Кондиционирование универсама Содержание 1. Исходные данные. 2 2. Определение количества выделяющихся вредностей и расчет необходимых воздухообменов 3 2.1. Воздухообмен по избыткам явной теплоты 3 2.2. Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги 3 2.3. Воздухообмен по вредным выделениям 4 2.4. Количество рециркуляционного воздуха 4 3. Построение процессов обработки воздуха на ID диаграмме 5 4. Расчет основных рабочих элементов кондиционера и подбор оборудования 6 4.1. Расчет фильтра 6 4.2. Камера орошения 7 4.3. Воздухонагреватели 8 4.4. Холодильные установки 9 4.5. Вентиляторные агрегаты 10 Список литературы. 10 Схема компоновки кондиционера 11 1. Исходные данные Схема СКВ - 1 Место строительства г.ЯЛТА. Помещение – УНИВЕРСАМ Размеры помещения 38х20х5 м. Число людей – n = 400 чел. Теплопоступления от солнечной радиации Qср = 14,5 кВт, от освещения Qосв =12,6 кВт, от оборудования Qоб = 0 Влаговыделения от оборудования Wоб = 0 Теплоноситель – горячая вода для ХПГ 1=150 оС, 2=70 оС, для ТПГ `1=70 оС, `2=50 оС. табл. 1 период года холодный и п.у. теплый расчетные параметры наружного воздуха температура text, оС tБext = -6 tБext = 30,5 энтальпия Iext, кДж/кг IБext = -2,5 IБext = 64,5 скорость ветра ext, м/с 8,7 1 барометрич. давление Pext , ГПа 1010 1010 расчетные параметры внутреннего воздуха. температура воздуха, tв оС 20 24 относительная влажность, в, % 60 60 влагосодержание dв, г/кг 8,7 11,2 Выбор параметров наружного воздуха производен по параметрам Б (прил. 8 [1]). 2. Определение количества выделяющихся вредных веществ и расчет необходимых воздухообменов 2.1. Воздухообмен по избыткам явной теплоты Теплопоступления от людей для ТПГ: QляТ = qя • n = 0,075 • 400 = 30 кВт, где qя – поток теплоты, выделяемый одним человеком, qя=0,075 кВт – при легкой работе и t=24оС. Теплопоступления от людей для ХПГ: QляХ = qя • n = 0,1 • 400 = 40 кВт, где qя = 0,1 кВт – при легкой работе и t=20оС. Теплоизбытки помещения для ТПГ: QяТ = Qля + Qср + Qосв + Qоб = 30 + 14,5 + 12,6 + 0 = 57,1 кВт Теплоизбытки помещения для ХПГ: QяХ = Qля + Qосв + Qоб = 40 + 12,6 + 0 = 52,6 кВт Температура приточного воздуха для ТПГ: tп = tв - t = 24 – 6 = 18 оС, где t – температурный перепад в зависимости от помещения и подачи воздуха t = 6 оС – для общественных зданий при высоте притока 5 м. Температура приточного воздуха для ХПГ: tп = tв - t = 20 – 6 = 14 оС, Воздухообмен по избыткам явной теплоты для ТПГ: G1Т = 3600 • Qя / св (tв – tп) = 3600 • 57,1 / 1 • (24-18) = 34 260 кг/ч где св – удельная теплоемкость воздуха св = 1 кДж/(кг оС) Воздухообмен по избыткам явной теплоты для ХПГ: G1Х = 3600 • Qя / св (tв – tп) = 3600 • 52,6 / 1 • (20-14) = 31 560 кг/ч 2.2. Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги Избыточные влаговыделения в помещении для ТПГ: WТ = gw • n + 1000 • Wоб = 105 • 400 + 1000 • 0 = 42 000 г/ч где gw – влаговыделения одним человеком gw = 105 г/ч – при легкой работе и t=24оС. Избыточные влаговыделения в помещении для ХПГ: WХ = gw • n + 1000 • Wоб = 75 • 400 + 1000 • 0 = 30 000 г/ч где gw = 75 г/ч – при легкой работе и t=20оС. Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги для ТПГ: G2Т = WТ / (dв – dп) = 42 000 / (11,2-6,2) = 8 400 кг/ч Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги для ХПГ: G2Х = WХ / (dв – dп) = 30 000 / (11,2-1) = 2 940 кг/ч 2.3. Воздухообмен по вредным выделениям Количество вредных веществ поступающих в воздух: Z = n • z` = 400 • 60 = 24000 г/ч где z` - выделения 1 человеком СО2 при легкой работе z` = 45 г/ч Воздухообмен по вредным выделениям: G3 =  • Z / (zв – zп) = 1,2 • 24000 / (3,2 – 0,6) = 11 000 кг/ч где zв – ПДК СО2 в удаляемом воздухе для помещений с кратковременным