ВСН 30-77, часть 2
Примечания к таблице 1: 1. z – суммарное число рядов оребренных труб по пути движения воздуха в типовых секциях подогрева или охлаждения, из которых собираются теплообменники I , II , III .
2. Весовая скорость воздуха в теплообменниках I , II и III при их номинальной производительности не должна превышать v g = 7,3 кг/м2 × с. При этом суммарное сопротивление I и II теплообменников приточного кондиционера соответственно уравнениям составит: 1. Н = 85 мм вод. ст. 2. Н = 64 мм вод. ст. 3. Н = 64 мм вод. ст.
3. При
компоновке теплообменников приточного кондиционера из пластинчатых
или спирально-навивных калориферов, выпускаемых промышленностью,
необходимо обеспечивать указанные в табл. 1 значения критериев
и
.
Полученные
значения
для теплообменников из пластинчатых калориферов должны быть уменьшены
на 5
–
10
%.
4. Камеры орошения малого и большого контуров циркуляции воды следует принимать двухрядными с взаимовстречным распылением воды центробежными форсунками.
Плотность расположения форсунок следует принимать 24 шт. м2 /ряд, весовую скорость воздуха в камере v g = 2,8 – 3,3 кг/м2 с.
5. Скорость воды в циркуляционных трубопроводах БСКВ следует принимать в пределах 0,7 – 1,3 м/с.
Мощность циркуляционных насосов должна подбираться из условия обеспечения давления воды перед форсунками оросительных камер в пределах 2 – 3,5 ати, а также компенсации потерь давления в циркуляционных трубопроводах и теплообменниках.
Таблица 2
|
Параметры воздуха в летний период на входе |
|
|||||
|
в приточный кондиционер (см. п. 13) |
в испарительный кондиционер |
Произведение |
||||
|
Температура точки росы t p , ° С |
Температура мокрого термометра t м , ° С |
Относительная влажность, j % |
Температура точки росы t pи , ° С |
Температура мокрого термометра t ми , ° С |
Относительная влажность, j % |
критериев М 3с ´ R c |
|
От 1 до 18 |
От 15 до 25 |
£ 65 |
От 1 до 18 |
От 15 до 25 |
£ 65 |
От 1,3 до 3,7 |
12. С помощью уравнений, приведенных в табл. 1, следует решать как прямые, так и обратные задачи. Целью прямых задач является определение поверхности охлаждения теплообменников при известных начальных параметрах воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры, и при заданной глубине охлаждения приточного воздуха.
Целью обратной задачи является определение глубины охлаждения воздуха в БСКВ при известных начальных параметрах воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры, и известных поверхностях охлаждения теплообменников.
13. Для облегчения расчетов по уравнениям в табл. 1 приводится расчетный график на рис. 10.
Рис. 10. График
для определения величины охлаждения воздуха
в бескомпрессорных системах кондиционирования воздуха
Линии 1, 2 и 3 соответствуют характеристикам систем в табл. 1
Графическая интерпретация расчетных величин по уравнению п. 9 прил. 2 для основных вариантов работы испарительного кондиционера системы БСКВ приведена на рис. 11, 12, 13.
Рис.
11. Графическая интерпретация расчетных зависимостей при работе
испарительного кондиционера на рециркуляционном воздухе
t н – температура наружного воздуха (параметры Б); t c2 – температура воздуха, поступающего в приточный кондиционер; t п – температура рециркуляционного воздуха, поступающего в испарительный кондиционер; t ми и t ри – температура мокрого термометра и точка росы воздуха, поступающего в испарительный кондиционер; D t cI ; D t cII ; D t cIII – разности температур соответственно в I , II и III теплообменниках
Рис. 12. Графическая интерпретация расчетных зависимостей при работе испарительного кондиционера на наружном воздухе
t
н
–
температура наружного воздуха (параметры Б), поступающего в
испарительный кондиционер; t
ми
и t
ри
–
температуры мокрого термометра и точки росы воздуха, поступающего в
испарительный кондиционер; t
с2
–
температура воздуха поступающего в приточный кондиционер;
;
;
–
разности температур соответственно в I
, II
и III
теплообменниках
Рис.
