры |
рентабельны |
|
только для крупных установок: требуют |
больших, |
капитальных |
затрат и расхода постоянного тока 0,2 кет на 1000 м3/ч |
воздуха. |
Пылеосадочные камеры предусматривают осаждение частиц пыли под действием силы тяжести в условиях резкого падения
скорости |
запыленного потока. Поперечное |
сечение |
камеры |
(рис. 12-4, а) должно быть большим, поскольку |
скорость |
в ней до |
|
0,5 м/сек. |
Более компактны полочные камеры |
(рис. 12-4,6) и |
200
Рис. |
12-2. Наполнительный и |
масляный |
фильтры |
|
/ — наполнитель; |
2 — д ы р ч а т ы е трубы |
или |
форсунки |
орошения; 3 — ячейка |
|
масляного фильтра; |
4 — каркас из уголков |
движение
Матб
012мм
Рис. 12-3. Самоочищающийся сетчатый вращающийся фильтр
/ — электродвигатель с |
редуктором; 2 — труба опорожнения масля |
|
ной ванны; 3—рукоять |
для |
взмучивания масляного шлама пе |
|
р е д |
опорожнением |
Заказ № 586
1
0
Рис. 12-4. Схемы пылеоса- |
|
|
|
|
|
|
|
|
дочных камер |
|
|
|
|
|
|
|
|
Очищенный |
|
|
|
|
|
|
|
|
боздух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 12-6. |
|
Циклон-скруббер |
|
||||
Запыленный |
ЛИОТа |
с водяной |
пленкой |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Воздух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лабиринтные |
(рис. |
12-4, е). |
Про |
||||
|
пускная |
способность двух |
по |
|||||
|
следних |
камер Уф = 400м3 /м2 - ч |
||||||
|
(г) = 70+85 %, |
аэродинамическое |
||||||
|
сопротивление 2—3 кгс/м2). |
Не |
||||||
|
достатком |
пылеосадочных |
камер |
|||||
Рис. 12-5. Схема циклона |
является |
значительность |
их |
га |
||||
баритов, |
особенно |
для |
тонких |
|||||
|
||||||||
|
пылей. Эти |
камеры |
служат, |
как |
правило, первой ступенью для очистки воздуха от сравнительно
крупных |
фракций. |
Схема |
центробежного пылеотделителя — циклона — показана |
на рис. 12-5.
Под влиянием центробежной силы, появляющейся при спираль ном движении воздуха в кольцевом пространстве /, пыль отбрасы вается к внешним стенкам и в результате трения, теряя скорость, оседает в конусе 3. Очищенный воздух через внутреннюю трубу 2 удаляется в атмосферу. Зонт 4 исключает опрокидывающее дей ствие ветра. Кроме больших одиночных циклонов, находят при менение батарейные мультициклоны, состоящие из небольших
202
à) В сдорник пыли
Вход з£пылвиногр
Очищенный Сот ^\Лутйпыли^ пылинок боздуха Воздух
Рис. 12-7. Инерционный пылеотделитель
а — общий вид; б — схема
РГ 7
Рис. |
12-8. |
Рукавный |
Рис. |
12-9. |
Патрон |
|
|
фильтр |
|
|
фильтра |
||
/ — бункер; 2 — р у к а в а ; |
3 — |
1 — |
перфорированная |
|||
встряхивающий |
механизм; |
сталь; |
2 — активирован |
|||
4 — |
люк для |
удаления |
от |
|
ный |
уголь |
|
деленной |
пыли |
|
|
|
|
8*
циклончиков d = 40-f-250 мм. Известны и разнообразные конструк ции циклонов, в которых для повышения степени очистки разбрыз гивают воду, создающую водяную пленку (рис. 12-6).
Инерционный пылеотделитель (конструкции Л. С. Клячко) со стоит из постепенно уменьшающихся в диаметре конических колец (рис. 12-7). Пыль при ударе об их наклонные стенки отбрасывается к центру пылеотделителя и в бункер, а при двухступенчатой очистке — в циклон. Обеспыленный воздух выходит через щели между кольцами. Коэффициент очистки при тяжелой пыли дости гает 90—95%. Инерционный пылеотделитель может работать и на нагнетаемом воздухе, и на всасываемом.