пребыванием людей zв =3,2 г/м3 zп - концентрация СО2 в приточном воздухе для малых городов zп =0,6 г/м3 К расчету принимается наибольший воздухообмен по избыткам явной теплоты для теплого периода. G = G1Т = 34 260 кг/ч L = G/ =34260/1,2 = 28 550 м3/ч 2.4. Количество рециркуляционного воздуха Минимально необходимое количество наружного воздуха: Gнmin =  • n • l = 1,2 • 400 • 20 = 9600 кг/ч где l – количество наружного воздуха на 1 чел, при кратковременном пребывании l = 20 м3/ч Сравнение минимально необходимого количества наружного воздуха и воздухообмена по ассимиляции выделяющейся влаги: Gнmin < G3 принимаем Gн = G3= 11 000 кг/ч Количество рециркуляционного воздуха Gр = G – Gн = 34 260 – 11 000 = 23 260 кг/ч 3. Построение процессов обработки воздуха на ID диаграмме Избыточный поток скрытой теплоты от людей для ТПГ: QсТ = = qс • n = 0,08 • 400 = 32 кВт, где qя – поток теплоты, выделяемый одним человеком, qс=0,08 кВт – при легкой работе и t=24оС. Теплопоступления от людей для ХПГ: QсХ = qс • n = 0,05 • 400 = 20 кВт, где qс = 0,05 кВт – при легкой работе и t=20оС. Угловой коэффициент угла процесса для ТПГ: EТ = 3600 • (QяТ + QсТ) / WТ = 3600 • (57,1 + 32) / 42 = 7600 кДж/кг влаги Угловой коэффициент угла процесса для ХПГ: EХ = 3600 • (QяХ + QсТ) / WХ = 3600 • (52,6 + 20) / 30 = 8700 кДж/кг влаги Влагосодержание смеси наружного и рециркуляционного воздуха для ТПГ dс = (Gн • dн + Gр • dв) / G = (11 000 • 13,2 + 23260 • 11,2) / 34260 = 12 г/кг Влагосодержание смеси наружного и рециркуляционного воздуха для ХПГ dс = (Gн • dн + Gр • dв) / G = (11 000 • 2,4 + 23260 • 8,7) / 34260 = 6,8 г/кг После построения I-d диаграммы полученные данные сведены в табл.2 табл.2 воздух обозн. t, оС I, кДж/кг ТПГ наружный НТ 30,5 64,5 смесь СТ 28,2 59 камера орошения ОТ 14,8 39,5 приточный ПТ 18 43 внутренний ВТ 24 52,5 удаляемый В`Т 27 55,8 ХПГ наружный НХ -6 -2,5 смесь СХ 11 25,8 первый подогреватель КХ 16,3 31 камера орошения ОХ 11 31 приточный ПХ 14 33,8 внутренний ВХ 20 42 удаляемый В`Т 23 45 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 тр= 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% => д=82% д > тр Количество пыли, осаждаемой на 1 м2 площади фильтрации в течении 1 часа. mуд = L • zext • n / Fф = 28550 • 0,6•10-3 • 0,82 / 4,01 = 3,4 г/м2ч Периодичность замены фильтрующей поверхности: рег = 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 =2,0 – по графику на рис. 15.27 [2]. Расход воды на орошение: Gж =  • G = 2,0 • 34260 = 68 520 кг/с Давление воды перед форсункой: pж = 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 =0,7 – 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 =  • G = 0,7 • 34260 = 23980 кг/с Относительная разность температур воздуха:  = b • c •  • (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: pж = 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: В1 = (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 В2 = (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: Ж1 = 0,75 при количестве рядов n=1. – для 1-го подогревателя Ж1 = 0,8 при количестве рядов n=1. – для 2-го подогревателя Б = 0,623 – коэф. гидравлического сопротивления нагревателя. Расход теплоносителя GЖ1 = G•св•В1/сж•Ж1 = 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 + 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) = G / 3600 • Fф = 34260 / 3600 • 3,31 = 2,9 кг/(м2с) Потери давления по воздуху: PВ = 25 Па – по номограмме рис. 15.43 [2]. Потери давления по воде: PЖ1 = Б • (В1 / Ж1)2 • G`2 •98,1 = 0,623 • (0,06 / 0,75)2 • 0,92 • 98,1 = 0,32 кПа. PЖ2 = 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 где: λс – коэффициенты подачи компрессора при стандартном режиме λс=0,76 