13. Графическая интерпретация расчетных зависимостей при работе
испарительного кондиционера на вытяжном воздухе из технологических
помещений
t
н
–
температура наружного воздуха (параметры Б); t
c2
–
температура воздуха, поступающего в приточный кондиционер; t
5
–
температура вытяжного воздуха, поступающего в испарительный
кондиционер; t
ми
и t
ри
–
температуры мокрого термометра и точки росы воздуха, поступающего в
испарительный кондиционер;
;
;
–
разности температур воздуха соответственно в I
, II
и
III
теплообменниках
14. При решении прямых задач конечная температура охлажденного в приточном кондиционере воздуха t с4 не может быть задана произвольно.
При ее назначении следует руководствоваться требованиями п. 1 прил. 2 к настоящей Инструкции.
Температура t с4 связана с температурой воздуха t c8 после испарительного кондиционера (см. рис. 9).
Температура t c8 , определяемая по теплосодержанию I 8 и j = 100%, не должна быть выше температуры воздуха, поступающего в теплый период года в испарительный кондиционер (см. п. 15б прил. 2 к настоящей Инструкции).
15. Графоаналитический метод построения на I — d -диаграмме (см. рис. 9) процессов в БСКВ при известных параметрах воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры (t c2 и t c5 ), а также при известной температуре охлажденного приточного воздуха t c4 состоит в следующем:
а) вычисляют величину D I пр (разность теплосодержаний воздуха в приточном кондиционере)
D
I
пр
=
(t
c2
–
t
c4
).
Согласно требованиям пп. 2.2, 2.16 настоящей Инструкции и п. 9 прил. 1 к ней
D I пр = D I исп ;
б) определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера (точка 8 на рис. 9). Из точки 5 (параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер) проводят линию постоянного теплосодержания I 5 до пересечения с j = 100 % в точке t ми . Вычисляют
I 8 = I 5 + D I исп
и на линии j = 100 % при I 8 находят точку 8 и t с8 ;
в) определяют температуру воды (точка 11 ), поступающей в теплообменники I и III
t 11 = (t c8 + 0,2);
г) определяют температуру воздуха t c3 после теплообменника приточного кондиционера
t c3 = t 11 + (0,5 ¸ 2,5).
На I — d -диаграмме проводят линию постоянного влагосодержания через точку 1 и на эту линию наносят точку 3 при вычисленной t c3 (рис. 9);
д) определяют разность теплосодержаний воздуха в теплообменнике II приточного кондиционера
D
I
II
=
(t
c3
–
t
c4
);
е) определяют начальную и конечную температуры воды, циркулирующей в малом контуре циркуляции воды, точки 9 , 10 на j = 100% (рис. 9).
Температура воды, поступающей в теплообменник II (эта же температура соответствует температуре воды после охлаждения в оросительной камере МК ) равна:
t 9 = (t c4 – 0,3).
Температуру воды после теплообменника II вычисляют
,
где В МК – коэффициент орошения в оросительной камере МК , В МК = 1,5;
ж) определяют параметры воздуха после оросительной камеры малого контура циркуляции МК (точка 7 на рис. 9); вычисляют точку росы воздуха
t c7 = (t 9 – 0,2),
при j = 95% и t p7 на I — d -диаграмму наносят точку 7 и определяют теплосодержание I 7 и температуру t c7 ;
з) определяют параметры воздуха после теплообменника III испарительного кондиционера (точка 6 на I — d -диаграмме, рис. 9).
Вычисляют теплосодержание
I 6 = (I 7 – D I II )
при D I II = D I МК .
Из точки 5 , характеризующей параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер, на I — d -диаграмме проводят линию d = const.
На этой линии откладывают величину I 6 и наносят точку 6 ;
и) определяют разность теплосодержаний воздуха в оросительной камере БК D I БК = I 8 – I 7 и температуру воды, поступающей в камеру орошения БК,
,
где В БК – коэффициент орошения в камере БК;
к) полученные указанным выше способом точки 2 , 3 , 4 и 5 , 6 , 7 , 8 , характеризующие параметры воздуха до и после теплообменных аппаратов БСКВ, соединяют прямыми линиями (см. рис. 9).
