- •Методичні вказівки
- •«Кондиціювання повітря»
- •1. Загальні вказівки
- •2. Вибір розрахункових параметрів зовнішнього і внутрішнього повітря
- •3. Розрахунок шкідливостей у приміщеннях
- •3.1. Теплонадходження
- •3.2. Визначення вологовиділень у приміщеннях
- •3.3. Постачання у приміщення діоксиду вуглецю
- •4. Вибір принципової схеми і розрахунок процесів обробки повітря
- •4.1. Побудова на і-d-діаграмі та розрахунок процесів тепловологісної обробки повітря
- •4.2. Вибір типорозміру кондиціонера і уточнення структурної схеми укп
- •5. Вибір і розрахунок зрошувальної камери
- •6. Вибір і розрахунок повітронагрівача
- •7. Розрахунок і підбір основного обладнання системи холодопостачання
- •8. Методичні вказівки для виконання графічної частини курсової роботи
- •Методичні вказівки
- •«Кондиціювання повітря»
- •Методичні вказівки
- •«Кондиціювання повітря»
4.1. Побудова на і-d-діаграмі та розрахунок процесів тепловологісної обробки повітря
Видалення повітря з робочої зони приміщення, яке обслуговується.
4.1.1. ТЕПЛИЙ ПЕРІОД
Вихідні дані: .
1. На І-d діаграму по відповідним параметрам зовнішнього і внутрішнього повітря наносимо точки Н і В (рис. 2).
2. Визначаємо значення кутового коефіцієнта променя процесу зміни стану повітря у приміщенні, яке обслуговується, :
, (11)
3. Задаємося робочою різницею температур ∆tр і визначаємо температуру приточного повітря:
, (12)
Температура приточного повітря у теплий період в залежності від висоти приміщення h і схеми подання приймається на 2÷8°С нижче температури повітря в зоні, що обслуговується:
h, м 0…2,5 2,5…4 >4
Δt, °С 2 3…4 5…8
4. Використовуючи значення кутового коефіцієнта променя, процесу зміни стану повітря у приміщенні , через точку В проводимо промінь процесу зміни стану повітря у приміщенні до перетину з ізотермою приточного повітря і отримуємо точку П, що характеризує стан приточного повітря.
5. Визначаємо необхідну витрату приточного повітря Gпр, кг/год, виходячи з умов асиміляції теплоти та вологості, що надходять у робочу зону приміщення:
, (13)
, (14)
де: Iв і Iп – ентальпія відповідно повітря у приміщенні і приточного повітря, кДж/кг;
dв і dп – вологовміст відповідно повітря у приміщенні і приточного повітря, г/кг.
Витрату приточного повітря приймаємо рівною більшому з одержаних значень:
.
6. Визначаємо повну продуктивність кондиціонера з урахуванням втрат повітря крізь нещільності у напірних повітроводах (при довжині напірних повітроводів до 50 м величину втрат орієнтовно можна прийняти рівною 10%, а при більшій – 15% від витрати повітря, що транспортується).
. (15)
7. Визначаємо потрібну витрату зовнішнього повітря Gн, кг/год, виходячи з умов асиміляції шкідливих речовин, які надходять у робочу зону приміщення, що обслуговується, компенсації видалення повітря місцевими відсмоктами, загальнообмінною вентиляцією та витрат повітря у напірних повітроводах.
Для приміщень громадських будинків:
. (16)
де: l – питома витрата зовнішнього повітря, м3/год; на одну людину приймається за санітарними нормами (додаток 19 [1]);
n – кількість людей;
ρ – густина повітря при стандартних умовах, кг/м3.
. (17)
За величину потрібної витрати зовнішнього повітря приймається більше з одержаних вище значень.
Для виробничих приміщень:
, (18)
де: Gвр – інтенсивність надходження шкідливості, що превалює, до зони приміщення, яка обслуговується, мг/год. При надходженні в зону приміщення, яка обслуговується, кількох шкідливих речовин, шкідливістю, що превалює, вважається речовина з максимальним відношенням інтенсивності надходження до його ПДК;
ПДКвр – гранично-допустима концентрація шкідливості, що превалює, у повітрі робочої зони (зони, яка обслуговується), мг/м3;
Сн – концентрація шкідливості, що превалює, у зовнішньому повітрі, мг/м3, приймається за даними аналізів проб повітря у точці його вибору.
Значення визначається за формулою (17). 3а величину потрібної витрати зовнішнього повітря приймається більше із значень.
8. Визначаємо потрібну витрату рециркуляційного повітря:
. (19)
9. По лінії постійного вологовмісту dп, переміщуючись униз на 0,5...1,5°С визначаємо точку П' і по лінії постійного вологовмісту dв, переміщуючись вгору на 0,5...1,5°С визначаємо положення точки В'. Промінь П'П – характеризує процес підігріву повітря, що подається у приміщення, у вентиляторі і напірних повітроводах, а промінь ВВ' – підігрів рециркуляційного повітря у повітроводах.
10. Проводимо промінь процесу змішування зовнішнього повітря з повітрям першої рециркуляції, з’єднавши точки В' і Н, та визначаємо на ньому положення точки С1, що характеризує стан повітряної суміші:
, (20)
де: С1В' – довжина відрізку променя змішування між точками С1 і В', мм.
11. Проводимо промінь процесу обробки повітря у зрошувальній камері, з’єднавши точки С1 і П' (точка О, яка характеризує стан повітря після зрошувальної камери, в цьому випадку суміщається з точкою П').
12. На перетині продовження променя процесу обробки повітря у зрошувальній камері з кривою насичення φ = 100% визначаємо положення точки О', що характеризує граничний стан повітря при повній обробці повітря і визначаємо значення tпр, dпр, Iпр.
Рис.2. Процес обробки повітря у теплий період.
Рис.3. Процес обробки повітря у холодний період.
13. Визначаємо холодильну потужність зрошувальної камери Qохл, Вт:
, (21)
де: і– ентальпія повітря відповідно у точкахС1 і П', кДж/кг.
14. Визначаємо інтенсивність конденсації (випарування) вологи в зрошувальній камері, Wконд, кг/год:
, (22)
де: і– вологовміст повітря відповідно у точкахС1 і П', г/кг.
15. Визначаємо параметри повітря у всіх вузлових точках.
4.1.2. ХОЛОДНИЙ ПЕРІОД
Вихідні дані: .
1. На І-d діаграму по відповідним параметрам зовнішнього і внутрішнього повітря наносимо точки Н і В (рис. 3).
2. Визначаємо значення кутового коефіцієнта променя процесу зміни стану повітря у приміщенні, що обслуговується, , кДж/кг:
, (23)
3. Визначаємо значення зміни вологовмісту повітря у приміщенні, , г/кг:
, (24)
4. Визначаємо вологовміст приточного повітря, , г/кг:
, (25)
де: – вологовміст внутрішнього повітря, г/кг.
5. Використовуючи значення кутового коефіцієнта променя процесу зміни стану повітря у приміщенні , через точку В проводимо промінь процесу зміни стану повітря у приміщенні до перетину з лінією dп =const і визначаємо положення точки П, яка характеризує стан приточного повітря.
6. Проводимо промінь змішування зовнішнього повітря з рециркуляційним, з’єднуючи точки Н і В, і визначаємо на ньому положення точки С1, що характеризує стан повітряної суміші:
, (26)
Якщо промінь НВ не перетинає криву насичення φ = 100%, можна здійснити змішування зовнішнього повітря з рециркуляційним без його попереднього підігріву.
7. У цьому випадку через точку С1 проводимо промінь процесу підігріву повітряної суміші до перетину з лінією Iп =const і визначаємо положення точки К, яка характеризує стан повітря після першого підігріву.
8. Проводимо промінь процесу обробки повітря у зрошувальній камері, з’єднуючи точки К і П.
9. Визначаємо витрату теплоти на перший підігрів повітря, QI, Вт:
, (27)
де: і– ентальпія повітря відповідно у точкахК і С1, кДж/кг.
10. Визначаємо інтенсивність випарування вологи у зрошувальній камері, Wисп, кг/год:
, (28)
де: і– вологовміст повітря відповідно у точкахП і С1 після і до зрошувальної камери, г/кг.
Якщо промінь НВ перетинає криву насичення (φ= 100%), змішування зовнішнього повітря з рециркуляційним без його попереднього підігріву здійснювати не можна. Зовнішнє повітря необхідно попередньо підігріти, а потім змішувати з рециркуляційним.
7'. У цьому випадку через фіктивну точку змішування С1 проводимо лінію постійного вологовмісту до перетину з лінією ізоентальпії приточного повітря Іп = const і визначаємо положення дійсної точки змішування С'1.
8'. Через точки В і С'1 проводимо промінь змішування підігрітого зовнішнього повітря з рециркуляційним до перетину з лінією постійного вологовмісту зовнішнього повітря і визначаємо положення точки К', яка характеризує стан зовнішнього повітря після його підігріву. Промінь НК' характеризує процес підігріву зовнішнього повітря, QI, Вт:
, (29)
де: і– ентальпія повітря відповідно у точкахК' і Н (до та після підігріву), кДж/кг.
10'. Проводимо промінь процесу обробки повітря у зрошувальній камері, з’єднуючи точки С'1 і П (точка О суміщається з точкою П).
11'. Визначаємо інтенсивність випарування вологи у зрошувальній камері, Wисп, кг/год:
, (30)
де: і– вологовміст повітря відповідно у точкахП і С'1 (після і до зрошувальної камери), г/кг.
11. Визначаємо параметри повітря в усіх вузлових точках.
При видаленні повітря з верхньої зони приміщення, яке обслуговується, методика і послідовність побудови на I-d-діаграмі та розрахунку процесів обробки повітря аналогічні вищезазначеним. Відміна полягає в тому, що рециркуляційне повітря на виході з приміщення буде мати параметри повітря, яке видаляється, що відповідають точці У, а на вході в кондиціонер (у змішувальну камеру) з урахуванням підігріву у повітроводах – точці У' з температурою на 0,5...1,5°С вище ніж у точці У. Положення точки У' на I-d-діаграмі визначається на перетині продовження променю процесу зміни стану повітря у приміщенні, що обслуговується, ПВ з ізотермою повітря, яке видаляється tу = const [2].