Кондиционирование универсама
Страница 2
4. Расчет основных рабочих элементов кондиционера и подбор оборудования
Подбор оборудования выполнен на основании [2].
К установке принимаем центральный кондиционер КТЦЗ-31,5 с номинальной производительностью L=31 500 м3/ч.
4.1. Расчет фильтра.
Для проектируемой системы центрального кондиционирования воздуха, выбираем рулонный фильтр, расположенный за смесительной секцией.
Максимальная концентрация пыли в рабочей зоне общественных зданий zwz = 0,5 мг/м3
Содержание пыли в наружном воздухе непромышленного города zext = 0,6 мг/м3
Степень очистки приточного воздуха
hтр= 100% • (zext - zwz) / zext = 100 • (0,6- 0,5)/0,6 = 17%
класс фильтра – III (предел эффективности 60%)
Фильтр подобран по табл. 4.2 [2]:
тип фильтра: волокнистый, замасляный ячейковый ФяУБ
фильтрующий материал - ФСВУ
номинальная воздушная нагрузка на входное сечение q = 7000 м3/(ч•м2)
площадь ячейки fя = 0,22 м2
начальное сопротивление Pф.н =40 Па
конечное сопротивление Pф.к = 150 Па
удельная пылемкость П = 570 г/м2
способ регенерации – замена фильтрующего материала.
Требуемая площадь фильтрации:
Fфтр = L / q = 28550/7000=4,01 м2,
Необходимое количество ячеек:
nя = Fфтр / fя = 4,01 / 0,22 = 18,23
к установке принимаем 18 ячеек
Действительная степень очистки
по номограмме 4.4 [2] 1-Е = 18% => hд=82%
hд hтр
Количество пыли, осаждаемой на 1 м2 площади фильтрации в течении 1 часа.
mуд = L • zext h• n / Fф = 28550 • 0,6•10-3 • 0,82 / 4,01 = 3,4 г/м2ч
Периодичность замены фильтрующей поверхности:
tрег = П / mуд=570 / 3,4 = 167 ч = 7 сут.
4.2. Камера орошения.
К установке принимается форсуночная камера орошения ОКФ-3 03.01304 исп.1
всего форсунок 63 шт., всего стояков – 7 шт.
4.2.1. ХПГ
процесс обработки воздуха – адиабатный
Коэффициент адиабатной эффективности:
ЕА = 
= =0,96
где tвк – температура воздуха конечная (после камеры орошения) tвк =11 оС
tвн – температура воздуха начальная (до камеры орошения) tвк =16,3 оС
tмвн – температура по мокрому термометру tмвн =10,8 оС
Коэффициент орошения =2,0m – по графику на рис. 15.27 [2].
Расход воды на орошение:
Gж = m • G = 2,0 • 34260 = 68 520 кг/с
Давление воды перед форсункой:
pDж = 80 кПа – по графику на рис. 15.32 [2].
4.2.2. ТПГ
процесс обработки воздуха – политропный – охлаждение и осушение.
Коэффициент адиабатной эффективности:
ЕА = = =0,38
где Iвк – энтальпия воздуха конечная (после камеры орошения) Iвк =39,5 кДж/кг
tвн – энтальпия воздуха начальная (до камеры орошения) Iвк =59 кДж/кг
Iпрв – предельная энтальпия для данного процесса Iпрв =38,5 кДж/кг
Iпрвн – предельная энтальпия для начального состояния Iпрвн =90 кДж/кг
Коэффициент орошения =0,7m – по графику на рис. 15.27 [2].
Коэффициент политропной эффективности ЕП = 0,25 – по номограмме на рис. 15.27 [2].
Расход воды на орошение:
Gж = m • G = 0,7 • 34260 = 23980 кг/с
Относительная разность температур воздуха:
=q b • c m• • (1/ЕП – 1/ЕА) = 0,33 • 4,19 • 0,7 • (1/0,25 – 1/0,38) = 1,32 оС
где b – коэффициент аппроксимации b=0,33 (кг•оС)/кДж;
сж – удельная теплоемкость воды с=4,19 кДж/(кг•оС)
Температура воды начальная:
tжн = = = 6 оС
где tпрв – предельная температура для данного процесса tпрв =13,8 оС
Температура воды конечная:
tжн = = = 11,6 оС
Давление воды перед форсункой:
pDж = 30 кПа – по графику на рис. 15.34 [2].