16. Последовательность расчета БСКВ при решении прямых задач, заключающихся в определении поверхности теплообменников I , II и III , такова:
а) на I — d -диаграмму наносят известные параметры: наружного воздуха, поступающего в приточный кондиционер, I н , t н – точка 1 (см. рис. 9, 11, 12 и 13); воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (рециркуляционного из помещений, рис. 11; наружного, рис. 12; вытяжного из технологических помещений, рис. 13, точка 5 );
б) по I — d -диаграмме определяют:
начальную температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер,
t c2 = (t н + 1,5),
температуру мокрого термометра t ми и температуру точки росы t ри воздуха, поступающего в испарительный кондиционер;
в) вычисляют критерий
;
г) вычисляют критерий R с по диаграмме на рис. 14, предварительно определив разность t ри – t ми , принимая t р = t ри и t вн = t ми ;
д) вычисляют величину комплекса (1 + М 3с R с );
е) вычисляют величину относительного изменения температуры воздуха
;
ж) при известных
и (1 + М
3с
R
с
) с помощью графика
на рис. 10 (ход решения прямых задач показан пунктирными линиями) и
табл. 1 подбирают элементы системы, обеспечивающей требуемое
охлаждение приточного воздуха;
з) при решении
прямой задачи точка пересечения прямых
и (1 = М
3с
R
с
) на графике рис. 10
может оказаться выше линий, характеризующих охлаждающую способность
каждой системы. Это означает, что при данных параметрах воздуха,
поступающего в приточный и испарительный кондиционеры, требуемое
охлаждение воздуха не может быть обеспечено с помощью БСКВ при
принятых (табл. 1) поверхностях охлаждения. Если же точка
пересечения прямых
и (1 + М
3с
R
с
) находится между
линиями графика, то для расчета следует принимать вышележащую линию.
17. Для решения обратных задач при расчете БСКВ должны быть предварительно известны:
параметры воздуха, поступающего в приточный кондиционер (наружного, рециркуляционного или их смеси);
параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (наружного, вытяжного или их смеси);
производительность системы по воздуху;
конструктивные
характеристики теплообменников: критерий глубины
и отношение живых сечений
;
условные коэффициенты орошения теплообменников.
Расчет БСКВ при решении обратных задач заключается:
в определении параметров воздуха после приточного кондиционера;
в определении параметров воздуха и воды после элементов системы и каждого контура циркуляции;
в построении процессов на I — d -диаграмме.
18. Последовательность расчета БСКВ при решении обратных задач такова:
а) на I — d -диаграмму наносятся известные параметры I н , t н наружного воздуха – точка 1 (рис. 11, 12 и 13);
воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (рециркуляционного из помещения, рис. 11; наружного, рис. 12; вытяжного из технологических помещений, рис. 13) – точка 5 ;
б) по I — d -диаграмме определяют начальную температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер t c2 = t н + 1,5 ° С;
температуру мокрого термометра t ми и температуру точки росы t ри воздуха, поступающего в испарительный кондиционер;
в) вычисляют критерий М 3с при известных величинах t c2 , t ми , t ри , см. п. 9 приложения 2 к настоящей Инструкции.
г) вычисляют критерий R с по диаграмме рис. 14, предварительно определив разность t ри – t ми , принимая t p = t ри , t вн = t ми ;
д) вычисляют величину комплекса (1 = М 3с R с );
е) определяют величину критерия
по уравнениям табл. 1 или по графику на рис. 10 при известных (1 + М 3с R с ) и выбранном типе БСКВ;
ж) вычисляют температуру воздуха, подаваемого в помещения, после приточного кондиционера
t
с4
= t
c2
–
(t
c2
–
t
ри
);
з) графически решение обратной задачи показано на рис. 10 пунктирными линиями.
19. Для определения производительности системы по воздуху и воде вычисляют:
а) разность теплосодержаний приточного и внутреннего воздуха
D I = (I 13 – I 4 );
б) расход воздуха G пр (кг/ч), необходимого для снятия теплоизбытков Q пом (ккал/ч) в помещении:
;
в) расход воздуха в испарительном кондиционере, принимая его равным расходу воздуха в приточном кондиционере,
G исп = G пр ;
г) расход воды в малом контуре циркуляции
W МК = G исп × В МК = G исп × 1,5;
д) расход воды в большом контуре циркуляции
W БК = G исп × В БК + G исп × 1,8,
где В БК – коэффициент орошения в камере БК
В
БК
+
+
.
