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

5.4. Блоки воздухоохладителей

Предназначены для охлаждения (осушения) воздуха в пластинчатых медно-алюминиевых теплообменниках, конструкция которых аналогична воздухонагревателям. Оснащаются поддоном, сепаратором-каплеуловителем и сифоном. Рекомендуемая скорость движения воздуха до 4 м/с. В качестве холодоносителя используется охлажденная вода или растворы этиленгликоля

или пропиленгликоля. Рекомендуемая скорость движения холодоносителя 0,6 – 1м/с. Подвод холодоносителя осуществляется к нижнему патрубку.

В качестве исходных данных для расчета принимаются расход воздуха, типоразмер кондиционера, начальные и конечные параметры (температура по сухому термометру и энтальпия) воздуха и температура воды на входе в охладитель. Расчет поверхностного воздухоохладителя (ПВО) производится в следующей последовательности.

1. 
   На I-d диаграмме строится процесс обработки воздуха в ПВО (рис. 3.1). Находятся точки Н и О, соответствующие начальному и конечному состоянию воздуха (см. п.3), и через них проводится прямая НО до пересечения с кривой φ = 100% в точке f, которая характеризует среднюю температуру наружной поверхности теплообменника t_f. Полученное значение t_f должно не менее чем на 3 – 6 ^oC больше температуры источника холода t_wх.
   
2. 
   Далее в I-d диаграмме строится эквивалентный по расходу холода условно сухой режим охлаждения . На линии d_f=Const в месте пересечения с линиями I_н=Const и I_о=Const находятся значения начальной tо' и конечной tо температуры воздуха для условно сухого режима охлаждения НО.
   

Рис 5.2. Процесс условного сухого охлаждения

3. 
   Определяется массовая скорость воздуха во фронтальном сечении ПВО ρv, кг/(м²·с),
   

5,6 (5.9)

4. 
   Задаваясь скоростью движения теплоносителя в трубках хода в пределах рекомендуемых значений определяется величина коэффициента теплопередачи К, Вт/(м²·ºC),
   

Вт/(м²·ºC), (5.10)
где A – коэффициент, учитывающий конструктивные характеристики теплообменников, его значения в зависимости от количества рядов трубок и шага пластин приведены в табл. 5.2;

---

5. 
   Определяется показатель теплотехнической эффективности процесса охлаждения Е_t по формуле:
   

(5.11)
где t_wн – температура холодоносителя (воды) на входе в ПВО, ^oC.

Стандартной считается температура t_wн=7 ⁰C.

6. 
   Вычисляется массовый расход холодоносителя через теплообменник:
   

= 88571 кг/ч (5.12)
где Δt_wх – разность температур холодоносителя в ПВО, обычно принимаемая равной 5 ^oC.

7. 
   Определяется значение показателя отношения теплоемкостей потоков воздуха и охлаждающей воды:
   

(5.13)

8. 
   Из графика (рис. 5.3) по известным E_t и W_с находится значение показателя числа единиц переноса тепла N_t.
   

Рис 5.3. Зависимость показателя теплотехнической эффективности E_t
9 Вычисляется требуемая поверхность теплообмена ПВО F_ТР:
(5.14)

10 По [4] принимается воздухоохладитель с большей поверхностью теплообмена (при этом запас не должен превышать 15%). Если этому требованию удовлетворяют несколько теплообменников, окончательно принимается воздухоохладитель с меньшим числом рядов трубок хода.

В работе принимается 3-ех рядный теплообменник 1,8 с шагом 456,7мм

11 Для принятого ПВО вычисляется аэродинамическое сопротивление ΔP , Па,


(5.15)
где S_р – шаг между пластинами, мм;

N_р – число рядов трубок.

Формула () справедлива для сухого охлаждения. Если процесс протекает с выпадением конденсата (одновременное охлаждение и осушение), то полученное значение ΔP_в необходимо увеличить в 1,6 раза.

12. Гидравлическое сопротивление ΔPW , кПа, при прохождении воды по

трубкам ПВО составит:
= =

---

19,6 Па (5.16)

5.5. Блок – камера форсуночного охлаждения

Предназначена для испарительного охлаждения и увлажнения воздуха в изоэнтальпийном режиме. Комплектуется пластиковыми форсунками, пластинами воздухораспределения и каплеуловителем. В качестве исходных данных для расчета камеры орошения принимаются расход воздуха, типоразмер кондиционера, начальные и конечные параметры воздуха (см. п.3). Расчет выполняется в следующей последовательности.

1. Определяется величина требуемого коэффициента адиабатической эффективности Еа по формуле:

(5.17)
где t_с, t_о – температура воздуха соответственно на входе и на выходе из камеры орошения, ^oC;

t_ом – температура воздуха, входящего в камеру орошения по мокрому термометру, C.

