Файл: Контрольная работа по Энергоснабжение в системах теплогазоснабжения и вентиляции ( наименование дисциплины).docx

Доведение состояния воздуха до требуемых параметров приточного производится с помощью увлажни­тельного устройства 8 и воздухона­гревателя второго подогрева 6. Им­пульсом для открывания

и закрыва­ния клапана воздухонагревателя слу­жит сигнал, поступающий от датчика температуры, расположенного в по­мещении. Для поддержания постоян­ной относительной влажности в поме­щении сигнал от датчика влажности поступает на клапан байпасного канала камеры орошения 8. При этом регулируется соотношение количеств воздуха, проходящего через камеру и обводной канал.



1,11— контактные теплообменники; 2— поверхностный теплообменник; 3— вентилятор при­точный; 4 — помещение; 5 — трехходовой кран; 6 — воздухонагреватель второго подогрева; 7 — импульсная линия; 8 — камера

орошения; 9 — циркуляционный насос; 10 — датчик кон­центрации раствора; 12 — фильтр.

Рисунок 4 - Схема системы утилизации тепла в контактных теплообменниках с промежуточ­ным теплоносителем — раствором хлористого лития.
Процессы изменения состояния воздуха и раствора хлористого лития в аппаратах такой системы на I-d -диаграмме влажного воз­духа показаны на (рис. 5). Поступающий наружный воздух с пара­метрами, отвечающими точке 2в, нагревается и увлажняется в кон­тактном теплообменнике в процессе 2в — 2в'. Увеличение его влагосодержания равно d₂. Теплый раствор, подаваемый в этот ап­парат с параметрами, соответствующими точке lw, при контакте с воздухом меняет свои параметры в процессе lw— lw' практичес­ки при постоянной концентрации = const. Воздух, удаляемый из помещения, соприкасаясь в поверхностном теплообменнике с по­верхностью, имеющей температуру на 3—6°С выше t_w, изменяет свои параметры в процессе 1в — 1в". При этом часть влаги из воз­духа конденсируется ( di).

После поверхностного теплообменника воздух с параметрами, соответствующими точке 1в", поступает в контактный теплообмен­ник, где окончательно осушается и охлаждается при непосредствен­ном контакте раствором (процесс

---

1в"—1в'). Раствор¹ же меняет свои параметры в процессе lw'—lw. Изменение влагосодержания удаляемого воздуха в контактном аппарате составляет di.

При работе системы достигается равенство изменений влагосодержании наружного и удаляемого воздуха в контактных аппа­ратах, т. е. d_l= d₂. Раствор получает от удаляемого и отдает при­точному воздуху равное₍количество влаги, поэтому в предлагае­мой системе нет необходимости в затратах тепловой энергии на восстановление концентрации раствора.



Рисунок 5- Процессы изменения сос­тояния воздуха и раствора на I-d-диаграмме в системе утилизации тепла с контактными теплообменни­ками и промежуточным теплоноси­телем.

Установки с теплообменниками из тепловых трубок. «Тепловая» трубка представляет собой теплообменный аппарат испарительно-конденсаторного типа, в котором циркуляция промежуточного теп­лоносителя осуществляется под действием естественной конвекции или сил капиллярного давления.

Конструктивно тепловые трубки выполняются в виде герметич­ной оболочки, заполненной рабочим веществом. В качестве послед­него используются химические элементы и соединения, которые при рабочей разности температуры могут находиться в парообразном и жидком состоянии. Форма герметичной оболочки зависит от ус­ловий применения, но чаще всего используется цилиндрическая форма трубки.

В рабочем положении тепловая трубка закрепляется в разде­лительной перегородке, и каждая ее сторона выступает в каналы, по которым движутся потоки, имеющие различную температуру. Од­на сторона трубки омывается потоком с высокой температурой и образует зону подвода тепла, которое передается через стенку обо­лочки заполняющему ее рабочему веществу и обусловливает про­текание процесса испарения рабочего вещества. Образовавшиеся пары перемещаются в зону низкого давления. Другая сторона омы­вается потоком с более низкой температурой и образует зону отво­да тепла, которое передается от конденсирующегося рабочего заполнителя через разделяющую оболочку внешнему потоку. Сконденси­ровавшееся рабочее вещество в виде жидкости перемещается из зоны конденсации в зону испарения, где снова превращается в пар.

---

Из описания видно, что в герметичной оболочке тепловой труб­ки осуществляется замкнутый цикл циркуляции рабочего вещества.

Эффективность работы тепловой трубки зависит от следующих факторов: условий обеспечения возвращения жидкого заполнителя из зоны конденсации в зону испарения; интенсивности подвода теп­ла через оболочку и условий протекания процессов испарения за­полнителя в зоне испарения; условий обеспечения переноса паров заполнителя из зоны испарения в зону конденсации.

Обеспечение возвращения жидкого заполнителя из зоны кон­денсации в зону испарения зависит прежде всего от конструктив­ного исполнения тепловой трубки.

Наиболее простой является конструкция бесфитильной тепло­вой трубки. Возвращение сконденсировавшегося жидкого заполни­теля в зону испарения происходит в ней самотеком под действием гравитационных сил. В связи с этим бесфитильные тепловые труб­ки должны устанавливаться в рабочем положении с некоторым наклоном в сторону зоны испарения.

В тепловых трубках с капиллярным устройством перемещение жидкости осуществляется благодаря силам поверхностного натя­жения (разности потенциалов влажности). Капиллярные устрой­ства могут выполняться в виде канавок на внутренней поверхнос­ти трубки, вкладышей из пористых материалов, сеток, фитилей и др.

Теплообменники с использованием тепловых трубок. Схемы воздухоприготовительных центров с использованием тепловых тру­бок по компоновочным решениям мало отличаются от схем с рекуперативными теплообменниками. Защита теплообменной поверхности от образования наледи в таких установках осу­ществляется путем байнасирования и предварительного подогре­ва наружного воздуха. Для нагрева и увлажнения приточного воз­дух - может использоваться схема, предусматривающая орошение части теплообменной поверхности. В такой установке необходим предварительный подогрев приточного воздуха, так как теплооб­менники из тепловых трубок не позволяют использовать подогрев промежуточного теплоносителя в отличие от схем с рекуператив­ными теплообменниками.

Регулирование тепломассообмена установок с тепловыми труб­ками можно осуществить путем изменения угла наклона трубок или байпасированием наружного воздуха.

---

1.3 Регенеративные воздухо-воздушные утилизаторы

Конструкции регенеративных теплообменников. Широкое при­менение в установках утилизации тепла удаляемого воздуха приоб­рели регенеративные вращающиеся и переключающиеся теплооб­менники, в которых передача тепла осуществляется массой, нахо­дящейся последовательно в потоках охлаждаемого и нагреваемого воздуха.

Теоретически можно выделить три различных типа регенератив­ных вращающихся теплообменников (РВТ):

РВТ - с негигроскопичной теплоёмкой насадкой, предназна­ченной для утилизации явной теплоты;

РВТ - с гигроскопичной нетеплоёмкой насадкой, предназна­ченной для утилизации только скрытой теплоты (влаги);

РВТ - так называемый энтальпийный с гигроскопичной тепло-влагоаккумулирующей насадкой, предназначенной для утилизации полной теплоты.[2]

В системах вентиляции, допускающих кратковременное прекра­щение подачи вентиляционного воздуха, можно допустить образо­вание инея на поверхности с последующим его оттаиванием. С этой целью достаточно прекращать подачу холодного воздуха при­мерно на 5 мин через каждые 3—5 ч работы системы.

В тех случаях, когда системы вентиляции не допускают крат­ковременного отключения, следует предусматривать меры, предо­твращающие образование инея. Для предотвращения инееобразования в периоды похолоданий следует предусматривать пропуск части наружного воздуха через обводной канал, минуя регенера­тор, или уменьшение частоты вращения регенератора. Для изме­нения скорости вращения регенератора применяют специальные тиристорные регуляторы. Иногда для предотвращения инееобразования применяют установки с предварительным подогревом приточного воздуха.

Предотвратить инееобразование можно также путем перехода в периоды похолоданий от противоточной к прямоточной схеме дви­жения воздушных потоков в регенераторе.В таких регенераторах следует предусматривать специальную конструкцию продувочной камеры с переключающимся клапаном

---

.Наиболее широко используют в регенераторах пластинчатые, сетчатые и шариковые насадки. Применяют также некоторые не­регулярные структуры: стружку, нитки и другие подобные отходы промышленной технологии.

Насадка регенератора вращается с небольшой частотой ( 10 мин^-1), которая практически не сказывается на интенсивности теп­лообмена, поэтому для расчета регенераторов могут использоваться данные по коэффициентам теплообмена, полученные в стационар­ных условиях. Регенераторы с нерегулярной насадкой обладают повышенным аэродинамическим сопротивлением по сравнению с регенераторами с пластинчатой насадкой. Переток воздуха в них больше. Особенностью сорбирующего регенератора является ка­пиллярно-пористая структура материала насадки (асбестокартои, технический картон и т. п., пропитанные раствором хлористого лития). Раствор хлористого лития усиливает сорбционные свойст­ва картона.

Известны также способы напыления на металлическую поверхность насадки сорбирующего вещества.

Если сорбирующая насадка находится в потоке воздуха дос­таточно длительное время, то между воздухом и материалом на­садки устанавливается равновесное состояние, характеризующееся некоторым равновесным для данных условий влагосодержанием материала насадки. Величина равновесной влажности зависит от потенциала влажности или парциального давления водяных паров и температуры омывающей среды.

Как видно к настоящему времени разработаны разнообразные схемы и оборудования для утилизации теплоты удаляемого воздуха. Для регионов России наиболее оптимальными является утилизаторы с промежуточным тепло носителем.[8]

Однако и они имеют ряд недостатков:

- режим работы данных утилизаторов зависит от колебаний (амплитуды) температуры наружного воздуха, наблюдаемых в отдельные аномальные дни холодного периода года. В эти дни (пятидневки и декады) нарушается бесперебойная работа утилизаторов теплоты, возникает необходимость отключения их от стадии утилизации на определенные периоды.

- принципы утилизации теплоты, заложенные, а их конструкции, основанные на процессах теплопередачи и конвективного теплообмена

---