Аналитический метод расчета
20. С помощью аналитического метода рассчитываются системы БСКВ при различных производительностях по воздуху (в том числе при отличных от номинальных по ряду Кт и при неравных производительностях приточных и испарительных кондиционеров).
Этот метод применим к системам, компонуемым из типовых секций Кт, а также к системам из оборудования, серийно выпускаемого промышленностью.
21. При применении аналитического метода расчета БСКВ предварительно должны быть известны:
параметры наружного воздуха;
параметры воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры;
количество воздуха, поступающего в приточный и испарительные кондиционеры;
температура охлажденного воздуха в приточном кондиционере (для решения прямых задач см. пп. 14 и 15 прил. 2 к настоящей Инструкции);
конструктивные и гидродинамические характеристики системы (для решения обратных задач см. пп. 17 и 18 прил. 2 к настоящей Инструкции).
Для теплообменников I , II и III должны быть известны: тип секций воздухонагревателей кондиционера, тип секций поверхностных воздухоохладителей или марка калориферов;
воздухоохлаждающая поверхность F охл (м2 ) каждого теплообменника; живое сечение для прохода воды j (м2 ) каждого теплообменника; живое сечение для прохода воздуха f ж (м2 ) каждого теплообменника; условные коэффициенты орошения теплообменников
,
где W – расход воды, проходящей через теплообменник, кг/ч;
G – расход воздуха, кг/ч.
Для оросительных камер малого и большого контуров циркуляции должны быть известны: типы оросительных камер, число и диаметры форсунок.
Примечание. Коэффициент В усл должен находиться в пределах от 0,6 до 1,8. Оптимальные условные коэффициенты орошения для теплообменников I , II , III соответственно 1,2; 1,5; 0,6.
22. Сущность аналитического метода расчета малого и большого контуров циркуляции БСКВ с учетом требований в пп. 5 и 6 прил. 2 к настоящей Инструкции заключается в следующем:
а) предварительно рассчитывают теплообменники I и III большого контура циркуляции с целью нахождения параметров охлажденного в них воздуха, который поступает в теплообменные аппараты малого контура циркуляций (теплообменник II и оросительную камеру МК );
б) рассчитывают теплообменные аппараты малого контура циркуляции и определяют температуру охлажденного воздуха t с4 и параметры воздуха после оросительной камеры МК , которые являются начальными для оросительной камеры большого контура циркуляции;
в) рассчитывают оросительную камеру большого контура циркуляции с целью определения температуры холодной воды, необходимой для работы теплообменников I и III ;
г) предварительно определяют температуру холодной воды, поступающей в теплообменники I и III , а также параметры воздуха, охлажденного в этих теплообменниках, в соответствии с указаниями п. 15 а – г и з прил. 2 к настоящей Инструкции.
При неравенстве количеств воздуха, проходящего в приточном и испарительном кондиционерах, величина D I исп находится по выражению:
. (1)
Последовательность расчета
23. Наносят на I — d -диаграмму параметры воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры в соответствии с п. 16а и б прил. 2 к настоящей Инструкции.
24. Предварительно задаются температурой охлажденного воздуха t с4 (рис. 9) в соответствии с указаниями пп. 1 и 14 прил. 2 к настоящей Инструкции и определяют начальную температуру воды, поступающей в теплообменники I и III (точка 11 на рис. 9) в соответствии с п. 15 а – в того же приложения.
25. Рассчитывают теплообменник I . Расчет сводится к нахождению температуры охлажденного воздуха t c3 (рис. 9). При расчете теплообменника определяют:
а) критерий
глубины
;
б) отношение
живых сечений
;
в) весовую скорость воздуха в живом сечении теплообменника
; (2)
г) расход воды в теплообменнике
W = G пр В усл ; (3)
д) скорость воды в трубках теплообменника
; (4)
е) величину начальной движущей силы теплообмена (t c – t вн ), приняв t вн равной начальной температуре воды t 11 , поступающей в теплообменник, а t c = t c2 ;
ж) величину охлаждения воздуха в теплообменнике D t c по уравнению
, (5)
где С – коэффициент, для перекрестного движения контактирующих сред С = 0,96 – 0,97, для противоточного движения сред С = 1.
Примечание. Уравнение (5) справедливо для расчета спирально-навивных теплообменников (секций подогрева или охлаждения) центральных кондиционеров Кт или Кд. При расчете теплообменников приточного кондиционера из пластинчатых калориферов полученные по уравнению (5) значения D t c должны быть уменьшены на 5 – 10 %.
з) температуру охлажденного в теплообменнике воздуха (точка 3 на рис. 9)
t c3 = t c2 – D t c ;
и) конечную температуру отепленной воды t вк , используя уравнение теплового баланса для теплообменника (точка 12 на рис. 9)
G
пр
(t
c2
–
t
c3
) = Wc
в
(t
вк
–
t
вн
), (6)
, (7)
к) сопротивление теплообменника по воздуху в зависимости от типа теплообменника:
для теплообменников со спирально-навивными крупными гофрами (секции кондиционеров)
H = 0,0866z (v g )1,87 , (8)
для калориферов КВБ
H = 0,28z 1 (v g )1,65 , (9)
для калориферов К4ВП
H = 0,175z 1 (v g ) 1,72 , (10)
где z – число рядов труб теплообменника по ходу воздуха;
z 1 – число калориферов по ходу воздуха.
26. Рассчитывают теплообменник III . Расчет сводится к нахождению по уравнению (5) температуры охлажденного воздуха t с6 (рис. 9).
Последовательность расчета теплообменника III аналогична приведенной в п. 25 прил. 2 к настоящей Инструкции. Начальная температура воды, поступающей в теплообменник III , принимается равной t 11 (точка 11 на рис. 9), а в уравнении (5) температура t c = t с5 .
27. Рассчитывают теплообменник II . Расчет сводится к определению начальной температуры воды (точка 9 на рис. 9), необходимой для охлаждения приточного воздуха до t с4 (точка 4 на рис. 9).
При расчете:
а) начальную температуру воздуха t с3 принимают равной температуре охлажденного воздуха в теплообменнике I ;
б) вычисляют
критерий глубины
и отношение живых сечений
;
скорости воздуха v g и скорости воды w определяют по формулам (2) и (4) п. 25;
в) определяют величину охлаждения воздуха D t cII и перепад теплосодержаний D I II (рис. 9)
D t cII = (t c3 – t c4 ),
D
I
II
=
(t
c3
–
t
c4
) = I
3
–
I
4
; (11)
г) определяют начальную движущую силу теплообмена (t c – t вн ) из уравнения (5);
д) определяют начальную температуру воды t 9 , поступающей в теплообменник II (точка 9 на рис. 9),
t 9 = t c3 – (t c – t вн );
е) определяют конечную температуру t 10 отепленной воды после теплообменника II (точка 10 на рис. 9) по уравнению (7) и по п. 25к вычисляют сопротивление теплообменника проходу воздуха.
28. Рассчитывают оросительную камеру МК . Расчет заключается в определении коэффициента орошения В МК , необходимого для требуемого охлаждения воды, циркулирующей в теплообменнике II .
При расчете оросительной камеры МК должны быть известны:
начальная температура воды t вн , которая равна температуре отепленной воды из теплообменника II (точка 10 на рис. 9);
конечная температура t вк охлажденной воды, которая равна начальной температуре воды, поступающей в теплообменник II (точка 9 на рис. 9);
начальные параметры воздуха (температура t с и точка росы t p ) перед оросительной камерой МК . Эти параметры соответствуют конечным параметрам воздуха после теплообменника III (точка 6 на рис. 9).
Расчет оросительной камеры на режимах охлаждения воды проводится по уравнению
, (12)
где
–
критерий относительного охлаждения воды;
– температурный
критерий;
– коэффициент
орошения;
А – опытный коэффициент.