λр – коэффициенты подачи компрессора при рабочем режиме по табл. 4.6 [3]. qvc – объемная холодопроизводительность при стандартном режиме, qvc=2630 кДж/м3. К установке принимаются холодильные машины ХМ-ФУ40/1РЭ холодопроизводительностью 94,7 кВт, в количестве 2 шт. 4.5. Вентиляторные агрегаты. Аэродинамическое сопротивление: Р = Рмаг + Рк + Рф + Рко +2 • Рвн = 100 + 50 + 150 + 50 + 2• 25 = 400 Па где Рмаг –сопротивление магистрального воздуховода принимаем 100 Па Рк – сопротивление приемного клапана принимаем 50 Па Рф – сопротивление с фильтра Рф =150 Па Рко – сопротивление камеры орошения принимаем 50 Па Рвн – сопротивление воздухонагревателя Рвн = 25 Па Принимаем вентилятор ВЦ4-75 № 10 Е10.095-1 ГОСТ 5976-90 частота n=720 об/мин; КПД =0,7; Потребляемая мощность N = 5,5 кВт D = 0,95 Dном Двигатель 4А132М8; m=438 кг Литература 1. СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: ГУП ЦПП, 2001. 74с. 2. Справочник проектировщика. Под ред. Павлова Н.Н. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат. 1985. 3. Иванов Ю.А., Комаров Е.А., Макаров С.П. Методические указания по выполнению курсовой работы "Проектирование кондиционирования воздуха и холодоснабжение". Свердловск: УПИ, 1984. 32 с. Министерство образования РФ Уральский государственный технический университет кафедра "Теплогазоснабжение и вентиляция" КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ КУРСОВАЯ РАБОТА ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА преподаватель: Н.П. студент: С.Ю. 1851929 группа: ТГВ-6 (Екатеринбург) Екатеринбург 2 004 20 Министерство образования Российской Федерации Уральский государственный технический университет - УПИ кафедра "Теплогазоснабжение и вентиляция" Оценка_____________ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО МАГАЗИНА в г.Саратове Курсовая работа 2907.61127.005 ПЗ Руководитель: Н.П. Студент Т.А. ТГВ-6 Екатеринбург Екатеринбург 2004 СОДЕРЖАНИЕ Исходные данные…………………………………………………….……………………3 Определение количества выделяющихся вредных веществ и расчет необходимых воздухообменов Необходимая величина воздухообмена при расчете по избыткам явной теплоты……………………………………………………………………………….4 Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги….………………….…..5 Воздухообмен по борьбе с выделяющимися в помещении вредными газами и парами……………………………………………….……………………...5 Определение расчетного воздухообмена……………………………………….6 Определение количества рециркуляционного воздуха……………………….6 Построение процессов обработки воздуха на I-d диаграмме Определение величины углового коэффициента луча процесса.…..…...…7 Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для теплого периода года ……….8 Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для холодного периода года…..….8 Расчет основных рабочих элементов установки кондиционирования воздуха и подбор оборудования Фильтр………………………………………………………………………………..10 Камера орошения……………………………………………………………………10 Воздухонагреватели и воздухоохладители…………………………………...12 Холодильные установки…………………………………………………………..18 Вентиляторные агрегаты……………………………………………………… 19 Компоновка и теплохолодоснабжение центральных кондиционеров…………20 Библиографический список…………………………………………………………….…..23 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ В данной работе расчетным объектом является помещение продовольственного магазина, расположенного в городе Саратове. Размеры помещения – 42х12х4 м. Число людей – 200. Теплопоступления: - от солнечной радиации Qс.р.=8,4 кВт; - от освещения Qосв.=10,5 кВт; - от оборудования Qоб=12,1 кВт. Влаговыделения от оборудования Wоб =3,9 кг/ч. Расчетный теплоносителя – вода, с параметрами: для теплого периода – 70/50 °С; для холодного периода – 150/70 °С. Расчетные климатические параметры для г.