Главная » Публицистика

0 ... 17 18 19 20 21 22 23 ... 137

возникает вследствие возгонки органических соединений, содержащихся в конденсате или в воде, поступающих в котлы.

В местных автономных кондиционерах применяют увлажнители в виде ванны с водой, поверхность которой обдувается воздухом. Такие увлажнители работают бесшумно, производят пар без запаха и без включения минеральных частиц,

Увлажнители в виде герметических генераторов пара более компактны и удобны в эксплуатации, однако при необходимости избавиться от взвешенных солей жесткости воды пар требуется фильтровать.

15.6.3. Двухступенчатое испарительное охлаждение воздуха

Двухступенчатое испарительное охлаждение воздуха производится в водовоздушном теплообменнике (I ступень) и в форсуночной или насадочной камере (П ступень). В теплообменнике воздух охлаждается поступающей холодной водой, которая предварительно охлаждается (при частичном испарении в воздух) в градирне. СКВ с двухступенчатым испарительным охлаждением можно классифицировать по пропуску воздуха через градирню (работающие на наружном воздухе; на воздухе, удаляемом из помещений; на смеси наружного и удаляемого воздуха) и по виду охладителей I ступени (с водовоздушными теплообменниками рекуперативного или регенеративного типа).

Процессы двухступенчатой обработки воздуха в системе с рекуперативным водовоздущ-ным теплообменником, в которой пленочная градирня и кондиционер работают на одном наружнбм воздухе, показаны на рис. 15.38. Наружный воздух проходит поверхностный воздухоохладитель и охлаждается в нем от состояния / до состояния 2. Затем воздух орошается циркулирующей водой, разбрызгиваемой в камере, и изоэнтальпийно увлажняется и охлаждается до состояния 3. Проходя через вентилятор воздух нагревается на 0,5-1 С и выпускается в помещение с параметрами, соответствующими точке 4, а после ассимиляции теплоты и влаги в помещении принимает параметры точки 5. Вода для теплообменника охлаждается в градирне Г (или в камере орошения).

через которую проходит наружный воздух с параметрами, характеризуемыми точкой 1. При этом воздух увлажняется, температура его понижается, а энтальпия повышается за счет теплоты охлаждаемой воды.

Для построения схемы этого процесса на J - й?-диаграмме находят температуру наружного воздуха по мокрому термометру (точка б) и устанавливают величину Д6:

А8 = 4к-м1- (15.66)

Обычно при охлаждении воды на 5,5; 4 и 3° соответственно принимают Л0 равной 5,5; 4 и ЗС. Конечную температуру, "С, охлажденной в градирне воды (точка 7) находят из формулы (15.66):

(15.67)

При построении процесса охлаждения воздуха в воздухоохладителе (прямая I -2) следует иметь в виду, что перепад температур

A = 2-«L«>2, (15.68)

но желательно принимать Дг, > 3.

Разность температур воды в воздухоохладителе А принимают равной Дг, = . н - . к < < 3. Далее находят точку 5, характеризующую начальную температуру воды, поступающей в градирню,

= + (15.69)

Если энтальпия воздуха в помещении существенно ниже энтальпии наружного воздуха, например равна У;, то целесообразно направлять в градирню Г внутренний, удаляемый из здания воздух вместо наружного. Тогда дальнейший расчет охлаждения воды в градирне можно вести от точки 6. Вода, поступающая в воздухоохладитель А, будет иметь более низкую температуру, чем при пропускании через градирню наружного воздуха.

Далее вычисляют коэффициент эффективности испарительного охлаждения воды в градирне. По И. А. ШeпeJleвy*,

El={tl.~tl Жtl н - мг) = (1 - М)/(1 - КМ),

(15.70)

где М - вспомогательная величина:

* Шепелев И. А. О типовом расчете пленочных градирен Холодильная техника.-1979.-№ 4.

Рис. 15,38. СКВ с комбинированным косвенным и прямым (двухступенчагым) испарительным охлаждением воздуха

« схема, б проиеесы изменения сосюяния воздуха в системе

М = ехр1 -

1 -К К

/=4,187(/=.„--1)5У(У;„-):

Ч = 0,092 v°2A°-/tt;2;

15.71)

(15.72) (15.73)

т, Л-соответственно просвет между пластинами пленочной I радирни и их высота, м; г скорост ь воздуха в живом сечении насадки, м/с, v-кинемажческая вязкость воздуха, м/с; Я, - коэффициен i орошения воздуха водой в градирне, кгкг

Конечную температуру воздуха, С, после градирни можно приближенно найти по формуле

А-(/.1-/:2Ши-4

= 1,58Л?-(1;р)Г""Г"- (15.74)

При (Mr 3 кг/(м-°С) и = 1,25 из формулы (15.74) следует

Г2«Г,, -0,9(/,i-/U)i?? (15.75) Энтальпия воздуха на выходе из градирни определяется из уравнения {силового баланса

JS = ii+4.187(4 м - 4 Jifr-

По известным значениям t, и и найденным значениям 2 и J г строя г на J - d-

3 Зак 1976

диаграмме процесс изменения состояния воздуха в градирне (точки 1-10).