На I — d -диаграмме строят процесс сухого охлаждения воздуха в теплообменнике III (точки 5 и 6 на рис. 9) и определяют:
а) температуру точки росы t ри и содержание воздуха I 6 перед оросительной камерой МК ;
б) критерий относительного охлаждения воды
; (13)
в) температурный критерий
; (14)
г) критерий R по диаграмме на рис. 14, предварительно определив разность t p – t вн (рис. 9), принимая t p = t ри и t вн = t 10 ;
Рис. 14. Диаграмма для определения критерия R
R = 1+2,34а;
,
где t p – температура точки росы; t вн – температура распыляемой воды, Р n ; Р вн – парциальные давления водяных паров в состоянии насыщения, мм. рт. ст.
Примечание. По этой диаграмме определяется и величина критерия R c при t p – t вн = t ри – t ми , см. п. 9 прил. 2.
д) коэффициент орошения В МК по номограмме на рис. 15 или по формулам в зависимости от диаметра форсунок
при d
ф
= 3,5 мм, (15)
при d
ф
= 4,5
–
5 мм; (16)
Рис.
15. Номограмма для определения величины охлаждения воды в
оросительных камерах составлена по формулам:
для форсунок с
d
ф
= 3,5 мм
для форсунок с
d
ф
= 5 мм
;
;
D
t
p
= t
c
–
t
p
;
R = 1 + 2,34a; B – коэффициент орошения; t вн – начальная температура воды, град; t вк – конечная температура воды, град; t p – температура точки росы воздуха, град.
е) теплосодержание воздуха после оросительной камеры
I 7 = I 6 + В МК (t вн – t вк ) с в ; (17)
ж) на I — d -диаграмму наносят точку 7 при I 7 и j = 95 – 97%. Строят процесс повышения теплосодержания воздуха в камере МК (линию 6 – 7 на рис. 9).
Примечание. Если
коэффициент орошения В
МК
в камере МК
отличается от условного коэффициента орошения
во II
теплообменнике меньше чем на 10 %, то расчет считается
законченным.
Увязка
коэффициентов орошения В
МК
и
ведется изменением величины
D
t
cII
охлаждения воздуха во II
теплообменнике.
Если коэффициент
орошения в камере В
МК
меньше
более чем на 10 %, то принятого количества вспомогательного воздуха
недостаточно для охлаждения воды. Пересчет теплообменника II
ведется с уменьшенной величиной
D
t
cII
т. е. при увеличенной температуре воздуха после теплообменника.
Если В
МК
больше
более чем на 10 %, то следует провести повторный расчет
теплообменника, увеличивая
D
t
cII
и принимая более глубокое охлаждение воздуха.
29. Рассчитывают оросительную камеру БК . Расчет сводится к определению коэффициента орошения ВБК , необходимого для требуемого охлаждения воды, отепленной в теплообменниках I и III .
При расчете камеры БК должны быть известны: начальная температура воды t вн , которая равна температуре отепленной воды в теплообменниках I и III (точка 12 на рис. 9), и конечная температура t вк охлажденной воды, которая равна начальной температуре воды, поступающей в теплообменники I и III (точка 11 на рис. 9).
Начальные параметры воздуха перед камерой БК соответствуют конечным параметрам воздуха после оросительной камеры МК (точка 7 на рис. 9).
На I — d -диаграмме (точка 7 ) при I 7 и j = 95 – 97 % находят и вычисляют:
а) температуру точки росы t р7 и температуру мокрого термометра t м7 на входе в оросительную камеру БК ;
б) разность (t p – t вн ), принимая t p = t p7 и t вн = t 12 ;
в) разность (t вк – t вн ), принимая t вк = t 11 и t вн = t 12 ;
г) критерий R по диаграмме на рис. 14, предварительно определив разность (t p – t вн ), принимая t p = t p7 и t вн = t 12 ;
д) коэффициент орошения В БК по формулам в зависимости от диаметра форсунок
при d
ф
= 3,5 мм; (18)
при d
ф
= 4,5
–
5 мм; (19)
е) теплосодержание воздуха I 8 после оросительной камеры БК по формуле
I 8 = I 7 + В БК (t вн – t вк )с в ; (20)
ж) на I — d -диаграмму наносят точку 8 при j = 100% и I 8 и строят процесс (линию 7 – 8 на рис. 9) повышения теплосодержания воздуха в камере БК .