4.3. Воздухонагреватели.
Первый воздухонагреватель подбирается для ХПГ, второй – для ТПГ.
К установке принимается воздухонагреватели 03.10114
площадь фасадного сечения Fф = 3,31 м2.
Относительный перепад температур:
QВ1 = (tвн - tвк) / (tвн - tжн) = (11-16,3) / (11-95) = 0,06– для 1-го подогревателя
где tжн – начальная температура теплоносителя tжн =95 оС
tвн , tвк – начальная и конечная температура обрабатываемого воздуха
QВ2 = (14,8-18) / (14,8-95) = 0,04– для 2-го подогревателя
Относительный расход воздуха:
G` = G / Gном = 34260 / 37800 = 0,9
где Gном – номинальный расход воздуха для данного кондиционера
По табл.15.18 [2] принимаем тип и схему обвязки базовых теплообменников:
6, параллельно.
По номограмме рис.15.41а [2] определяем:
QЖ1 = 0,75 при количестве рядов n=1. – для 1-го подогревателя
QЖ1 = 0,8 при количестве рядов n=1. – для 2-го подогревателя
Б = 0,623 – коэф. гидравлического сопротивления нагревателя.
Расход теплоносителя
GЖ1 = G•свQ•В1/сж•QЖ1 = 34260 • 1,005 •0,06 / 4,19 •0,75 = 687 кг/ч– для 1-го подогревателя
GЖ2 = 34260 • 1,005 •0,04 / 4,19 •0,8 = 411 кг/ч– для 2-го подогревателя
Конечная температура теплоносителя:
tжк1 = tжн Q+ Ж1 • (tвн – tжн) = 95 + 0,75 (11 – 95) = 32 оС
tжк2 = 95 + 0,8 (14,8 – 95) = 31 оС
Массовая скорость воздуха в фасадном сечении установки:
V)r( = G / 3600 • Fф = 34260 / 3600 • 3,31 = 2,9 кг/(м2с)
Потери давления по воздуху:
PDВ = 25 Па – по номограмме рис. 15.43 [2].
Потери давления по воде:
PDЖ1 Q= Б • (В1 / QЖ1)2 • G`2 •98,1 = 0,623 • (0,06 / 0,75)2 • 0,92 • 98,1 = 0,32 кПа.
PDЖ2 = 0,623 • (0,04 / 0,75)2 • 0,92 • 98,1 = 0,14 кПа.
4.4. Холодильные установки.
Холодопроизводительность установки в рабочем режиме:
Qхр = Ах • G • (Iн – Iк) / 3600 = 1,2 • 34260 • (59-39,5) / 3600 = 213 кВт
где: Ах – коэффициент запаса, учитывающий потери холода на тракте хладагента,
холодоносителя и вследствие нагревании воды в насосах, Ах = 1,12 ч 1,15;
Iн , Iк – энтальпия воздуха на входе в камеру орошения и выходе из неё.
Температура кипения хладагента:
tих = (tжк + tжн)/2-(4ч6) = (6+11,6) / 2 - 5 = 3,3 °С
температура конденсации хладагента:
tконд = tк.к + (3ч4) = 24 + 4 = 28 °С
температура переохлаждения холодильного агента
tп.х = tк.н + (1ч2) = 20 + 2 = 22 °С
где: tк.н – температура охлаждающей воды перед конденсатором,
ориентировочно принимаемая tк.н = 20°С;
tк.к – температура воды на выходе из конденсатора,
принимаемая на 3ч4°С больше tк.н ,°С.
Температуру кипения хладагента в испарителе следует принимать не ниже 2°С, причем температура воды, выходящей из испарителя, не должна быть ниже 6 °С.
Объемная холодопроизводительность при рабочих условиях:
qvр =(iих – iпх) / Vих = (574,6-420,6)/0,053 = 2905 кДж/м3
где: iи.х – энтальпия паровой фазы хладагента при tи.х , кДж/кг;
iп.х – энтальпия жидкой фазы хладагента при tп.х , кДж/кг;
vи.х – удельный объем паров хладагента при tи.х , кг/м3.
Холодопроизводительность холодильной машины в стандартном режиме
(tн.х =5°C, tконд=35°С, tп.х =30°С):
= = 190 кВт