Для возвращения в производство тонкой пыли применяются
рукавные фильтры |
(рис. 12-8). Запыленный воздух засасывается |
из воздуховода в |
бункер и в матерчатые рукава, расположенные |
в шкафу. Рукава вверху прикреплены к автоматическому встря хивающему механизму. Очищенный воздух поступает к верхнему воздуховоду. Коэффициент очистки до 99%.
Сейчас применяют пылеуловители, в которых очистка проис ходит путем интенсивной промывки загрязненного воздуха водой. Интересными являются «пенные пылеуловители» оригинальной оте чественной конструкции, в которых использована большая смачи вающая поверхность пузырьков пены. В последнее время внимание специалистов привлекают ультразвуковые пылеуловители. Под влиянием звуковых колебаний удается объединять мелкодисперс ные пылевые частицы в более крупные.
Средством устранения различных запахов и обеззараживания воздуха является озонирование. Однако концентрации озона, не обходимые для уничтожения запахов, превосходят гигиенически допустимые пределы. Практически пользуются фильтрами из акти вированного угля в виде отдельных патронов (рис. 12-9). Приме няя различные фильтрующие слои со специальной пропиткой, устраивают фильтры, очищающие воздух от ряда вредных газов.
Для обеззараживания воздуха часто применяют обычные мас ляные фильтры, но к маслу добавляют вещества, обладающие бактерицидными качествами (например, метиленгрюн). При нали чии в воздухе жизнеопасных бактерий он должен перед выбросом прогреваться до температуры 250—300° С. Для этого используют электрические нагреватели или -непосредственно смешивают воз дух с горячими топочными газами.
§ 38. Увлажнение, осушка, охлаждение и нагревание
приточного воздуха
Вотдельных случаях еще применяют увлажнение воздуха острым паром (в складах хлопка, сортировочно-трепальных отде лениях хлопчатобумажных фабрик). Недостатки этого способа увлажнения — шум и передача запаха масел.
Восновном увлажнение воздуха осуществляется за счет раз брызгивания воды форсунками. Как для тонкого, так и для грубого
204
распыления |
воды |
сейчас |
|
|
|
|
По ЯBCD |
|
|||||||
наиболее |
широко |
приме |
|
|
|
|
23,5 |
|
|||||||
няются |
угловые |
форсунки |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ВНИИСТа |
(рис. 12-10). Во |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
да, поданная к форсунке, по |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
лучает |
поступательно-вра |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
щательное движение, |
благо |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
даря |
чему |
образуется факел |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
распыла |
в |
виде |
пленочного |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
конуса |
и |
контактирующая |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
с |
воздухом |
поверхность |
ка |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пелек воды. По мере рас |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ширения |
конуса |
убывает |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
толщина |
пленки. Последняя |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
в конце |
концов |
разрывается, |
Рис. 12-10. Угловая форсунка |
ВНИИСТа |
|||||||||||
образуя |
капли |
|
различных |
||||||||||||
|
|
|
/ — корпус; |
2 — вкладыш |
|
||||||||||
размеров. |
Производитель |
|
|
1 — |
|||||||||||
ность |
форсунки |
100—800 кг/ч, |
|
давление подводимой |
воды |
||||||||||
4 ати. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Форсуночные |
камеры |
(рис. 12-11) |
обычно состоят |
из |
корпуса, |
|||||||||
подводящих и |
отводящих воду |
труб, насоса, |
фильтра, |
поддона |
|||||||||||
и |
сепараторов — каплеуловителей. |
Форсунки |
располагают |
так, |
|||||||||||
чтобы факелы распыла перекрывали все поперечное |
сечение |
||||||||||||||
камеры. Последнее же выбирается по количеству |
обрабатываемого |
||||||||||||||
воздуха и средней скорости его движения в камере |
(практически |
||||||||||||||
1,5—3,0 м/сек). |
Равномерности |
|
движения воздуха в камере спо |
||||||||||||
собствуют |
сепараторы, особенно |
первый из них по ходу |
воздуха. |
||||||||||||
Другая |
задача |
сепаратора — предотвращать унос крупных капель |
за камеру орошения.
Водяной фильтр необходим, чтобы предупредить засорение фор сунок при рециркуляционной схеме питания их насосом из под дона. При небольшом загрязнении воды применяют сетчатые фильтры (рис. 12-12), при сильном — наполнительные, нередко со слоем кокса.
Если в форсуночной камере распылять воду с температурой ниже точки росы обрабатываемого воздуха, то охлаждение будет сопровождаться и осушкой воздуха. Охлаждение (с одновремен ной осушкой) воздуха особо интересно для теплого времени, когда высоки tn и абсолютная влажность dn. Для летних условий водо проводная вода и даже артезианская с устойчивой температурой до +10° С часто непригодны для достижения необходимых пара метров без охлаждения в холодильной установке.
Для сухого охлаждения применяют и трубчатые поверхностные воздухоохладители: теплый воздух соприкасается с холодной по верхностью охладителя, в котором движется холодная вода или рассол — раствор соли (NaCl или СаСЬ) или испаряющийся хладоагент. В последнем случае охладитель является и испарите лем холодильной машины. На поверхностях охладителей нередко образуется снеговая шуба. Развитие поверхности в рассматривае-
205
Рис. 12-11. Форсуночная камера ти
повых |
центральных |
кондиционеров |
||||||
а — фронтальный |
вид; |
б — поперечное |
се |
|||||
чение; |
|
в — план: |
|
/ — корпус; |
2 — г е р м е |
|||
тичная |
дверца; |
3 — сепаратор; |
4 — |
под |
||||
дон; |
5 — коллектор |
со |
стояками |
для |
по |
|||
дачи |
воды |
к форсункам; 6 — |
форсунка; |
|||||
7 — фильтр |
для |
очистки воды; |
8 — пере |
|||||
ливное |
устройство; |
9 — шаровой клапан |
мых теплообменниках достигается интенсивным оребрением глад ких труб.
В последние годы все шире применяется химический способ осушки воздуха с помощью сорбентов — веществ, обладающих способностью поглощать (сорбировать) влагу, содержащуюся в воздухе. Сорбенты различают твердые, твердо-жидкие и жид кие. К числу твердых относятся силикагель, алюмогель и др.; к твердо-жидким (переходят в процессе влагопоглощения из твер дого в жидкое состояние) — хлористый кальций, хлористый литий; к жидким — растворы последних, диэтиленгликоль. Наибольшее распространение пока получил силикагель.
Источниками холода для крупных установок искусственного климата служат холодильные машины: компрессионные, пароэжекторные и адсорбционные. В первых холод получается за счет механической энергии, в остальных — за счет тепловой.
Для нагревания воздуха в установках воздушного отопления и вентиляции, в зависимости от имеющегося теплоносителя, при меняют огневые, газовые и электрические калориферы, но чаще всего водяные и паровые. Калориферы-(как и поверхностные охла-- дители) большей частью изготовляются из стали, реже из чугуна, латуни, алюминия.
206
, При небольших количест вах воздуха и незначительном
нагревании |
приемлемы |
глад- |
|||||
котрубчатые |
калориферы. |
||||||
Наиболее |
часто |
применяют |
|||||
более |
|
компактные |
стальные |
||||
пластинчатые |
|
|
калориферы |
||||
(рис. |
12-13), допускающие глу |
||||||
бокое |
нагревание |
больших ко |
|||||
личеств |
воздуха, |
особенно при |
|||||
многорядной |
установке |
кало |
|||||
риферов. |
|
|
|
|
|
||
Сейчас |
выпускают |
трубча |
|||||
тые |
калориферы |
|
большой и |
||||
средней |
модели, |
одноходовые |
|||||
(по |
|
теплоносителю)—КФБ, |
|||||
КФС — и |
|
последовательно- |
|||||
многоходовые |
KMC и |
KB Б; |
|||||
одноходовые |
|
оребренные — |
|||||
КФБО н КФСО. |
Калориферы |
КФБ и КФС (табл. 12-1) с ко
ридорным |
расположением |
|
греющих |
трубок; КВБ — с |
|
шахматным. |
Калориферы мо |
|
гут устанавливаться |
горизон |
|
тально и вертикально |
(запас |
|
поверхности до 30%). |
|
К форсун кам
Для промыбки |
|
ірилыпра |
Поступление |
|
боды от насоса |
Рис. 12-12. |
Сетчатый водяной фильтр |
Схемы присоединения калориферов к трубопроводам различны, зависят от числа рядов калориферов вдоль потоков воздуха и воды (рис. 12-14). Полезно увеличивает скорость воды, а следователь но, и коэффициент теплопередачи калориферов, последовательное присоединение их по ходу воды. При-паре присоединение всегда
Т а б л и ц а 12-1 Характеристика калориферов КФБ, КФС и КВБ
|
Р а з м е р ы , |
я |
Поверхность мнагрева,2 |
|
Модело д е ль |
|
|
|
|
калори |
|
|
|
|
фера |
|
ІіХах |
Ь |
|
|
|
|
||
К Ф Б - 2 |
0,6 |
X 0,4 X 0,25 |
12,7 |
|
К Ф Б - 3 |
0,6 |
X 0,5 X 0,25 |
16.9 |
|
К Ф Б - 4 |
0,75 |
X 0.65 X 0,25 |
21,4 |
|
К Ф Б - 5 |
0,75 |
X 0.65 X 0.25 |
25,8 |
|
К Ф Б - 6 |
0,9 X 0,65 X 0,25 |
29,4 |
||
К Ф Б - 7 |
0,9 |
X 0,75 X 0,25 |
38,9 |
|
К Ф Б - 8 |
1,11 |
X 0,75 X 0,25 |
45,7 |
|
К Ф Б - 9 |
1,1 |
X 0,9 X 0,25 |
53,3 |
|
К Ф Б - 1 0 |
1,2 X 0,9 X 0,25 |
61,2 |
||
К Ф Б - 1 1 |
1,2 X 0,5 X 0,25 |
69,9 |
Ж и в о е |
сече |
ние, |
н- |
по воз духу |
по тепло носителю |
0,115 |
0,0061 |
0,154 |
0,0082 |
0,195 |
0,0082 |
0,244 |
0.0102 |
0,295 |
0,0102 |
0,354 |
0,0122 |
0,416 |
0.0122 |
0,486 |
0.0143 |
0.588 |
0,0143 |
0,638 |
0,0163 |
Модель к а л о р и фера
КФС-2, |
К В Б - 2 |
КФС-3, |
К В Б - 3 |
КФС-4, |
К В Б - 4 |
КФС-5, |
К В Б - 5 |
КФС-6, |
1\ В Б -6 |
КФС-7, |
К В Б - 7 |
КФС-8. |
К В Б - 8 |
КФС-9, |
К В Б - 9 |
КФС-10, |
К В Б - 1 0 |
КФС-11, |
КВБ - 11 |
Поверхность нагрева, м"
9,9
13,2
16,2
20,9
26,3
30,4
35.7
41,6
47,8
54,6
Ж и в о е |
сече |
ние, |
м- |
ііо воз духу |
по тепло носителю |
0,115 |
0,0046 |
0.154 |
0,0061 |
0,195 |
0,0061 |
0,244 |
0,0076 |
0.295 |
0,0076 |
0,354 |
0,0092 |
0,416 |
0,0092 |
0,486 |
0,0107 |
0,588 |
0,0107 |
0,638 |
0,0122 |
207
Рис. 12-13. Внешний вид |
и детали калориферов |
|||||
а — внешний вид |
пластинчатого |
калорифера; |
б — лен |
|||
точная |
навивка; |
в—деталь |
лепесткового |
калорифера |
||
Я. В. Кравцова; |
/ — присоединительный |
штуцер; 2 — |
||||
крышка; |
3 —трубная доска; |
4 |
— трубка; |
5 —калори |
||
ферная секция; |
в — пластинки |
(оребрение) |
трубок |
Спускной
|
|
|
Спускной |
|
|
|
|
Спуснноіі |
|||
Рис. |
12-14. |
Варианты |
схем |
присоединения |
калориферов |
||||||
|
|
к |
трубопроводам |
теплоснабжения |
|
|
|||||
а и |
в — параллельное (по |
воде) |
присоединение |
при |
однорядной |
||||||
(по |
воздуху) |
н |
двухрядной |
установке |
калориферов; |
б |
и г — то |
||||
же, при последовательной |
(прямоточной); |
/ |
н 2 — прямая |
и обрат |
|||||||
ная |
магистрали; |
3 —вентиль; 4 — тройник |
с пробкой; |
5 — воздуш |
|||||||
|
|
|
|
|
ный |
кран |
|
|
|
|
|
параллельное. В зависимости от давления пара, за калорифером устанавливается гидравлический затвор или конденсационный горшок.