Примечание. Если
коэффициент орошения В
БК
отличается от суммы
условных коэффициентов орошения в I
и III
теплообменниках
меньше, чем на 10 %, то расчет оросительной камеры БК
считается законченным.
Последовательность увязки В БК и S В усл та же, что и для оросительной камеры МК (см. примечание к п. 28). Увязку проводят изменением температуры воды t 11 перед I теплообменником.
Приложение 3
Примеры расчета
Пример 1 (прямая задача)
В примере определяется состав элементов БСКВ (число секций для I , II и III теплообменников). Приточный кондиционер работает на наружном воздухе, а испарительный – на рециркуляционном воздухе из помещения (рис. 16).
Рис.
16.
Исходные данные
Расчетные параметры наружного воздуха для Ташкента t н = 37,7 ° С; I н = 14,7 ккал/кг (точка 1 ). Параметры рециркуляционного воздуха (точка 5 ) t c5 = 27 ° С и I 5 = 12,9 ккал/кг. Параметры приточного воздуха t c4 = 20,3 ° С и I 4 = 10,5 ккал/кг.
Условные коэффициенты орошения в I , II , III теплообменниках принимаются соответственно 1,2; 1,5; 0,6, см. табл. 1. Схема системы БСКВ приведена на рис. 1.
Решение
1. Расчет выполняется в соответствии с требованиями п. 16 приложения 2 к настоящей Инструкции;
а) на I — d -диаграмму наносят параметры наружного воздуха (точка 1 ) и воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (точка 5 );
б) определяют температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер t c2 = t н + 1,5 = 37,7 + 1,5 = 39,2 ° С, температуру мокрого термометра и температуру точки росы рециркуляционного воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (см. I — d -диаграмму, рис. 16).
t ми = 19 ° С, t ри = 14,6 ° С;
в) вычисляют критерий
;
г) вычисляют критерий R с по диаграмме на рис. 14 при (t p – t вп ) = t ри – t ми = 14,6 – 19 = – 4,4 ° С и t вн = t ми = 19 ° С R с = 3,18;
д) вычисляют (1 + М 3с R с ) = 1 + 0,82 ´ 3,18 = 3,61;
е) вычисляют
;
ж) по графику на рис. 10 при известных D Т с = 0,768 и (1 + М 3с R с ) = 3,61 получают точку "а" на прямой 1 . По табл. 1 определяют число теплообменников и конструктивные характеристики выбранной системы БСКВ, а именно: суммарное число рядов в первом теплообменнике z = 12. Принимают к установке четыре трехрядные секции.
Суммарное число рядов во втором теплообменнике z = 12. Принимают к установке четыре трехрядные секции. Суммарное число рядов в третьем теплообменнике z = 6. Принимают к установке две трехрядные секции.
2. Проведенный расчет справедлив для схем БСКВ (рис. 1) различной производительности по воздуху (п. 10 прил. 2) в пределах типового ряда от 30 до 240 тыс. м3 /ч.
3. Производительность приточного и испарительного кондиционеров принимается равной L = 31 500 м3 /ч.
4. Теплообменники I , II и III собираются из типовых трехрядных секций кондиционеров Кт03.1030.0 в соответствии с п. 1ж данного примера.
Конструктивные характеристики одной секции: поверхность охлаждения F охл = 162,8 м2 , живое сечение для прохода воздуха f ж = 1,44 м2 ; живое сечение для прохода воды j = 0,00419 м2 . По воде секции соединены по схеме рис. 6б .
Конструктивные характеристики установленных теплообменников приведены в табл. 3.
Таблица 3
|
Теплообменник |
Критерий
глубины
|
Отношение
живых сечений
|
|
I |
|
|
|
II |
|
|
|
III |
|
|
5. Построение процессов на I — d -диаграмме проводят в соответствии с п. 15 прил. 2 к настоящей Инструкции:
а) вычисляют общую разность теплосодержаний воздуха в приточном кондиционере
D
I
пр
=
(t
с2
–
t
с4
) = 0,24(39,2
–
20,3) = 4,54 ккал/кг;
при равных количествах воздуха в приточном и испарительном кондиционерах D I пр = D I исп ;
б) определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера.