Саратова при разработке системы кондиционирования приняты: для теплого периода года (Приложение 8 [1]): tБext=30,5°С; IБext=53,6 кДж/кг; для холодного периода года (Приложение 8 [1]:) tБext= -27°С; IБext= -26,3 кДж/кг. Барометрическое давление 990 ГПа. Расчетные параметры внутреннего воздуха помещения продовольственного магазина приняты: для теплого периода года: tв=24°С; Iв=43 кДж/кг; φ=40%; для холодного периода года: tв= 22°С; Iв= 39 кДж/кг; φ=40%. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ВОЗДУХООБМЕНОВ. Необходимая величина воздухообмена при расчете по избыткам явной теплоты. , кг/ч, (2.1) где: Qя – избыточный поток явной теплоты в помещение, кВт; tв – температура в рабочей зоне, °С; tп – температура приточного воздуха, °С; св – удельная теплоемкость воздуха, св=1 кДж/(кг°С). Температура приточного воздуха tп определяется по формуле: tп = tв – Δt , °С (2.2) где: Δt – температурный перепад, согласно [2] принимаем Δt = 3°С. Расчет теплоизбытков производится следующим образом. Т е п л ы й п е р и о д Qя = Qял + Qс.р. + Qосв + Qоб , кВт, (2.3) где: Qял – теплопоступления от людей, кВт; Qял = qяn, (2.4) qя – поток явной теплоты, выделяемой одним человеком, кВт. Qял = 0,071х200=14,2 кВт Qя = 14,2+8,4+10,5+12,1=45,2 кВт tп = 24-3=21°С кг/ч Х о л о н ы й п е р и о д Qя = Qял + Qосв + Qоб , кВт (2.5) Qял = 0,085х200=17,0 кВт Qя = 17,0+10,5+12,1=39,6 кВт tп = 22-3=19°С кг/ч Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги. , кг/ч, (2.6) где: dв – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг; dп – влагосодержание приточного воздуха, г/кг; W – избыточные влаговыделения в помещении, г/ч W = gwn + 1000Wоб , (2.7) где: dw – 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: ρв – плотность воздуха, ρв = 1,2 кг/м3; zп – предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения, г/м3; zв – 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 , G3. G = 54240 кг/ч 2.5. Определение количества рециркуляционного воздуха Gр = G – Gн , кг/ч (2.9) где: Gн – количество наружного воздуха. Для нахождения Gн определяется минимальное количество наружного воздуха, подаваемого в помещение: Gminн =ρвnl, кг/ч, (2.10) где: l – количество наружного воздуха на 1 человека, м3/ч. Gminн =1,2х200х20 = 4800 кг/ч Полученное значение Gminн сравнивается с величиной расчетного воздухообмена по борьбе с выделяющимися газами и парами G3: Gminн < G3 4800 < 6000 Принимаем Gн = 6000 кг/ч Gр = 54240 – 6000 =48240 кг/ч ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА НА I-d ДИАГРАММЕ. Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха – tн и Iн (точка Н), заданные параметры внутреннего воздуха – tв и Iв (точка В). 3.1. Определение величины углового коэффициента луча процесса. , кДж/кг влаги, (3.1) где: Qп – избыточный поток полной теплоты в помещении, кВт; Qс – избыточный поток скрытой теплоты в помещении, кВт , кВт, (3.2) где: Iв.п – энтальпия водяного пара при температуре tв ,кДж/кг, Iв.п =2500 + 1,8 tв , кДж/кг, (3.3) qс – поток скрытой теплоты, выделяемой 1 человеком, кВт. Т е п л ы й п е р и о д Iв.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 Iв.