• Требуемая поверхность нагрева калориферов определяется по выражению
k&t
где а =1,2-7-1,3 — коэффициент запаса; Q — тепломощность кало риферов, ккал/ч;- At— разность средних температур теплоносителя и обогреваемого воздуха, °С;
A f = |
jr + j o — ' п р - Н в " |
|
/ 1 2 . 4 ) |
|
|
2 |
2 |
|
|
где tr и t0, ts и tnp — температура |
теплоносителя |
и |
воздуха на |
|
входе и выходе их из калорифера, °С. |
|
|
||
Для гладкотрубчатых, |
пластинчатых и других |
калориферов |
||
принципиальные зависимости их |
коэффициента |
теплопередачи k |
и потери давления АР при проходе воздуха через один ряд кало
рифера |
таковы: |
|
|
|
|
|
|
для |
пара |
|
|
|
|
|
|
для |
воды |
|
К^АііруГ; |
|
|
(12-5) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
k2 = A2(vy)n*wn> |
; |
|
(12-6) |
|
|
|
|
AP |
= A3(vyf, |
|
|
(12-7) |
где (ѵу) — весовая |
|
|
|
« |
|
||
скорость |
воздуха |
в живом |
сечении |
калори |
|||
фера, кг/м2-сек; |
w — скорость |
воды в трубках, |
м/сек. |
|
|||
Для выпускаемых сейчас калориферов на рис. 12-15 и 12-16 |
|||||||
даны экспериментальные значения k и АР. |
|
|
|||||
П р и м е р 33. |
В |
здании насосной предусмотрено |
воздушное |
отопление |
с выпуском рециркулируемого воздуха на высоте 3 м от пола (при этом условии /„=45° С). Теплопотери здания насосной (при / В = 15°С) 50000 ккал/ч. Охлажде ние от поверхностей оборудования, находящегося в пределах насосной (трубы,
фасонные части, задвижки) —2000 ккал/ч. |
Тепловыделение, с |
поверхностей |
|||||||
электродвигателей 9400 |
ккал/ч. |
|
|
|
|
|
|
||
Рассчитать объем подаваемого воздуха. |
|
|
|
|
|
||||
Тепловая нагрузка на воздушное отопление |
|
|
|
|
|
||||
Q = |
QT + |
<2об — <2э = |
50 000 + 2000 — 9400 = |
42 600 |
ккаліч; |
||||
|
V = |
Q |
= |
1^00 |
= |
5 3 |
3 0 |
^ я |
|
|
|
<Тг(Ѵ—*в) |
0,24-1,11 (45 - 15) |
' |
|
|
|
||
П р и м е р |
34. |
Для |
условий |
предыдущей |
задачи |
подобрать калориферную |
|||
установку, если теплоноситель—перегретая вода с |
температурами 130 и 70° С, |
||||||||
тип калорифера — КВБ. |
|
|
|
|
|
|
|
- 1 . Ориентируясь на применяемую весовую скорость воздуха в живом сече
нии калорифера около (ѵу) = 10 кг/м2 |
• сек, определяем живое сечение калорифера |
|||
по воздуху: |
|
|
|
|
t |
Ѵ |
5330 |
ftI„ |
. |
/ = |
= |
= |
0,13 |
м2. |
|
Ѵ-ЗбОО(оѵ) |
1,11-3600-10 |
|
209