Пример 15.4. В помещении выделяется И,61 кВт явной теплоты. Параметры наружного воздуха. Ге1 = 30С; = 30%; Ji = 50,6 кДж/кг. Температура воздуха, уходящею из помещения, должна быть Г5 = 21 Х. Требуется определить количество воздуха, которое необходимо пропустить через градирню и ввести в помещение.

Проводим на J - {/-диаграмме прямую / б и находим ti - 18°С. Принимаем значение Лв = 2 и по уравнению (15.66) получаем = 18 + 2 = 20 °С.

Принимаем А = 3 и по уравнению (15.67) находим 2 = 20 -Ь 3 = 23 "С Строим прямую 1 -2 по di ~ const при /2 = 23 X и прямую 2-11 по J2 - const, тогда „2 = 15,4°С.

Принимаем эффективность процесса теплообмена в камере орошения Ь равной 0,9 и находим температур> выходящего из камеры воздуха: = 23 - (23 - 15,4)0,9 = = 16,2 X. Плотность воздуха р = 1,193 кг/м.

Принимаем повышение температуры воздуха в вентиляторе равным 1 °С, тогда f- 17,2 X.

Вычисляем расход вводимого в помещение воздуха

Ьв" = еЛрР(5-4)= 11-61/1 X X 1,193(21 - 17,2) = 2,56 кг/с (9140 кг/ч).

Производительность вентилятора с учетом 10% потерь воздуха составит = = 2,56-1,1 = 2,78(10300 ы/ч).

Принимаем А = 2°, тогда по формуле (15.69) „ = 20 -Ь 2 = 22. Находим расход воды, охлаждаемой в градирне (с учетом 10% дополнительных теплопоступлений в трубопроводы и в градирню):

= 11,61-1,1/(4,187-2) = 1,52 кг/с (5480 кг/ч).

Начальной температуре воды t\, „ = 22 °С соответствует по i - -диаграмме энтальпия насыщенного воздуха Ув,„ = 64,1 кДж/кг.

Принимаем высоту пленконесущих пластин в градирне А = 2 м, промежуток между ними т = 0,05 м, скорость в живом сечении насадки v = 3,5 м/с, кинематическую вязкость воздуха v = 16,61 • 10~ mVc и по формуле (15.73) вычисляем

= 0,092(16,61 • 10-T2°V(0,05-3,5°2) = 0,278.

Принимаем коэффициент орощения в градирне В = 0,6 и по формуле (15.72) находим

К = 4,187(22 - 18)0,6/(64,1 - 50,6) = 0,744.

По формуле (15.73) вычисляем вспомогательную величину

М = ехр[- (1 - 0,744)0,278/0,7] = 0,9.

По формуле (15.70) определяем коэффициент эффективности теплообмена в градирне Е\{\- 0,9)/(1 - 0,744 0,9) = 0,3.

Из уравнения (15.69) находим конечную температуру воды, °С, после градирни

4, = 22 - 0,3(22 - 18) = 20,8.

Из уравнения (15.75) и уравнения теплового баланса находим конечную температуру воздуха и его энтальпию после градирни:

t\2 * 30 - 0,9(30 - 20.8)0.6«2 = 22.5 °С;

Л = 50,6 -Ь 4,187(22 - 20,8)0,6 = 53,6 кДж/кг.

Затем рассчитываем и подбираем теплообменник косвенного испарительного охлаждения (I ступень), форсуночную камеру (П ступень охлаждения) и градирню. Количество

воздуха, пропускаемого через градирню, составит и; = 1,52/0,6 = 2,53 кг/с (9100 кг/ч).

15.7. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛИ

1S.7.1. Общие сведения

Для охлаждения и осущки воздуха помимо камер орошения могут использоваться воздухоохладители блоков тепломассообмена БТМ2, которыми комплектуется третья базовая схема центральных кондиционеров КТЦЗ (см. прил. П1). В режимах охлаждения и осушки (влаговыпадения) могут быть применены также поверхностные теплообменники блоков теплоутилизапии БТЧ-3 и БТОЧ-3, которыми комплектуется четвертая базовая схема, а также воздухонагреватели I подогрева.

В воздухоохладителях (ВО) в качестве холодоносителя используется охлажденная вода при давлении до 1,2 МПа. Применение воздухоохладителей и соответственно закрытой системы холодоснабжения целесообразно при отсутствии воды питьевого качества, при необходимости сокращения продольного размера установки или невозможности организации самотечного слива отепленной воды от установки и т.п.

Воздухоохладители центральных кондиционеров комплектуются из групп базовых теплообменников различной или одинаковой рядности. Число и тип базовых теплообменников, заполняющих фронтальное сечение ВО, для каждого типоразмера кондиционера приведены в табл. 15.18. Технические и конструктивные характеристики базовых теплообменников даны в прил. П1. Для группы теплообменников, расположенных последовательно по воздуху, применяется по ходу воздуха параллельная или последовательно-противоточная схема обвязки по холодоносителю.

15.7.2. Расчет поверхностных воздухоохладителей

Графоаналитический метод теплотехнического и аэрогидродинамического расчета воздухоохладителей центральных кондиционеров, основанный на теоретических и экспериментальных работах, проведенных во ВНИИкондиционере, разработан Б. И. Бялым

0 ... 17 18 19 20 21 22 23 ... 137