Кондиционирование универсама

(2.6)

где: d_в – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг;

d_п – влагосодержание приточного воздуха, г/кг;

W – избыточные влаговыделения в помещении, г/ч

W = g_wn + 1000W_об , (2.7)

где: d_w – влаговыделение одним человеком, г/ч

Т е п л ы й п е р и о д

W =107х200 + 1000х3,9 = 25300 г/ч

кг/ч

Х о л о н ы й п е р и о д

W =91х200 + 1000х3,9 = 22100 г/ч

кг/ч

2.3 Воздухообмен по борьбе с выделяющимися в помещении

вредными газами и парами.

, кг/ч, (2.8)

где: ρ_в – плотность воздуха, ρ_в = 1,2 кг/м³;

z_п – предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения, г/м³;

z_в – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, г/м³;

Z – количество вредных веществ, поступающих в воздух помещения, г/ч.

, кг/ч

Результаты расчета воздухообменов сведены в таблицу 2.1.

Таблица2.1.

Воздухообмен для расчетного помещения.

Период года	Расход приточного воздуха, кг/ч
По избыткам явной теплоты G1	По избыткам влаги G2	По избыткам вредных газов и паров G3
Теплый период	54240	16867	6000
Холодный период	47520	17000	6000

2.4. Определение расчетного воздухообмена.

В качестве расчетного воздухообмена принимается максимальное значение из G₁, G₂ , G_3.

G = 54240 кг/ч

2.5. Определение количества рециркуляционного воздуха

G_р = G – G_н , кг/ч (2.9)

где: G_н – количество наружного воздуха.

Для нахождения G_н определяется минимальное количество наружного воздуха, подаваемого в помещение:

G^min_н =ρ_вnl, кг/ч, (2.10)

где: l – количество наружного воздуха на 1 человека, м³/ч.

G^min_н =1,2х200х20 = 4800 кг/ч

Полученное значение G^min_н сравнивается с величиной расчетного воздухообмена по борьбе с выделяющимися газами и парами G₃:

G^min_н < G₃

4800 < 6000

Принимаем G_н = 6000 кг/ч

G_р = 54240 – 6000 =48240 кг/ч

3. ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА

НА I-d ДИАГРАММЕ.

Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха – t_н и I_н (точка Н), заданные параметры внутреннего воздуха – t_в и I_в (точка В).

3.1. Определение величины углового коэффициента луча процесса.

, кДж/кг влаги, (3.1)

где: Q_п – избыточный поток полной теплоты в помещении, кВт;

Qс – избыточный поток скрытой теплоты в помещении, кВт

, кВт, (3.2)

где: I_в.п – энтальпия водяного пара при температуре t_в ,кДж/кг,

I_в.п =2500 + 1,8 t_в , кДж/кг, (3.3)

q_с – поток скрытой теплоты, выделяемой 1 человеком, кВт.

Т е п л ы й п е р и о д

I_в.п =2500 + 1,8 х 24 = 2543,2 кДж/кг

,кВт

кДж/кг влаги

Х о л о н ы й п е р и о д

I_в.п =2500 + 1,8 х 22 = 2539,6 кДж/кг

,кВт

кДж/кг влаги

Процесс обработки воздуха в кондиционере осуществляется по схеме с первой рециркуляцией.

3.2. Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для теплого периода года.

Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха – t_н и I_н (точка Н); заданные параметры внутреннего воздуха – t_в и I_в (точка В); расчетный воздухообмен – G; количество рециркуляционного воздуха - G_р; количество наружного воздуха – G_н; величина углового коэффициента – .

Через точку В проводится луч процесса до пересечения с изотермой температуры приточного воздуха t_п . Из точки П проводится линия d_п=Сonst до пересечения с кривой I=95% в точке О, параметры которой соответствуют состоянию обрабатываемого воздуха на выходе из камеры орошения. Отрезок ОП' характеризует процесс нагревания воздуха в воздухонагревателе второго подогрева, П'П – подогрев воздуха на 1ч1,5°С в вентиляторе и приточных воздуховодах.

Из точки В вверх по линии d_в=Сonst откладывается отрезок ВВ', соответствующий нагреванию воздуха, удаляемого из помещения рециркуляционной системой, в вентиляторе и воздуховоде. Отрезок В'Н характеризует процесс смешения наружного и рециркуляционного воздуха. Влагосодержание смеси находится из выражения:

, г/ч (3.4)

г/ч

Пересечение линий В'Н и d_с=Сonst определяет положение точки С, характеризующей параметры воздуха на входе в камеру орошения.

3.3. Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для холодного периода года.

Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха – t_н и I_н (точка Н); заданные параметры внутреннего воздуха – t_в и I_в (точка В); расчетный воздухообмен – G; величина углового коэффициента – .

