Глава 5 компоновка установки кондиционирования воздуха и подбор рабочих секций кондиционера

РАСЧЕТ КАМЕРЫ ОРОШЕНИЯ

Контактные аппараты в виде камер орошения остаются до настоящего времени основным видом оборудования для политропной и изоэнтальпийной обработки воздуха. Далее приведен расчет форсуночной оросительной камеры ОКФ-3 для КТЦ3.

Теплый период

Исходные данные для расчета представлены в виде таблицы ⁴:

Gко, кг/ч	Lко, м3/ч	т. (точка на I-d-диаграмме)			т. (точка на I-d-диаграмме)
		tв.н., С	Iв.н., кДж/кг	, %	tв.к., С	Iв.к., кДж/кг	, %

1. Площадь поперечного (фронтального) сечения камеры орошения F_п.с., м², выбранного кондиционера определяется по прил.9 или по формуле

F_п.с=BH,

где В – ширина камеры орошения, м; Н - высота камеры орошения, м.

2. Зададимся значением температуры воды, приходящей с холодильной станции t_w1 = 7С, тогда соответствующая этой температуре энтальпия насыщенного воздуха (при =100%) I_в.нас= 22,2 кДж/кг.

3. Коэффициент энтальпийной эффективности:

(5.1)

где с - коэффициент, определяемый по формуле

с = 1+ 0,000716(I_в.нас – I_в.н.) - 0,00351(I_в.нас - 54) (5.2)

____________________________

⁴ Индексы «в.н» и «в.к» обозначают соответственно начальное и конечное состояние воздуха

27

4. Используя рис.15.27, 15.28, 15.29 [4] или рис.1, 2, 3 из прил. 11 для полученного значения Е_п определяют тип камеры орошения и соответствующий ей коэффициент орошения . Если >0,7, камера работает в устойчивом режиме. Если <0,7, то необходимо сделать сравнение:  > _min.

где g_ф^min – минимальный расход воды через одну форсунку. Для камеры орошения КТЦЗ, оборудованной форсунками ЭШФ 7/10, g_ф^min = 460 кг/ч,

n - количество форсунок, шт.

Если  > _min, то ОКФ будет работать в устойчивом режиме.

5. Расход разбрызгиваемой воды G_w, кг/ч, определяется:

G_w =  G_возд. (5.3)

6. Расход воды через одну форсунку g_ф, кг/ч:

g_ф= G_w/n. (5.4)

7. Давление перед форсунками Р_ф, кПа, определяется по рис 15.26 [4] или по рис.4 из прил. 11.

8. Конечная температура воды:

(5.5)

где с_w – теплоемкость воды, с_w=4,19 кДж/(кгград).

9. Потери давления по воздуху в камере орошения и каплеуловителе в режиме работы с влаговыделением (осушка воздуха) определяются по [4]:

р_к.о.= 1,6 7,72(v)_фр², (5.6)

где (v)_фр- массовая скорость воздуха во фронтальном сечении камеры

орошения, кг/(с м²):

(v)_фр²=

28

Холодный период

Исходные данные для расчета представлены в виде таблицы:

Gко, кг/ч	Lко, м3/ч	т. (точка на I-d-диаграмме)			т. (точка на I-d-диаграмме)
		tв.н., С	Iв.н., кДж/кг	, %	tв.к., С	Iв.к., кДж/кг	, %
							90-95

1. Коэффициент адиабатной эффективности:

(5.7)

где t_м.н. – температура воздуха по мокрому термометру, t_м.н. =7C;

2. Используя рис.15.27, 15.28, 15.29 [4] или прил.11 для полученного значения Е_А и определенного типа камеры орошения (теплый период) выбирают коэффициент орошения  для изоэнтальпийной обработки воздуха.

3. Расход разбрызгиваемой воды G_w, кг/ч, определяется по формуле (5.3)

4. Расход воды через одну форсунку g_ф, кг/ч, находят по формуле (5.4).

5. Давление перед форсунками Р_ф, кПа, определяется по рис 15.26 [4] или по рис.4 из прил. 11. .

6. Потери давления по воздуху в камере орошения и каплеуловителе, работающих в изоэнтальпийном режиме определяются по [4]:

р_к.о.= 7,72(v)_фр², (5.8)

При аэродинамическом расчете СКВ выбирают наибольшее значение из полученных по формулам (5.6) и (5.8).

29

РАСЧЕТ И ПОДБОР ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Воздухонагреватели предназначены для тепловой обработки воздуха до заданных параметров. В качестве теплоносителя используется горячая вода со следующими параметрами: температура от 70 до 180С и давление до 1,2 МПа. Для осуществления различных способов регулирования температуры воздуха воздухонагреватели изготовляют без обводного канала ВН и с обводным каналом или клапаном ВНО.

Все базовые воздухонагреватели КТЦЗ имеют одинаковую глубину 180 мм. Ширина всех теплообменников 1652 мм, кроме ВН для КТЦ3-10, его ширина 825 мм.

Высота базовых секций бывает 1; 1,25; 1,5 и 2 м.

По ходу воздуха в базовых воздухонагревателях может быть 1; 1,5 или 2 ряда трубок.

Секции подогрева рассчитывают на зимний период, т.е. подбирают воздухонагреватели первой и второй ступени. В летний период года, если есть подогрев после камеры орошения, то нужно пересчитать II ступень для лета (если их тип и количество известны).

Для устранения образования инея на трубках воздухонагревателей температура воздуха на выходе из них должна быть выше +2С. Нижним пределом из условия предохранения от замерзания воды в трубках первой секции подогрева температура воды должна быть не менее 25С.

Для уменьшения опасности замерзания воздухонагревателей первой ступени подогрева их следует оборудовать отдельными регулирующими клапанами на трубопроводах, подводимых к каждому ряду.

Тепловой поток от воздухонагревателя не должен превышать расчетный более чем на 1015% (). Питаемые водой воздухонагреватели с поверхностью нагрева, превышающей более чем на 10% требуемую, следует оборудовать обводным каналом.

30

Расчет воздухоподогревателей СП I и СП II ведут в таком порядке:

Исходные данные:

G_сп, кг/ч, __________ t_w^гор,С, ___________ t_в.н.,C, ___________

Q_сп, Вт, __________ t_w^охл,С, ___________ t_в.к.,C, ___________

1. Для выбранного кондиционера по табл. III.8 [4] или по прил.10 в качестве первой и второй ступени подогрева выбирается n-рядный воздухонагреватель с обводным клапаном (ВНО) или без него (ВН).

2. Массовая скорость движения воздуха в живом сечении воздухонагревателя, v, кг/(м²с), определяется по формуле:

(v)_ж.с.²= (5.9)

где F_возд - площадь сечения для прохода воздуха, м² .

3. Расход воды G_w, кг/ч, через теплообменник:

(5.10)

где с_w - теплоемкость воды, с_w = 4,19 кДж/(кгС); n- число воздухонагревателей, параллельно включенных по теплоносителю.

4. Скорость воды:

(5.11)

где f_w- площадь сечения для прохода воды, м², принимаемая так:

Число рядов	1	1,5	2
fw	0,00146	0,00219	0,00293

_w – плотность воды, кг/м³, _w1000 кг/м³.

Скорость воды в трубках теплообменника может быть от 0,15 до 1 м/с.