|
| |
|
Главная » Публицистика 0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 137 ТАБЛИЦА 15.10. ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУХА В ОСОБО ЧИСТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
Температура, °С Допустимые отклонения; "С: обычные предельно точные Относительная влажность, % Допустимые отклонения; %: обычные предельно точные 20-26 22 ±2 ±0,5 40-55 45 ±5 ±2 тицы размером более 0,3 мкм при общем коэффициенте очистки до 99,97%. Пример 15.1. Определить производительность СКВ для особо чистого помещения А, снабжаемого воздухо.м по схеме на рис. 15.24. Площадь помещения 100 м-, высота 3 м, объем 300 м. Теплоизбьтся составляют 23,2 Вт/м\ Решение. Принимаем скорость «ламикчр-ного» потока воздуха сверху рниз, равную 0,45 мс, что соответствует расходу воздуха 1620 м/ч на 1 площади поме1цен1тя или 540 воздухообменам в 1 ч. Рабочая разность температур составляет 23,2-3 1,2-1620-0,278 = 0,13°С. Производительность вентилятора 12 (см. рис. 15.24) основного потока воздуха 1620-100 = 162000 mVm. Мощность, затрачиваемая им на перемещение воздуха, согласно расчету, равна 28 кВт. Производительность вентилятора вторичного потока 7 при рабсей разности температур 7С должна быть рав"а: 23,2-300 - 28000 4-10000 -ШШл-"-o"/- Здесь учтены переходящие в теплоту мощности, затрачиваемые на перемещение воздуха в вентиляторах 12 и 7, соответственно 28 к 10 кВт. Производительность вентиляторов 4 (см. рис. 15.24) принимается из расчета создания подпора в помещении и всей системе 5 • 300 = = 1500 м/ч, или 0,417 м/с, на что расходуется вентилятором 0,8 кВт. В системе имеются воздухоохладитель 5 для охлаждения наружного воздуха, имеющего энтальпию 60 кДж/кг, и воздухоохладитель, снижающий эту энтальпию до энтальпии внутреннего воздуха в помещении 48 кДж/кг, на что расходуется (60-48) 0,417-1,2 = 6 кВт, Общая нагрузка на воздухоохладитель 5 составляет 6 + 0,8 = 6,8 кВт, а „ 23,2-300 , на воздухоохладитель 8---h 28 -I- 10 = 1000 = 44,96 кВт. Следует отметить, что 84,5% всей тепловой нагрузки на воздухоохладитель дают вентиляторы. 15.3.11. Индивидуальное кондиционирование воздуха Для индивидуального охлаждения головных шлемов, жилетов, скафандров и другой производственной одежды применяют вихревые трубки, предложенные инженером-метал-тургом Ранком в 1933 г. и запатентованные во Фракции и США. Теория процесса разработана и опубликована в США в 1945 г. Хильшем. Аппараты, в которых используется эффект Ранка, в настоящее время называют трубами Ранка, трубами Хильша, вихревыми трубами или вихревыми холодильниками. В левый конец трубы диаметром 32 мм и длиной 250 мм через тангенциально расположенные сопла, образующие вместе с распре-делитель!!ьш кольцом своеобразную турбину без вращающихся частей, подается сжатый профильтрованный и осушенный воздух с давлением 70 МПа и температурой 28 °С. На этом же конце трубы имеется выходное отверстие, сечение которого заранее рассчитано. В правом конце трубы также имеется выходное отверстие, снабженное регулировочным клапаном. Воздушный поток приобретает вначале частоту вращения около 5-10об/мин, затем частота вращения достигает 5-10* об/мин. Через центрально расположенное левое отверстие выходит охлажденный воздух с температурой около 5°С, а через правое отверстие-горячий воздух с температурой 132 С. Соотношение количеств воздуха, вытекающего через отверстия, регулируется клапаном: обычно холодного воздуха получается 75%, а горячего-25%. Фултон (США) объясняет эффект Ранка следующим образом. Поступающий в трубу по касательной поток сжатого воздуха выходит из сопел, образует почти свободный вихрь, угловая скорость вращения которого мала у периферии и весьма велика у оси. Трение между слоями воздуха приводит к тому, что скорость вращения всей массы воздуха стремится к выравниванию, т.е. по мере движения воздуха вдоль трубы во внутренних его слоях скорость падает, а во внешних возрастает. Совершается работа, направленная от центра к периферии. В то же время от внешних слоев к внутренним, имеющим вследствие расширения более низкую температуру, передается теплота. Однако поток теплоты по своей величине меньше количества передаваемой кинетической энергии. Внешние слои, получая больше кинетической энергии, чем отдаваемое ими количество теплоты, вследствие трения повышают свою температуру, т.е. избыток энергии вызывает нагрев воздуха, поступающего из клапана. Поток воздуха сильно турбулизирован, скорость вихря превышает скорость звука. Низшая достижимая температура холодного воздуха может быть определена из уравнения (15.48) где Т, и - абсолютная температура, К, подводимого к трубе воздуха и холодного воздуха, уходящего из трубы; Р, и Pj" давление, МПа. подводимого к трубе воздуха и холодного воздуха, уходящего из трубы; к =- ср/с„-показатель адиабаты; Ср и („-удельные теплоемкости воздуха при постоянных давлении и объеме. Недостатки вихревых труб-низкий коэффициент полезного действия и значительная потребность в сжатом воздухе. Поэтому эти трубы используются пока только в небольших лабораторных установках, а также для охлаждения производственных костюмов. Рабочий горячего цеха одевает покрытый алюминиевой краской защитный костюм с прикрепленной к поясному ремню вихревой трубой. Труба присоединена гибким шлангом к источнику сжатого воздуха. Холодный воздух, выходящий из трубы, поступает к шлему, горячий воздух выбрасывается в цех. Степень охлаждения воздуха изменяется с помощью выпускного клапана. На одного рабочего расходуется 360-900 м/ч сжатого воздуха, что равно произво- дительности компрессора, для привода которого требуется электродвигатель мопщостью 2,9-4,4 кВт. 15.3.12. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами В. и. Прохоров разработал методику расчета *, ряд устройств и схем кондиционирования воздуха производственных помещений небольших размеров с помощью наружного и рециркуляционного воздуха, приготовляемого воздушной холодильной машиной (рис. 15.25). Наружный воздух в количестве 0,15 кг/с (545 кг/ч) при температуре 36 °С сжимается в первой ступени компрессора /, приобретая давление 135,5 кПа. Нагреваясь до 71,3 °С, воздух поступает в теплообменник 7, где охлаждается наружным воздухом до 41 °С и при давлении 135 кПа поступает во вторую ступень компрессора 2. В компрессоре воздух сжимается до 181,2 кПа и натревается до 75,5 °С, охлаждается в теплообменнике б до 26° С воздухом, отсасываемым из кондиционируемого помещения 5, и поступает в теплообменник 3, где его давление снижается до 102 кПа, а температура падает до -10 "С. Холодный воздух поступает в эжектор 4, подсасывающий воздух из помещения при температуре 23 °С. Смесь с температурой 9°С нагнетается в помещение поста управления, охлаждает панель, расположенную над оператором, и выходит в помещение струей, настилающейся на стекло кабины. Существуют более простые, но менее экономичные схемы кондиционирования воздуха с применением турбодетандеров **. * Прохоров В.И. Термодинамический расчет и анализ систем кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами Водоснабжение и сан. техника.- 1977.-№ 12. ** Прохоров В. И Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами.-М.: Схройиздат, 1980. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин.-Л.: Машиностроение, 1976. 71,5С 
Рис. 15.25. Система кондиционирования воздуха с воздушной холодильной машиной / и 2~первая и вторая ступени воздушного компрессора, 3, 6, 7 1 еплообменники, 4 - эжекг ор, 5 ~ обслуживаемое помещение, 5-вытяжной вентилятор 15.3.13. Применение потолочных перемешиваемых вентиляторов в СКВ Потолочные вентиляторы уменьшают температурный градиент по вертикали и главное создают большую скорость движения воздуха, что в ряде случаев способствует улучшению самочувствия людей и повышению энергетической эффективности работы СВ и СКВ, так как высокая скорость позволяет повысить температуру воздуха и снизить расход холода. Выпускается несколько видов потолочных осевых вентиляторов, которые, однако, обслуживают недостаточно большую площадь помещения. Стремясь устранить этот недостаток, Таш ЗНИИЭП* разработал ряд осевых потолочных вентиляторов с плоскими лопатками, установленными под углом к горизонту. Благодаря этому при вращении вентилятора образуется закрученный поток, обслуживающий большую площадь и создающий более высокую средневзвешенную по объему скорость воздуха. Эту скорость, м/с, следует определять по формуле 0,4236«i/i"4-2*/cS- ,0,177,S21,34(5i„Pl,17 (15.49) где п-частота вращения, мин"; <4-диаметр вентилятора, м; d, й-удвоенное расстояние от оси вращения до основания (корня) лопатки и ширина лопаток, м, Р - угол установки лопаток к горизонту; Я, h - периметр и высота помещения или обслуживаемого мо- дуля, м; Kfj - ЛГ/ри</-коэффициент мощности (здесь iV-затраты мощности на валу вентилятора, Вт; р-средняя плотность воздуха, кг/м). Потребляемая вентилятором мощность при диаметре колеса 1,5-2,4 м составляет соответственно 70-150 Вт, частота вращения зависит от диаметра колеса и обычно не превышает 100 1/мин. В одном из многочисленных опытов средняя взвешенная скорость воздуха по объему оказалась в пределах гр = = 0,563 - 0,57 м/с, минимальная - 0,42 - - 0,35 м/с, максимальная-0,86 -1,12 м/с. Согласно СНиП 2.04.05-86, потолочные вентиляторы следует предусматривать, как правило, дополнительно к системам приточной вентиляции. 15.4. ФОРСУНОЧНЫЕ КАМЕРЫ ОРОШЕНИЯ 15.4.1. Общие сведения Форсуночные камеры орошения являются тепло- и массообменными аппаратами кондиционеров, предназначенными для приготовления воздуха с заданными температурой и влажностью. Для тепловлажностной обработки воздуха могут использоваться камеры орошения ОКФ-3, ОКС-3 и оросительная система блока тепломассообмена БТМ-3, которыми в зависимости от базовых схем комплектуются центральные кондиционеры КТЦЗ*. Камеры орошения ОКФ-3 оснащены экс-центриситетными широкофакельными форсунками ЭШФ 7/10 (диаметр входного отверстия 7 мм, соплового отверстия 10 мм) с равномерным распределением воды по окружности распыла (разработка ЦНИИЭП инженерного оборудования). Оросительная система камер состоит из двух рядов стояков. Камеры изготовляют в двух исполнениях: исполнение 1 - первый ряд по ходу воздуха имеет большую плотность установки форсунок, второй-меньшую; исполнение 2-форсунки установлены с одинаковой плотностью в каждом ряду, равной плотности форсунок первого ряда камеры * Насонов Е. А., Крюкова Т. И. Исследование потолочных вентиляторов новой конструкции Водоснабжение и сан. техника.-1979.-№ 4. ♦ Руководящий материал по центральным кондиционерам и кондиционерам-теплоутилизаторам КТЦЗ.-Ч. 1.-Харьков: ВНИИкондиционер, 1988 0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 137 |
||||||||||||||||||||||||||||
