7. Подбор оборудования центрального кондиционера

По каталогу фирмы-производителя центрального кондиционера подбирают необходимое оборудование и определяют его аэродинамическое сопротивление.

7.1. Приемная (запорная секция) – подбирают секцию и определяют потери давления Δр_зап , Па.

7.2. Фильтровальная секция – для обычных помещений, в которых не предъявляют повышенные требования к чистоте воздуха, применяют фильтры грубой очистки классов EU3, EU4. Подбирают секцию и определяют аэродинамическое сопротивление Δр_Ф, Па.

7.3. Воздухоохладительная секция – по номограммам подбирают секцию и определяют её аэродинамическое Δр_ВО, Па, и гидравлическое сопротивление Δр_ВО.w, кПа.

7.4. Секция увлажнения – для холодного периода года подбирают оросительную камеру, работающую в режиме адиабатного увлажнения, определяют (по возможности) расход воды G_OK.w, кг/ч, потери давления в форсунках и коммуникациях Δр_Ф.w, кПа, аэродинамическое сопротивление камеры Δр_ОК, Па. Если рассматривался вариант с изотермическим увлажнением воздуха, то вместо оросительной секции подбирают паровой увлажнитель.

7.5. Воздухонагревательная секция – зная расход теплоты на первый и второй подогрев, подбирают воздухонагревательные секции и определяют их аэродинамическое Δр_ВН.1, Δр_ВН.2, Па, и гидравлическое Δр_ВН.1w, Δр_ВН.2w, кПа, сопротивление.

7.6. Секция глушения шума – подбирают после выполнения акустического расчета и определяют аэродинамическое сопротивление Δр_ШГ, Па.

7.7. Вентиляторная секция – суммируя потери давления в вентиляционной сети и секциях центрального кондиционера, определяют суммарные потери давления в системе Δр_сист, Па:

Δр_сист = Δр_сеть + Δр_зап. + Δр_Ф + Δр_ВО + Δр_ВН1 + Δр_ВН2 + Δр_ОК. + Δр_ШГ. (7.1)

По известному напору 1,1Δр_сист и известному суммарному расходу воздуха 1,1L_н.сум. подбирают вентиляторную секцию и выписывают технические данные вентилятора и электродвигателя.

8. Холодоснабжение

В курсовой работе проектируют центральную систему холодоснабжения фанкойлов и воздухоохладителей центрального кондиционера. Принципиальная схема холодоснабжения показана на рис. 8.1. Холодная вода для фэнкойлов приготавливается в пластинчатом теплообменнике ТО2, а для центрального кондиционера – ТО1.

Холодная вода (или водно-гликолевый раствор) подается в эти теплообменники от чиллера. В курсовой работе необходимо выполнить гидравлический расчет контура фэнкойлов и контура чиллеров. Диаметры трубопроводов контура холодоснабжения центрального кондиционера определяют, принимая скорость движения воды w = 1 – 1,5 м/с. Перед выполнением гидравлического расчета необходимо определить место расположения теплообменников ТО1 и ТО2, а также чиллеров и насосной станции (если используют чиллеры без насосной станции).

8.1. Трубопроводы

В системе тепло- холодоснабжения фэнкойлов используются трубопроводы из разных материалов: металлические (стальные, медные) и неметаллические полимер

ные. Материал трубопровода принимается студентом либо по заданию, либо по согласованию с руководителем. Технические характеристики трубопроводов из разных материалов приведены в приложении.

Прокладка трубопроводов системы тепло – холодоснабжения фэнкойлов в гражданских зданиях преимущественно скрытая: в подшивном потолке, в шахтах и каналах, в строительных бороздах, в пространстве между стеной и гипсокартонной перегородкой.

Прокладку трубопроводов следует производить с уклоном противоположным движению воды к фэнкойлам, предусматривая устройства для опорожнения горизонтальных ветвей и стояков. При прокладке трубопроводов следует учитывать изменения длины труб в процессе эксплуатации вследствие изменения температуры теплоносителя и расширения материала трубы. Величина температурного удлинения при открытой прокладке определяется по формуле

Δl = α∙l∙(t_max – t_min), (8.1)

где α – коэффициент линейного расширения материала трубы (табл 8.1), К^-1;

l – длина участка трубопровода, м; t_max, t_min – соответственно максимальная и минимальная рабочая температура, ^оС

Проектирование и монтаж трубопроводов следует выполнить так, чтобы труба могла свободно двигаться в пределах величины расчетного удлинения. Это достигается за счет компенсирующей способности таких элементов трубопроводов, как отводы (самокомпенсация),

Таблица 8.1.

