Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.96 Mб
Скачать

 

 

 

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, м32-

ч.

 

 

 

Для

рамочных

матерчатых

фильт­

 

 

 

 

 

 

 

ров

Уф = 404-50

м32- ч,

для

бумаж­

 

 

 

ных—500, для орошаемых наполни­

 

 

 

тельных4000, для масляных

с коль­

 

 

 

цами—4000

и

 

для

кассетных —

 

 

 

6000 м32

• 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 м32-

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

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 2 - 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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