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 – tн и Iн (точка Н); заданные параметры внутреннего воздуха – tв и Iв (точка В); расчетный воздухообмен – G; количество рециркуляционного воздуха - Gр; количество наружного воздуха – Gн; величина углового коэффициента – . Через точку В проводится луч процесса до пересечения с изотермой температуры приточного воздуха tп . Из точки П проводится линия dп=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 dв=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 dс=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 – tн и Iн (точка Н); заданные параметры внутреннего воздуха – tв и Iв (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: dп = dв – Δd ,г/кг (3.6) г/кг dп = 6,8 – 0,4 =6,4,г/кг Через точку В проводится луч процесса до пересечения с линией dп=Сonst в точке П, которая характеризует состояние приточного воздуха при условии сохранения в холодный период года расчетного воздухообмена. Пересечение линии dп=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 Iо=Const в точке К, соответствующей параметрам воздуха на входе в камеру орошения. 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) 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 twн twк , совместно решая систему уравнений: twн = 6,1°С twк = 8,5°С 6. Вычисляем массовый расход воды: Gw = 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]: Рф = 2,1 кгс/см2 9. Определяем аэродинамическое сопротивление форсуночной камеры орошения: ΔР = 1,14 (pv)1,81 = 1,14 х 1,841,81 = 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: По известной величине расчетного воздухообмена G, согласно [2], выбирается марка кондиционера и определяется площадь фасадного сечения Fф ,м2. Вычисляется массовая скорость воздуха в фасадном сечении установки: , кг/(м2с) (4.7) Определяются температурные критерии: при нагревании воздуха , (4.8) , (4.9) расход теплоносителя , кг/ч (4.10) где: tн , tк – начальная и конечная температура обрабатываемого воздуха, °С, tг,tо–температура теплоносителя на входе и выходе из воздухонагревателя,°С, twг,twо–температура охлажденной воды на входе и выходе из воздухоохладителя, °С. 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 . 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 Zу округляются до ближайших больших Z'у . Для каждого компоновочного варианта установки находится общая площадь поверхности теплообмена: Fу = Fр Z'у ,м2 (4.12) и вычисляется запас в площади по сравнению с её расчетным значением: , (4.13) Для всех принятых схем определяется величина площади живого сечения для прохода тепло-холодоносителя: , м2 , (4.14) и находится скорость воды в трубках хода и присоединительных патрубках: , м/с, (4.15) , м/с, (4.16) где: – значение компоновочного фактора для выбранной схемы, уточненное для фактического числа рядов труб Z'у ; ρw – средняя плотность воды в теплообменнике, принимаемая для воздухонагревателей первого и второго подогрева соответственно951 и 988 кг/м3 и для воздухоохладителей ρw = 998 кг/м3; dп.п – внутренний диаметр присоединительных патрубков, равный для всех типов теплообменников dп.п = 0,041 м; Х – число параллельно присоединенных входящих патрубков в ряду. Последующие расчеты производятся для схемы компоновки базовых теплообменников с наибольшим запасом площади теплообмена. Но если при этом скорость воды в трубках или в присоединительных патрубках будет превышать 2ч2,5 м/с, то в качестве расчетной следует принять схему с меньшим значением компоновочного фактора. Находится гидродинамическое сопротивление теплообменной установки (без соединительных и подводящих патрубков): ΔНу = Аω2 , кПа, (4.17) где: А – коэффициент, зависящий от количества труб в теплообменнике и его высоте и принимаемый согласно [2]. Определяется аэродинамическое сопротивление установки: с однорядными теплообменниками ΔРу = 7,5(ρν)ф1,97R2 Z'у ,Па, (4.18) с двухрядными теплообменниками ΔРу = 11,7(ρν)ф1,15R2 Z'у ,Па, (4.19) Значение R определяется по [2] в зависимости от среднеарифметической температуры воздуха. Расчет водухонагревателя. Fф = 6,63 м2 кг/(м2с) Выбираем: Схема 1: Схема 2: Схема 4: Схема 1: Zу = 0,59 ; Z'у = 1 Схема 2: Zу = 0,63 ; Z'у = 1 Схема 4: