Система кондиционирования воздуха

 
 
 

ОСНОВНЫЕ  РАЗМЕРЫ КАМЕРЫ ОРОШЕНИЯ ОКФ-З 

 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.1. Расчет оросительной камеры: 

1. По выбранному  типоразмеру кондиционера КТЦЗ  определяется индекс и технические  характеристики камеры ОКФ–З.

В курсовой работе рекомендуется  выполнять расчеты для двух исполнений одновременно.

2. На J–d диаграмме изображается луч процесса обработки воздуха в камере орошения по теплому периоду. Точка пересечения луча процесса с кривой насыщения φ = 100% соответствует предельному состоянию воздуха в камере t_пр, I_пр.

3. Вычисляется коэффициент  адиабатной эффективности Е_а.

Е_а = (I_в.к–I_в.н)/(I_пр–I_в.н) = (33.5-48.1)/(30–48.1) = 0,81 кДж/кг;

I_в.к – конечная энтальпия воздуха, равна I_о;

I_в.н – начальная энтальпия воздуха, равна I_н;

По построению I_пр = 30 кДж/кг

4. По графикам  находим коэффициент орошения  μ и коэффициент энтальпийной эффективности Е_п для принятого типоразмера и исполнения камеры орошения

Е_п = 0,4     μ = 1,75

5. Вычисляется относительный  перепад температур воздуха θ,  °С    

θ = 0,33·с_w·μ·(1/Е_п–1/Е_а) = 0,33·4,187 ·1,48· (1/0,4–1/0,81) = 3,06°С    

с_w – теплоемкость воды; 

с_w = 4,187 кДж/(кг*°С)    

0,33 – коэффициент апроксимации;

6. Вычисляется начальная  температура воды 

t_пр – температура соответствующая предельному состоянию;

t_пр = 10.5°С

7. Вычисляется конечная  температура воды

8. Определяем расход  разбрызгиваемой воды

W = μ·G_п = 1,75·28000 = 49000 кг/ч

G_п – расход приточного воздуха; 

9. Находим расход  воды, подаваемой от холодильной  станции, кг/ч

W_хол.ст = Q_охл/( с_w(t_w.к–t_w^хол.ст.)) = 168000/(4,187·(29.7-8)) = 1849 кг/ч

t_w^хол.ст. – температура воды, подаваемой от холодильной станции, равна 6–8°С;

Q_охл – расход холода на обработку воздуха в ОКФ, кДж/ч;

Q_охл = G_п(I_н-I_о) = 28000(48.1-33.5) = 408800 кДж/ч;

10. Определяем по  графику давление воды пред  форсунками ∆P_w кПа, в зависимости от расхода разбрызгиваемой воды и типа ОКФ-З.

∆P_w = 26 кПа.  (исполнение 2) 
 

4.3. Расчет ВП–1: 

     Центральные кондиционеры КТЦЗ комплектуются воздухонагревателями без обводного канала ВН и с  обводными каналами ВНО для осуществления различных способов регулирования температуры обрабатываемого воздуха. В обводном канале устанавливается воздушный клапан с электрическим (КВЭ), пневматическим (КВП) или ручным (КВР) приводом. В расчетном режиме клапан считается закрытым, поэтому скорость воздуха в ВНО выше, чем в ВН.

Необходимая поверхность  нагрева набирается из базовых теплообменников  высотой 1.0; 1.25; 1.5; 2.0 метра. Базовые теплообменники изготавливаются с одно-, двух и  полуторорядным расположением трубок по ходу воздуха, за счет чего изменяется поверхность нагрева теплообменника.

Теплоносителем служит горячая или перегретая вода с  температурой от 70°С до 180°С и давлением  до 1.2 МПа.

    Исходными данными для расчета воздухонагревателей  являются:

• массовый расход воздуха, проходящего через воздухонагреватель

G_п = 14406,5 кг/ч

• начальная и конечная температура воздуха t_н и t_к, °С
• параметры теплоносителя Т1, Т2, °С    

для ВП I    T1 = 150°С  Т2 = 70°С

для ВП II   T1 = 70°С  Т2 = 40°С

Находим расход тепла  на нагревание воздуха, Вт

Q_возд = 0,278·с·G_в·(t_к–t_н) = 0,278·1,005·28000·(23-(-34)) = 445906.4 Вт

G_в, t_к, t_н – принимаются из расчета процессов обработки воздуха в холодный период.

Находим количество тепла, отдаваемое теплоносителем, Вт

Q_т/н = 0,278·с_w·W· (T1–T2) = 0,278·4,187·4820.4·(150–70) = 448870.2 Вт

T1, T2 – параметры теплоносителя;

W – расход теплоносителя;

с_w – удельная теплоемкость воды;

с_w = 4,187 кДж/(кг°С)

W = 3600·w·f_т/н·ρ_w = 3600·0,15·1.03·1000 = 556.200 кг/ч

w – скорость движения теплоносителя по трубкам теплообменника;

f_т/н – площадь сечения трубок для прохода теплоносителя;

ρ_w – плотность теплоносителя (воды)     ρ_w = 1000 кг/м³

Рекомендуется принимать  w = 0.15 – 0.8 м/с

Повышение скорости w > 0.8 м/с не приводит к существенному увеличению теплоотдачи, но значительно возрастает гидравлическое сопротивление воздухонагревателя, а при уменьшении скорости w < 0.15 м/c отмечается заметное снижение теплоотдачи и возрастает опасность замерзания воздухонагревателей первого подогрева.

Уравнение теплопередачи:

Q = k·F·∆t = 32.9·120.8·115.5 = 459034 Вт

k – коэффициент теплопередачи;

F – поверхность теплообменника;

F = 120.8 м²

∆t – средняя разность температур

∆t = (Т1+Т2)/2–(t_н+t_к)/2 = (150+70)/2–(-34+23)/2 = 115,5°С

k = а·(vρ)^0.49·w^0.13 = 15,6·(7.6)^0.49·0.15^0.13 = 32.9

а – опытный коэффициент, равный:

а = 16,86 для однорядных теплообменников

а = 15,6 для двухрядных и полуторорядных теплообменников

Определяем процент  запаса по теплопроизводительности:

%_запаса = (Q–Q_возд) ·100%/Q_возд = (459034 – 445906.4)/445906.4 ·100%= 2.94%

Принимаем воздухонагреватель КТЦЗ-10 01.10114, двухрядный без обводного канала 

4.4. Расчет ВП–2: 

Q_возд = 0.278· Q_II = 0.278· 168000 = 46704Вт

W = 3600·0,15·1.03·1000 = 556200 кг/ч

Q = 32.9·60.5·27.2 = 54140.24 Вт

k = а· (vρ)^0.49·w^0.13 = 15.6·(7,6)^0.49·0,15^0.13 = 32.9

∆t = (70+40)/2–(-34+23)/2 = 60.5°С 

%_запаса = (54140.24 –46704)/ 46704 ·100% = 15.9% 

Принимаем воздухонагреватель 02.10114, двухрядный. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список использованной литературы: 

1. СНиП 41-01 -2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
2. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Ч. 3, Кн.1 - М.:Стройиздат. 1992 г.
3. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Ч. 3, Кн.2 - М.:Стройиздат. 1992 г.
4. Методические указания по выполнению курсового проекта «Вентиляция общественных зданий» для студентов специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
5. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и холод оснабжение.