Файл: Проектирование системы кондиционирования воздуха (скв) для помещения зрительного зала кинотеатра.docx

Рис. 4.1. Номограмма подбора КЦКП

Современные центральные кондиционеры имеют модульную структуру и набираются из функциональных блоков-секций в соответствии с принятой схемой (см. п.3) обработки воздуха. Наружный воздух поступает в смесительную секцию через приемный клапан, а рециркуляционный – через воздушный клапан . Смесь очищается от пыли в фильтре , нагревается в воздухонагревателе первого подогрева, увлажняется в секции форсуночной камеры орошения и нагревается воздухонагревателе второго подогрева.

В теплый период смесь наружного и рециркуляционного воздуха охлаждается в поверхностном воздухоохладителе. Обработанный в кондиционере воздух подается в обслуживаемое помещение с помощью вентагрегата. Функциональные блоки соединяются между собой болтами устанавливаются на опорной раме или на опорных ножках. В теплый период для охлаждения поступающего в воздухоохладитель холодоносителя используется холодильная установка-чиллер, в состав которого входят компрессор, конденсатор, испаритель терморегулирующий вентиль. Охлаждение конденсатора воздухом обеспечивается с помощью осевого вентилятора Циркуляция холодоносителя в контуре «чиллер – воздухоохладитель» осуществляется насосной группой,
а регулирование температуры воздуха воздухоохладителем – трехходовым клапаном. Рециркуляция воды в камере орошения (или в сотовом увлажнителе) обеспечивается насосом.

5. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ УСТАНОВКИ

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Центральные кондиционеры имеют модульную структуру и набираются из функциональных блоков различного назначения. Подбор оборудования и компоновка кондиционера осуществляются в зависимости от количества обрабатываемого воздуха и принятой схемы обработки.

5.1. Воздухоприемные и смесительные блоки

Служат для организации поступления наружного воздуха или его смешения с рециркуляционным в приточном агрегате. Оснащаются воздушными клапанами с электроприводом. В воздухозаборной секции используется один клапан, размещаемый либо вертикально на торцевой стенке блока, либо горизонтально – на верхней панели. В смесительных секциях к панелям корпуса блока крепятся два клапана. Вертикальный на торцевой стенке обычно используется для прохода наружного воздуха; верхний горизонтальный – для подачи рециркуляционного. Габаритные размеры блоков приведены в каталогах «Веза» [4]. Аэродинамическое сопротивление приемных и смесительных блоков определяется как:

=55 (5.1)
где b – коэффициент, принимаемый для воздухозаборных секций b = 2,3; а для смесительных b = 3,1; ρв – плотность воздуха, ρв = 1,2 кг/м 3 ; Fфр – площадь фронтального сечения, м 2 . Принимается по [4].

5.2. Блоки фильтров

При проектировании СКВ должна предусматриваться очистка наружного рециркуляционного воздуха от механических примесей. Современные центральные кондиционеры могут комплектоваться ячейковыми фильтрами грубой очистки класса G3 или фильтрами карманного типа грубой (класса G3, G4) или тонкой очистки класса F5–F9. Ячейковые фильтры применяются для очистки атмосферного воздуха при запыленности более 1 мг/м³, что характерно для территорий, прилежащих к крупным промышленным предприятиям.

Карманные фильтры грубой очистки рекомендуется использовать при меньшей запыленности (0,5–1 мг/м³), в остальных случаях желательно применять фильтры тонкой очистки класса F5–F9. Фильтры следует размещать: в приточных установках с рециркуляцией – за смесительными секциями; o в прямоточных – перед воздухонагревателями первого подогрева. Технические характеристики фильтров приведены в таблице 5.1, габаритные размеры – в [4].