2. Если расход воздуха через камеру орошения отличается от номинальной производительности кондиционера, то необходимо уточнить значение E_а для фактического расхода воздуха L_ф. Для этого определяется относительный расход воздуха L_ф/ L_ном и для него по графику, приведенном на рис. 4.3, находится фактическое значение коэффициента адиабатической эффективности Eа.ф.

3. Для найденного значения Eа.ф по графику (рис. 4.4) определяется величина коэффициента орошения B = G_в/G_w, кг воздуха/кг воды.

4. Находится общий расход воды, подаваемой к форсункам G_W, кг/ч,

5. Вычисляется аэродинамическое сопротивление камеры орошения ΔP_KO, Па,

ΔP_KO = 19,4 V²_ФР=19,4 4,7²=428,5 Па (5.18)
где V_фр–скорость воздуха во фронтальном сечении F_фр камеры орошения, м/с.

Величина F_фр приведена в [4].


Рис. 5.4. Зависимость коэффициента Ea от относительного расхода воздуха


Рис. 5.5. Зависимость коэффициента адиабатической эффективности Eа от коэффициента орошения В
Блок схему кондиционера можно найти в приложение 1.

5.6. Блоки вентиляторов

В вентблоках кондиционеров КЦКП используются центробежные вентиляторы двустороннего всасывания. Они устанавливаются внутри блоков на виброоснованиях и имеют ременный привод. Применяются два типа рабочих колес: с загнутыми вперед лопатками (типа AND) и с загнутыми назад лопатками (типа RDN). Подробные технические и аэродинамические характеристики вентагрегатов приведены в каталоге [5].

---

Подбор вентилятора сводится к определению его основных характеристик (номера, типа, развиваемого давления и скорости вращения колеса вентилятора, марки и мощности электродвигателя) в зависимости от принятой по величине расчетного воздухообмена типоразмера кондиционера и аэродинамического сопротивления СКВ, которое равно:
Па (5,20)
где ΔP_пс, ΔP_ф, ΔP_вн, ΔP_во, ΔP_у – аэродинамическое сопротивление соответственно приемного или смесительного блока с клапаном, фильтров, воздухонагревателей, воздухоохладителя, камеры орошения или сотового увлажнителя, Па; ΔP_возд – потери давления в сети воздуховодов, определяется в результате аэродинамического расчета (п.7) ΔP_возд =96 Па.

6. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ
Аэродинамический расчет выполняется после расчета воздухообмена, решений по трассировке воздуховода и вычерчивания аксонометрической схемы, нумерации участков, нагрузки каждого участка, определения их длин.

Расчет ведется в следующей последовательности:

1. 
   Определяют нагрузки отдельных расчетных участков и их длину, наносят на схему.
   
2. 
   Выбирают основное магистральное направление, наиболее протяженное и нагруженное.
   
3. 
   Нумеруют участки, начиная с последнего.
   
4. 
   Определяют предварительные размеры сечений расчетных участков магистрали по рекомендуемым скоростям:
   

; (6.1)
где: - рекомендуемая скорость;

Рекомендуемые скорости:

– магистральные воздуховоды от 6 до 8 м/с;

– ответвления от 4 до 6 м/с;

– рециркуляция до 5 м/с;

– вытяжные решетки из верхней зоны до З м/с.

По выбираем ближайший, стандартный размер воздуховода. Либо круглого сечения, либо прямоугольного. При прямоугольном сечении вычисляем :
(6.2)

5. 
   Уточняем фактическую скорость:
   

---

(6.3)
Подача воздуха осуществляется решетками типа РГШ 1000х900, были подобраны 10 решеток которые обеспечивают равно мерное поступление воздуха [5].

6. 
   По и по номограмме определяем удельные потери на трение , и зная длину участка определяем потери давления на трение
   
7. 
   Потери на местное сопротивление определяются по формуле:
   

(6.4)

8. 
   Определяем суммарные потери на участке:
   

(6.5)

9. 
   Определяем потери давления в системе по выбранному направлению:
   

(6.6)
В работе расчет выполнялся по методике, представленной в [6]. Результаты расчета сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.1.

Аэродинамический расчет системы вентиляции
Расчет по левой ветке


Расчет по правой ветки

7. ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

В центральных и местных СКВ для получения холода широко применяются агрегатированные фреоновые холодильные машины-чиллеры, объединяющие компрессор, испаритель, конденсатор, внутренние коммуникации, электрооборудование и автоматику. В курсовой работе в качестве источника холода приняты чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора. Их основные характеристики приведены в [сайт или каталог]. В курсовой работе расчет холодильной установки сводится к определению ее холодопроизводительности и подбору соответствующей ей марки чиллера.

Расчет производится в следующем порядке.

1. Вычисляется холодопроизводительность установки в рабочем режиме Q_хр, кВт,
(7.1)
где А_х – коэффициент запаса, учитывающий потери холода на тракте хладагента, холодоносителя и вследствие нагревания воды в насосах и принимаемый равным А

---