Коэффициент линейного расширения материалов трубопроводов

Трубопроводы	Коэффициент α, мм/(м*К-1)
Стальные	0,11∙10-1
Медные	0,17∙10-1
Полиэтиленовые	2,0∙10-1
Полипропиленовые	1,5∙10-1
Металлопластиковые	0,25∙10-1
Армированные полипропиленовые	0,30∙10-1
Поливинилхлоридные	0,62∙10-1

установка температурных компенсаторов и правильной расстановкой неподвижных опор. Первоначально на схеме трубопроводов следует наметить места расположения неподвижных опор с учетом элементов самокомпенсации (отводы, петли при обходе несущей колонны и т. д.). Далее необходимо проверить расчетом компенсирующую способность элементов трубопроводов между неподвижными опорами. Если увеличение длины трубопроводов превышает компенсирующую способность участков самокомпенсации необходимо установить дополнительный компенсатор. Компенсирующие устройства для полипропиленовых трубопроводов выполняются в виде Г-образных элементов, П-образных элементов и петлеобразных круговых компенсаторов. Расчет компенсирующей способности Г-образных и П-образных элементов производится по эмпирической формуле:

l_к = 25(d_нΔl)^1/2 , (8.2)

где l_к – длина участка Г-образных и П-образных элементов, воспринимающего температурное удлинение трубопровода, мм; d_н – наружный диаметр трубы, мм; Δl - удлинение трубопровода, мм.

Компенсаторы устанавливаются посредине между неподвижными опорами, делящими трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга. Неподвижные опоры размещают таким образом, чтобы температурное удлинение участков трубопроводов между опорами не превышало 50 мм. При расстановке неподвижных опор следует учитывать, что перемещение трубы в плоскости, перпендикулярной стене, ограничивается расстоянием от поверхности трубы до стены. В углах поворотов труб из полимерных материалов следует предусматривать места (компенсационные ниши) для свободного перемещения труб. Для компенсации температурных удлинений трубопроводов PVC-C из поливинилхлорида термическое удлинение трубы длиной до 6 м компенсируется с помощью компенсационной муфты с неподвижной опорой 47НТ и RK48HT.

Запорная арматура диаметром более 40 мм должна иметь неподвижное крепление. Рекомендуемые расстояния между скользящими опорами определяются исходя из предельного напряжения на изгиб, возникающего в трубе, для горизонтально расположенных трубопроводов приведены в табл. 8.2.

Для защиты от образования конденсата и уменьшения потерь теплоты и холода трубопроводы необходимо изолировать. Трубная изоляция поставляется в виде полых трубок с продольным технологическим разрезом стандартной длиной 2 м. Толщина изоляции определяется расчетом согласно СНиП 2.04.14-88* (в курсовой работе не выполняется).

На магистралях для отключения отдельных частей системы тепло- и холодоснабжения фэнкойлов, если нет необходимости в установке балансировочных клапанов, устанавливают шаровые краны или затворы дисковые поворотные. Для спуска тепло- и холодоносителя в пониженных местах на магистралях устанавливают спускные краны.

Запорную арматуру размещают на ответвлениях и главных подающих и обратных магистралях, до и после фэнкойлов и теплообменников, циркуляционных насосов, регулирующих клапанов на магистралях, на обводных линиях. После насоса также устанавливают обратный клапан для предотвращения движения тепло-холодоносителя в обратном направлении. Перед регулирующей арматурой на магистралях, расходомерами, насосами, теплообменниками и другими устройствами с повышенными требованиями к чистоте проходящей через них среды устанавливают сетчатые фильтры.

Таблица 8.2.

Номинальный на-	Расстояние между опорами, мм, для труб
ружный диаметр	Полипропиленовых	полипропиленовых, армированных	из полимерных материалов
16	500	1000	500
20	500	1200	500
25	750	1300	600
32	900	1500	600
40	1000	1700	750
50	1200	1700	900
63	1400	2100	1000
75	1500	2100	1100
90	1600	2300	1200

Для регулирования тепло- и холодопроизводительности фэнкойлов устанавливают регулирующие клапаны. В курсовой работе рекомендуется применять трехходовые регулирующие клапаны. Подбор регулирующего клапана осуществляется по коэффициенту пропускной способности с помощью номограммы для регулирующего клапана соответствующей фирмы-производителя. Например, для регулирующих клапанов VRG3фирмы Danfoss пример такой номограммы представлен на рис. 8.2.

Пример расчета.

Дано:

- нагрузка по холоду на фэнкойле Q_x = 0,85 кВт;

- перепад давления в теплообменнике (определяем по таблицам для соответствующего фэнкойла, например табл. П.19 или рис. П.1, П.3) Δр = 7,3 кПа.

Массовый расход воды через теплообменник фэнкойла

G = 3,6∙Q_x/(с_pw∙Δt_w) = 3,6∙850/(4,187∙5) = 146,2 кг/ч.

Объемный расход воды W = G/ρ_w = 146,2/1000 = 0,1462 м³/ч.

Рис. 8.2. Номограмма для подбора трехходового регулирующего клапана

Подбираем трехходовой регулирующий клапан по номограмме так. Чтобы перепад давления на регулирующем клапане был больше перепада давления в теплообменнике с учетом запаса на потери в трубопроводах и запорной арматуре:

при W = 0,1462 м3/ч по номограмме на рис 8.2, определяем K_vs = 0,4 м³/ч регулирующего клапана диаметром 1/2” (15 мм) и потери давления на клапане Δр = 15 кПа. При K_vs = 0,63 м3/ч потери давления на клапане Δр = 5,8 кПа и соотношение давлений будет меньше 1. Поэтому принимаем K_vs = 0,4 м³/ч.