5. Подбор основного оборудования кондиционера:

Кондиционер выбирается по его полной производительности:

L=31295 м³/ч

Принимаю кондиционер КТЦ3-31,5 L=31500 м³/ч

Кондиционер комплектуется из отдельных секций в соответствии с принятой схемой обработки воздуха на I-d диаграмме в холодный период года.

5.1. Расчет камеры орошения в теплый период года (политропический режим обработки воздуха):

При использовании ОКФ в теплый период года наиболее ответственным является режим охлаждения при одновременным осушении воздуха.

Подбор осуществляется по следующим пунктам:

1. Принимается камера орошения по [1, табл. Б.2] в зависимости от типа кондиционера.

Камера орошения ОКФ-3, исполнение 1, число форсунок: 63 шт.

2. Находим предельное состояние воздуха t_в^пр =15 ºС; I_в^пр =42 кДж/кг.

3. Находим коэффициент адиабатической эффективности по формуле:

Еа = (I_в.к. - I_в.н.)/(I_в^пр - I_в.н.) = (45– 52,3)/(42 - 52,3)=0,71

где I_в.к. и I_в.н. - энтальпия воздуха в конце и начале процесса, кДж/кг.

4. Определяем по графику коэффициент орошения μ и энтальпийной эффективности Е_п по [1, рис. 5.2].

μ=1,2 ; 0,7<1,2<2,5 Еп=0,43

5. Относительная разность температур воздуха определяется по формуле:

θ = b×C_ж×μ×[(1/Е_п) - (1/Е_а)] = 0,33×4,19×1,2×[(1/0,43) - (1/0,71)]=1,51

где b - безразмерный коэффициент, равный 0,33;

C_ж - удельная теплоемкость жидкости, в данном случае воды, равный 4,19 кДж/(кг׺С).

6. Начальная температура воды определяется по формуле:

t_жн = t_в^пр + [θ/(C_ж×μ)]×(I_в.к-I_в.н.) = 15+ [1,51/(4,19×1,2)]×(45-52,3)=12,8 ºС.>t_хв=8⁰С

7. Определим конечную температуру воды:

t_жк = t_жн - (I_в.к. - I_в.н)/(C_ж×μ) = 12,8 - (45 – 52,3)/(4,19×1,2)=14,25 ºС.

8. Расход разбрызгиваемой воды определим по формуле:

G_ж = G_в×μ =37550×1,2=45060 кг/ч.

9. Найдем расход воды через одну форсунку:

q_ф = G_ж/n = 45060/63=715 кг/ч.

где n - общее число форсунок во всех рядах.

10. Давление воды перед форсункой Р_ф определяется по [1, рис. 5.6].

Р_ф=55 кПа

Марка форсунок ЭШФ 7/10

Расчет камеры орошения в холодный период года (адиабатический режим обработки воздуха):

В холодный период года камера орошения работает в режиме адиабатического увлажнения.

Подбор осуществляется по следующим пунктам:

1. Находим коэффициент адиабатической эффективности по формуле:

Е_а =1- ((t_в.к. - t_м.н)/(t_в.н. - t_м.н))= 1- ((14- 9)/(19 – 9))=0,5

где t_в.к и t_в.н. - температура воздуха в конце и начале процесса, ºС,

t_мн - температура мокрого термометра воздуха начального состояния.

2. Определяем по графику коэффициент орошения μ по [1, рис. 5.2].

μ=0,9

3. Расход разбрызгивающей воды определим по формуле:

G_ж = G_в×μ= 37550×0,9=33795 кг/ч.

4. Найдем расход воды через одну форсунку:

q_ф = G_ж/n = 33795/63=536 кг/ч.

5. Давление воды перед форсункой Р_ф определяется по [1, рис. 5.6].

Р_ф=30 кПа

5.2. Расчет воздухонагревателя..

Расчет воздухонагревателя 1-го подогрева (холодный период):

G = 37550 кг/ч;

1) Расход тепла в теплообменнике находится по формуле

Q = 0,28×c×G×(I_к – I_н), Вт,

где c - удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кг׺С);

Q = 938175 кДж/ч

2) Расход воды

G_w = 3,6×Q/[c_w×( t_г - t_о)], кг/ч,

где c_w - удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг׺С);

t_г и t_о - температуры, принимаемые по заданию.

G_w = 938175/[4,19×(140-70)] = 3198 кг/ч.

3) Принимаем однорядный ВН без обводного канала, тип теплообменника - 6 по [1, табл. Б.10-Б.11].:

F = 60,4 м², f_ф.р. = 3,315 м², f_тр. = 1480∙10^-6 м².

4) Определяем среднеарифметический температурный напор:

5) Определим массовую скорость по формуле

(vr) = G/(3600´f_ф.р), кг/с´м².

(vr) = 37550/(3600´3,315) = 3,15 кг/с∙м².

6) Скорость воды w , м/с, в трубках ВН

w = G_w/[ f_тр.´3600´ρ_w´n], м/с,

где G_w - расход воды кг/ч;

n - число теплообменников, подключенных параллельно по теплоносителю;

f_тр. - живое сечение трубок ВН для прохода воды;

ρ_w - плотность воды, равная 1000 кг/м³.

w = 3198/[1480×10^-6´3600´1000´1] = 0,6 м/с.

7) Определим коэффициент теплопередачи по формуле (для однорядного теплообменника)

К = 28.03´(vr)^0.448´w^0.129 , Вт/(м²×ºС),

К = 28,03´(3,15)^0,448´(0,6)^0,129 = 43,53 Вт/(м²×ºС).

8) Требуемая площадь поверхности нагрева

F_тр. = 0,278Q/(kΔt), м².

Fтр = 0,278∙938175/43,53∙112,75 = 53,14 м².

9) Запас площади поверхности нагрева составит

η =

10) Определяем аэродинамическое сопротивление ВН

DP_а = 4,18´(vr)^1.707, Па,

DP_а = 4,18×(3,15)^1,707 = 29,63 Па.

11) Определим гидравлическое сопротивление

DP_w = 9,8´Б´w² , Па,

где Б - безразмерный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей

водяного тракта определяемый по таблице 5.2[1]

DP_w = 9,8´4255´0,6² =15011 Па.