Из точки 5 проводят линию постоянного теплосодержания I 5 до пересечения с j = 100 % в точке t ми . От этой точки откладывают величину D I исп .
I 8 = I 5 + D I исп = 12,9 + 4,54 = 17,44 ккал/кг.
При I 8 на линии j = 100% находят температуру воздуха после испарительного кондиционера t c8 = 24,2 ° С;
в) определяют температуру воды, поступающей в теплообменники I и III ,
t 11 = t с8 + 0,2 = 24,2 + 0,2 = 24,4 ° С;
г) определяют температуру воздуха t с3 после теплообменника I
t c3 = t 11 + 0,5 = 24,4 + 0,5 = 24,9 ° С.
Точка 3 находится на линии постоянного влагосодержания, проведенной через точку 1 ;
д) определяют разность теплосодержаний воздуха в теплообменнике II
D
I
II
=
(t
с3
–
t
с4
) = 0,24(24,9
–
20,3) = 1,1 ккал/кг;
е) определяют температуру воды, поступающей в теплообменник II ,
t 9 = t c4 – 0,3 = 20,3 – 0,3 = 20 ° С
и температуру воды после теплообменника II при В МК = 1,5
;
ж) определяют температуру точки росы воздуха после оросительной камеры МК
t p7 = t 9 – 0,2 = 20 – 0,2 = 19,8 ° С,
при j = 95 % и t p7 = 19,8 ° С на I — d -диаграмму наносят точку 7 и определяют теплосодержание I 7 = 13,7 ккал/кг и температуру t c7 = 20,5 ° С;
з) определяют параметры воздуха после теплообменника III :
теплосодержание воздуха
I 6 = I 7 – D I II = 13,7 – 1,1 = 12,6 ккал/кг,
температуру воздуха в точке пересечения линий I 6 и d 5 t c6 = 25,8 ° С;
и) определяют разность теплосодержаний в оросительной камере БК
D I БК = I 8 – I 7 = 17,44 – 13,7 = 3,74 ккал/кг
и температуру воды, поступающей в оросительную камеру БК , при В БК = 1,8;
;
к) полученные точки (2 , 3 , 4 ) и (5 , 6 , 7 , 8 ) соединяют прямыми линиями (см. рис. 16).
Пример 2 (обратная задача)
В примере рассматривается БСКВ, в которой приточный и испарительный кондиционеры работают на наружном воздухе (рис. 17).
Рис.
17
Исходные данные
а) расчетные параметры наружного воздуха для Москвы: t н = 28,5 ° С; I н = 12,9 ккал/кг;
б) производительность БСКВ по воздуху G = 37 800 кг/ч;
в) в качестве теплообменников I и II приняты три трехрядные секции Кт03.1030.0, а теплообменника III – две секции Кт03.1030.0, соединенные по воде по схеме б рис. 6. Установленные поверхности охлаждения (z I = 9; z II = 9; z III = 6) соответствуют характеристике системы по п. 3 табл. 1 и линии 3 на рис. 10.
Конструктивные характеристики секции Кт03.1030.0: F охл = 162,8 м2 , f ж = 1,44 м2 ; j = 0,00419 м2 . Конструктивные характеристики установленных теплообменников приведены в табл. 4.
Таблица 4
|
Теплообменник |
Критерий
глубины
|
Отношение
живых сечений
|
|
I |
|
|
|
II |
|
|
|
III |
|
|
г) условные коэффициенты орошения в I , II и III теплообменниках приняты 1,2; 1,5; 0,6 (см. табл. 1);
д) теплоизбытки в помещении составляют Q пом = 81 500 ккал/ч, а луч процесса в помещении равен e = 1900;
е) рабочая схема системы приведена на рис. 1.
Требуется определить температуру, до которой может быть охлажден воздух, в приточном кондиционере, и построить на I — d -диаграмме процессы, протекающие в элементах БСКВ.
Решение
1. Определение температуры приточного воздуха ведется в соответствии с требованиями п. 18 прил. 2 к настоящей Инструкции:
а) на I — d -диаграмму наносят параметры наружного воздуха в точке 1 (рис. 17);
б) определяют температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер: t c2 = t н + 1,5 = 28,5 + 1,5 = 30 ° С (точка 2 )