Таблица 5.1

Эффективность очистки и сопротивление фильтров

Показатель	Класс очистки
Показатель	G3	G4	F5	F6	F7	F8	F9
Эффективность очистки по весу*, %	89	92	40–50	60-65	80-85	90-95	>95
Начальное сопротивление, Па	40	42	55	60	110	130	150
Рекомендуемое конечное сопротивление, Па	250	250	400	400	400	400	400
Скорость фильтрации, м/с	1,5	1,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5

5.3. Блоки воздухонагревателей

Предназначены для нагревания воздуха в секциях первого и второго подогрева и представляют собой многорядный пучок медных труб, оребренных гофрированными пластинами из алюминиевой фольги и заключенных в каркас из оцинкованной стали. В курсовой работе рассматриваются только водяные воздухонагреватели без обводного канала. Подвод теплоносителя (воды) осуществляется к нижнему патрубку теплообменника. Рекомендуемый диапазон скоростей в трубках хода 0,5 – 2,0 м/с .

В качестве исходных данных для расчета воздухонагревателя принимаются расход воздуха Gв, типоразмер центрального кондиционера, начальная tн и конечная tк температура обрабатываемого воздуха (см. п.3) и параметры теплоносителя. Расчет выполняется в следующем порядке.

1. По известной площади фронтального сечения принятого типоразмера кондиционера [4] определяется действительная массовая скорость воздуха ρv, кг/(м²·с)

(5.2)
где G_в – массовый расход воздуха через воздухонагреватель, кг/с;

F_фр – площадь фронтального сечения воздухонагревателя, м2.

2. Находится тепловая мощность воздухонагревателя Qт , кВт,

кВт (5.3)
где c_в – массовая теплоемкость воздуха, принимаемая равной cв=1000Дж/(кг·С);

t_к,t_н – конечная и начальная температура обрабатываемого воздуха, C.

3. Вычисляется массовый расход теплоносителя G_wт , кг/c:

(5.4)
где t_wн, t_wк – температура теплоносителя на входе и на выходе из воздухонагревателя, C;`

c_w – массовая теплоемкость воды, c_w= 4,2кДж/(кг·С).

4. Задаваясь скоростью движения теплоносителя в трубках хода в пределах рекомендуемых значений (желательно вблизи ее среднего значения), а также числом рядов трубок и шагом пластин определяется величина коэффициента теплопередачи К, Вт/(м²·ºC),

Вт/(м²·ºC), (5.5)
где A – коэффициент, учитывающий конструктивные характеристики nеплообменников, его значения в зависимости от количества рядов трубок и шага пластин приведены в табл. 4.3;

w – скорость движения теплоносителя, м/с.

Таблица 5.2

Опытные коэффициенты для расчета воздухонагревателей и

охладителей

Обозначение показателя	Количество рядов трубок, шт
	1			2		3	4 и более
	Шаг пластин
	1,8	2,5	4	1,8	2,5-4	1,8-4	1,8-4
Коэффициент А	20,94	21,68	23,11	20,94	21,68	20,94	20,94
Коэффициент Б	2,104	1,574	1,034	4,093	3,035	6,044	7,962
Степень m	1,64	1,74	1,81	1,65	1,72	1,66	1,59

5. Вычисляется необходимая площадь поверхности теплообмена F', м²:

м², (5.5)

где Q_т – тепловая мощность воздухонагревателя, кВт;

t_ср – средняя температура теплоносителя, C.

6. По [Приложению 3] принимается воздухонагреватель с ближайшей большей поверхностью теплообмена Fу. Если величина коэффициента A, характеризующего принятый к дальнейшему расчету воздухонагреватель с поверхностью теплообмена F_у, не совпадает с выбранным при подстановке в формулу (4.5) значением (отличается число рядов или шаг пластин), то

производится уточнение коэффициента теплопередачи K для фактического значения A. Затем снова определяется необходимая площадь теплообменной поверхности F'_у, и в случае необходимости подбирается воздухонагреватель с соответствующей поверхностью F_у.

7. Находится величина избыточного теплового потока

(5.6)

Если значение

превышает 10%, то производится повторный расчет воздухонагревателя для, например, уменьшенного значения скорости движения теплоносителя.

8. Определяется аэродинамическое сопротивление воздухонагревателя ΔP_в, Па,

(5.7)
где Б, m – величины, характеризующие работу воздухонагревателя.

Принимаются по табл. 4.3.

9 Находится гидравлическое сопротивление воздухонагревателя ΔP_W , кПа,