9Для определения параметров приточного воздуха находится его ассимилирущая способность по влаге:

,г/кг (3.5)

и вычисляется влагосодержание приточного воздуха:

d_п = d_в – Δd ,г/кг (3.6)

г/кг

d_п = 6,8 – 0,4 =6,4,г/кг

Через точку В проводится луч процесса до пересечения с линией d_п=Сonst в точке П, которая характеризует состояние приточного воздуха при условии сохранения в холодный период года расчетного воздухообмена. Пересечение линии d_п=Сonst с кривой I = 95% определяет точку О, соответствующую параметрам воздуха на выходе из камеры орошения. Отрезок ОП характеризует процесс в воздухонагревателе второго подогрева. По аналогии с п.3.2 строится процесс смешения наружного и рециркуляционого воздуха (отрезок НВ) и определяются параметры смеси:

г/ч

Из точки С проводится луч процесса нагревания воздуха в воздухонагревателе первого подогрева до пересечения с адиабатой I_о=Const в точке К, соответствующей параметрам воздуха на входе в камеру орошения.

4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ.

4.1. Фильтр.

Для проектируемой системы центрального кондиционирования воздуха, с расходом 54240 кг/ч, выбираем кондиционер КТЦ60, с масляным самоочищающимся фильтром.

Характеристики фильтра:

• площадь рабочего сечения - 6,31 м²

• удельная воздушная нагрузка – 10000 м³ ч на 1м²

• максимальное сопротивление по воздуху ~10 кгс/м²

• количество заливаемого масла – 585 кг

• электродвигатель АОЛ2-21-4, N=1,1 кВт, n=1400 об/мин

4.2. Камера орошения.

Расчет:

1. Выбор камеры орошения по производительности воздуха:

м³/ч (4.1)

Принимаем форсуночную двухрядную камеру орошения типа Кт длинной 1800мм.

Конструктивные характеристики:

• номинальная производительность по воздуху 60 тыс. м³/ч

• высота и ширина сечения для прохода воздуха 2003х3405 мм

• площадь поперечного сечения 6,81 м²

• номинальная весовая скорость воздуха в поперечном сечении 2,94 кгс/(м² °С)

• общее число форсунок при плотности ряда 24шт/м² ряд) – 312 шт./м²

2. Определяем массовую скорость воздуха в поперечном сечении камеры орошения:

, кг/(м²с) (4.2)

3. Определяем универсальный коэффициент эффективности:

(4.3)

4. Согласно [3] выбираем коэффициент орошения В, коэффициент полного орошения Е и диаметр выпускного отверстия форсунок:

В=1,8

Е=0,95

Ш=3,5 мм

Так как (pv) < 3 кг/(м² с), то для Еґ вводим поправочный коэффициент 0,96:

Е=0,96х0,95=0,91

5. Вычисляем начальную и конечную температуру воды t_wн t_wк , совместно решая систему уравнений:

t_wн = 6,1°С

t_wк = 8,5°С

6. Вычисляем массовый расход воды:

G_w = BxG = 1,8х54240 = 97632 кг/ч (4.4)

7. Определяем пропускную способность одной форсунки:

кг/ч (4.5)

8. По диаметру выпускного отверстия и пропускной способности форсунки определяем давление воды перед форсункой, согласно [3]:

Р_ф = 2,1 кгс/см²

9. Определяем аэродинамическое сопротивление форсуночной камеры орошения:

ΔР = 1,14 (pv)^1,81 = 1,14 х 1,84^1,81 = 3,43 кгс/м² (4.6)

4.3. Воздухонагреватели и воздухоохладители.

Воздухонагревательные и воздухоохладительные установки собираются из одних и тех же базовых унифицированных теплообменников, конструктивные характеристики представлены в [2]. Число и размеры теплообменников, размещаемых во фронтальном сечении установки, однозначно определяются производительностью кондиционера.

Базовые теплообменники могут присоединятся к трубопроводам тепло-холодоносителя по различным схемам согласно [2].

Расчет воздухонагревательных и воздухоохладительных установок состоит из следующих операций:

1. По известной величине расчетного воздухообмена G, согласно [2], выбирается марка кондиционера и определяется площадь фасадного сечения F_ф ,м².

2. Вычисляется массовая скорость воздуха в фасадном сечении установки:

, кг/(м²с) (4.7)

3. Определяются температурные критерии:

• при нагревании воздуха

, (4.8)

, (4.9)

• расход теплоносителя

, кг/ч (4.10)

где: t_н , t_к – начальная и конечная температура обрабатываемого воздуха, °С, t_г,t_о–температура теплоносителя на входе и выходе из воздухонагревателя,°С,

t_wг,t_wо–температура охлажденной воды на входе и выходе из воздухоохладителя, °С.

4. Согласно [2] находятся все возможные схемы компоновки и присоединения, базовых теплообменников к трубопроводам тепло-холодоносителя, соответствующие производительности принятой марки кондиционера. Для каждой схемы определяется величина компоновочного фактора .

5. Для каждой выбранной схемы определяется общее число рядов теплообменников по глубине установки:

(4.11)

При этом для воздухонагревателей принимается D=7,08; для воздухоохладителей – D=8,85.

Полученные значения Z_у округляются до ближайших больших Z^'_у .

6. Для каждого компоновочного варианта установки находится общая площадь поверхности теплообмена:

F_у = F_р Z^'_у ,м² (4.12)

и вычисляется запас в площади по сравнению с её расчетным значением:

,