ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.07.2020

Просмотров: 735

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В корпусі обертального теплообмінника на вальницях (підшипниках) встановлений ротор, який заповнений хвилястою алюмінієвою фольгою, що накопичує або віддає теплоту при обертанні ротора. Можливі два конструкційні типи цих теплообмінників: з негігроскопічним ротором для перенесення теплоти; з гігроскопічним ротором зі спеціальною вбиральною верствою на ньому для перенесення теплоти і вологи.

Кожен ротор передбачений з приводом від електродвигуна і регулятором колової швидкості (швидкості обертання). При загрозі замерзання конденсату на вбиральній верстві ротора система керування знижує швидкість обертання ротора і таким чином, дозволяє збільшити інтенсивність нагрівання ротора потоком теплого витікального (викидного) повітря. Технічні характеристики обертального теплообмінника: висока ефективність і компактність конструкції; ефективність енергоутилізації – до 90 % для теплообмінників категорії А по EN 13053, - до 80 % (залежить від співвідношення витрат потоків готованого і витікального повітря і може регулюватись швидкістю обертання ротора), - до 70 %, для теплообмінників категорії В по EN 13053 (залежить від різниці температур повітряних потоків, співвідношення їх витрат і вологості повітря); максимальна допускна швидкість повітряних потоків 4,5 м/с; рекомендована швидкість обертання ротора 3...11 об/хв. Недоліком обертальних теплообмінників є можливість перетікання частини потоку витікального повітря (до 3...5 % для деяких конструкцій) в потік готованого (притікального) повітря.

Перехреснотечійний теплообмінник виготовляють із оребрених алюмінієвих пластин, між якими перехреснотечійно протікають два повністю розділені повітряні потоки (витікального і готованого повітря). В теплообміннику передбачений обвідний трубопровід (байпас), через який скеровується потік готованого повітря, якщо відпадає потреба його підігрівання або за небезпеки випадання конденсату із потоку витікального повітря і його замерзання. Сепаратор-краплиноуловник служить для уловлювання краплин води із повітряного потоку, а ванна – піддон для накопичення (збирання) конденсату. Технічні характеристики теплообмінника: два повітряні потоки повністю розділені; відсутні рухливі частини, компактна конструкція; ефективність енергоутилізації – до 70 % згідно EN 13053 залежно від різниці температур повітряних потоків, співвідношення їх витрат, вологості; максимальна різниця тисків між повітряними потоками – 1800 Па; максимальна допускна швидкість визначається аеродинамічним опором.

Гліколеві теплоутилізатори складаються із двох теплообмінників – охолодника і підігрівника. Один із них знаходиться в потоці витікального (викидного) повітря і відбирає від нього теплоту, а другий віддає цю теплоту потоку готованого (притікального) повітря. Теплообмінники виготовляються аналогічно як водо-повітряні підігрівники (калорифери) і поєднуються системою трубопроводів з циркуляційним насосом. Теплоносієм найчастіше є суміш 35 % етиленгліколю і 65 % дистильованої води, яка замерзає при температурі нижче – 21 оС. Призначені для притікального і витікального повітря частини устави (установки), можуть розміщуватись довільно і на значній відстані одна від другої. Технічні характеристики теплоутилізатора: два повітряні потоки повністю розділені; готувальна і витікальна частини знаходяться на відстані; ефективність енергоутилізації – до 45 % згідно EN 13053; максимальна швидкість повітряних потоків така ж, як і в водяних повітронагрівниках і повітроохолодниках; мінімальна температура теплоносія залежить від кількості гліколю в розчині; максимальний робочий тиск теплоносія 1,6 МПа (16 бар), а максимальний випробний тиск 2,1 МПа; опір теплообмінника і витрата теплоносія вказуються в технічних даних підприємств-виробників.


  • Процеси зміни стану готованого (притікального) і витікального повітря при утилізації енергії

Якщо температура готованого повітря перед теплообмінником вища від температури точки роси витікального із приміщення повітря, то в будь-якому типі теплообмінників для теплоутилізації не відбувається конденсація вологи із витікального (викидного) повітря. При цьому від нього забирається тільки явна теплота (рис. 9.36, а).

c d

Рис. 9.36. Схеми термодинамічних процесів зміни стану готованого (притікального)

і витікального (викидного) повітря при утилізації теплової енергії з останнього:

1 - 2 – процеу підігрівання потоку готованого повітря;

3 - 4 – процес охолодження потоку витікального (викидного) повітря

У випадку, якщо температура готованого повітря перед теплоутилізатором нижча від температури точки роси витікального із приміщення повітря, то можлива конденсація вологи із теплого (витікального) повітря. При цьому у всіх типах теплообмінників відбувається передача до потоку готованого повітря не тільки явної, але і прихованої теплоти, яка виділяється при конденсації водяної пари (рис. 9.36, b).

В обертальному теплообміннику з негігроскопічним ротором потоку притікального повітря передається не тільки явна і прихована теплота, але при цьому готоване повітря ще й зволожується, вбираючи сконденсовану на роторі вологу (рис. 9.36, с).

При використанні гігроскопічного ротора осушення витікального і зволоження готованого повітря відбувається за любих температур (рис. 9.36, d).

Повна ефективність енергоутилізації – це частка теплової енергії, яка передана від витікального (викидного) до готованого (притікального) повітря в утилізаційному теплообміннику, від тої енергії, що могла би бути передана теоретично,

. (9.9).

Температурну ефективність енергоутилізації визначають за формулою

, (9.10)

де [кДж/кг], [oC] – ентальпія і температура готованого (притікального) повітряного потоку перед теплообмінником; , – те ж, за теплообмінником; , – ентальпія і температура витікального із приміщення (викидного) повітряного потоку перед теплообмінником; , – те ж, за теплообмінником.

9.8.4. Шумоглушники

Шумоглушники призначені для зниження рівня акустичного тиску (шуму), головним джерелом якого в СВ є вентиляторний агрегат. Сучасні шумоглушники повітроготувальників та енергоутилізаційних блоків мають, залежно від типорозміру, від 3-х до 7-ми блоків – куліс із оцинкованого сталевого листа, що заповнені неспалимою мінеральною ватою. Поверхня вати покрита матеріялом, наприклад велоном, який запобігає відриванню дрібних волокон і транспортуванню їх далі повітряним потоком.

Типи одного із сучасних шумопоглинальних агрегатів повітроготувальників вказані в табл. 9.5.






Таблиця 9.5

Забезпечення рівнів шуму деякими типами сучасних шумопоглиначів повітроготувальників


Тип шумопоглинача

Шумопоглинання дБ(А) в смугах частот

63 Гц

125 Гц

250 Гц

500 Гц

1000 Гц

2000 Гц

4000 Гц

8000 Гц

CV-A 1 до 6,5

3

8

18

18

21

16

11

9

CV-A 7 до 10

3

11

19

22

25

20

12

10

СV-P1, CV-P2

3

8

18

18

22

17

11

10

Відповідають

нормам

EN 13053 і

EN ISO 8235









Рівень шуму різних джерел:

  • шум, який викликає больові відчуття – 140 дБ (А); реактивний літак – 120 дБ(А); близький грім – 100 дБ(А);

  • офісне приміщення (бюро) – 80 дБ(А); компютер – 60 дБ(А); нормальна розмова – 40 дБ(А);

  • шепіт, шелест листя на деревах, слабовідчутний звук – 10 дБ(А).

9.9. Трубопроводи, запірно-регулювальні пристрої і кінцеві

елементи систем вентиляції

Повітропроводи СВ можуть бути круглого, прямокутного і еліптичного перерізів (поєднують переваги круглого і прямокутного перерізів). Зазвичай для виготовлення елементів повітропроводів використовують тонколистову оцинковану (рідко не- оцинковану) сталь товщиною 0,55...2,5 мм, пластмаси, композитні матеріяли (наприклад ставініл). Для СВ деяких виробничих приміщень повітропроводи можуть виготовлятись з тонколистового алюмінію, титану тощо. Елементи металевих повітропроводів поєднуються між собою за допомогою фланцевих, хомутових, планко-рейкових та інших зєднань. При прокладанні в приміщеннях, які не обігріваються, трубопроводи теплоізолюють. При прокладанні поза приміщеннями (контакті з атмосферою) повітропроводи повинні бути тепло- і гідроізольованими (найкраще, коли вони змонтовані із попередньо ізольованих елементів). Повітропроводи прямокутного перерізу найчастіше передбачають в громадсько-житлових будинках, оскільки вони незначно погіршують інтерєр приміщень. Повітропроводи круглого і еліптичного перерізів переважно передбачають у виробничих приміщеннях. Кінцеві металеві елементи СВ, які виконані із вище перелічених матеріялів і призначені для викиду в атмосферу забрудненого (спрацьованого) повітря або для засмоктування зовнішнього повітря називають вентиляційними трубами. Для захисту від попадання у вентиляційні труби атмосферних осадів передбачаються захисні зонти, а для підвищення в них природного напору (тяги) спеціальні аеродинамічні пристрої дефлектори. Для механічних СВ швидкість повітряних потоків у викидних вентиляційних трубах приймають 3...8 м/с і більше, а в повітровсмоктувальних трубах 2...5 м/с.

Вентиляційні канали можуть бути у вигляді блоків заводського виготовлення, передбачатись у товщі стін (канали вбудовані) або бути приставними і підшивними (рис. 9.37). Вбудований канал - вентиляційний трубопровід, який передбачений у спеціальних елементах збірного будівництва або в стіні, що змурована із дрібно- чи великорозмірних каменів (наприклад, з цегли); приставний канал – вентиляційний канал, який прилягає до стіни, колони тощо; підшивний канал – вентиляційний канал, який прилягає до стелі приміщення.


Мінімальні розміри вбудованих каналів: цегляних 140 х 140 мм; діаметр (серединник) бетонних – 100 мм. Мінімальна товщина цегляної стіни для однорядного розташування каналів в її товщі не менше ніж 380 мм (півтори цеглини), а бетонних – не менше ніж 200 мм. Товщина простінків між двома каналами приміщень однакового призначення не менше 120 мм, а приміщень різного призначення – 250 мм. Відстань від дверних прорізів і від кутів стін до вбудованих каналів не менша 380 мм.


Рис. 9.37. Вентиляційні канали:

а – вбудовані в цегляні стіни; б – підшивні до стелі; в -приставні до стін; г – збірні на горищі;

1 – шлакогіпсові плити; 2 – тиньк; 3 –перекриття; 4 – залиття гіпсом;

5 – повітряний прошарок

Не допускається передбачати канали в товщі зовнішніх мало утеплених стін і в місцях поєднання стін. Не рекомендується переміщувати в цегляних каналах вологе повітря (з відносною вологістю > 60 %).

Вбудовані канали повинні бути вертикальними або з кутом нахилу до горизонталі понад 60 град.

В приміщеннях помешкань з печами, камінами або котлами бажано, щоби канали систем природної витікальної вентиляції прилягали до димових каналів. Таке розвязання спричиняє зростання природного теплового напору в каналах СВ (але при цьому перетинка до димового каналу повинна бути 250 мм).

П р и с т а в н і к а н а л и можуть виконуватись з шлакогіпсових, гіпсових або вапняногіпсових плит товщиною 35...40 мм чи з інших будівельних матеріялів (у приміщеннях з нормальною вологістю повітря); у приміщеннях з підвищеною вологістю – з шлакобетонних плит і тощо. Мінімальні розміри приставних каналів систем природної вентиляції 100 х 150 мм. Приставні канали бажано передбачати у внутрішніх кутах приміщень. Якщо їх передбачають біля зовнішніх мало утеплених стін, то від поверхні зовнішньої стіни треба залишати повітряні прошарки товщиною не менше 50 мм. Для приставних каналів використовують ніші приміщень, акустичні ширми залів або удавані колони (пілястри) тощо. При цьому приставні канали в межах кожного поверху повинні передавати власну вагу на конструкцію перекриття, а не на канали приміщень нижніх поверхів.

Індивідуальні вертикальні канали однойменних приміщень допускається обєднувати збірними горизонтальними коробами (каналами).

У безгорищних будинках вертикальні канали виводяться невеликими масивами вище покрівлі у вигляді труб, шахт або об’єднуються горизонтальними збірними каналами, які прокладаються під стелею сходових приміщень або за підвісною стелею приміщення чи коридору верхнього поверху.

У житлових будинках з теплими горищами (рис. 9.38) допускається витікання повітря з усіх індивідуальних каналів приміщень однієї блок-секції у горищне приміщення цієї секції, яке виконує роль збірного каналу (вентиляція каналізаційних стояків здійснюється транзитом через горище). Індивідуальні канали закінчуються на висоті 1 м від підлоги горища. Викидна шахта від теплого горища у цьому випадку виводиться вище верхньої позначки покрівлі, враховуючи позначку покрівлі ліфтової шахти.


У будинках середньої і малої поверховості (до 9-ти поверхів) індивідуальні вбудовані канали розташовують безпроблемно.

У будинках підвищеної поверховості індивідуальні вбудовані канали доводиться обєднувати горизонтальними збірними трубопроводами і ускладнювати систему (рис. 9.39). В таких будинках часто застосовують системи з обєднанням каналів 1-6 поверхів (рис. 9.39, а), а також уніфіковані конструкції заводського виготовлення: вентиляційні блоки з каналами-супутниками (рис. 9.39, б) або вентиляційні блоки-перегородки з нахиленими каналами (рис. 9.39, г). Канали верхніх поверхів (до 4-х поверхів) обєднують на горищі (технічному поверсі) в самостійну СВ. В системах з об’єднанням каналів дотримуються співвідношення площі перерізу збірної шахти і сумарної площі перерізу всіх індивідуальних каналів, що приєднані до цієї шахти: в системах з індивідуальними каналами їх сумарна площа може бути менша за площу перерізу збірної шахти (чи каналу); в системах з нахиленими каналами і каналами-супутниками площа індивідуальних каналів може перевищувати площу перерізу збірного вертикального каналу (шахти) в 1,7 рази з поєднанням каналів через 5 поверхів, і в 1,4 рази з поєднанням каналів через два поверхи, в 1,2 рази з поєднанням каналів через поверх.

Рис. 9.38. Схема вентиляції (провітрювання) теплого горища блок-секції житлового будинку:

а – викидна шахта з захисною плитою; б – викидна шахта з водозбірним піддоном;

в – вивевдення вентиляційних каналів у тепле горище; 1 – шахта; 2 – труба вентиляції каналізаційного стояка; 3 – плита покриття; 4 – плита горищного перекриття; 5 – захисна плита; 6 – водозбірний піддон; 7 – металевий фартух; 8 – вихід бетонних вентиляційних каналів на горище; 9 – вентиляційний канал; 10 – збірні канали з кухонь і санітарних вузлів;

11 – вентиляційні канали верхнього поверху

а


б


в


Рис. 9.39. Схеми систем витікальної природної вентиляції житлових будинків

підвищеної поверховості:

а – індивідуальні канали в товщі стіни; б – вертикальні канали-супутники;

в – нахилені канали–супутники в бетонних блоках

Для природних СВ швидкість повітряних потоків у живому перерізі вентиляційних каналів, за даними вітчизняної літератури, рекомендується приймати: в каналах з верхніх приміщень будинків підвищеної поверховості 0,5...0,7 м/с, приміщень середніх поверхів – 0,7...1 м/с, нижніх поверхів – 1...1,5 м/с; в каналах одноповерхових будинків – 0,5...0,7 м/с. Для механічних СВ швидкість повітряних потоків у живому перерізі каналів рекомендується приймати 3...8 м/с.

Шахта – вертикальний вентиляційний канал для витікання в атмосферу повітря від системи витікальної вентиляції або для засмоктування зовнішнього повітря системою притікальної вентиляції. Шахти, в їх верхньому рівні, оснащуються гратками для горизонтального витікання в атмосферу викидного повітря або дефлектором чи зонтом. В основі шахти передбачають утеплений клапан для регулювання витрати витікального повітряного потоку чи для перекривання його руху. Виводяться шахти вище рівня плоскої покрівлі на 1 м в природних СВ і більше ніж на 0,5 м – в механічних СВ. В будинках з нахиленими дахами рівень їх верхівки передбачають таким: якщо шахта розміщена в плані на відстані до 1,5 м від гребеня даху – на 0,5 м вище від гребеня даху; якщо шахта розміщена на відстані 1,5...3 м – рівно з гребенем даху; якщо шахта розміщена на відстані > 3 м – під кутом 10 град відносно горизонтальної площини, що розміщена на рівні гребеня даху. Для механічних СВ швидкість повітря в живому перерізі повітрозабірних шахт приймають 2...5 м/с, а в повітровикидних шахт – 1,5...8 м/с.