3.3. Поверхностные воздухоохладители.
Для охлаждения воздуха без осушения и с одновременным осушением применяют те же базовые теплообменники, что и в воздухонагревателях. Однако их применяют не в виде отдельной секции, а в составе блоков теплообменника БТМ-2, в которых кроме воздухоохлаждающих теплообменников предусмотрена система орошения для адиабатического увлажнения воздуха в зимнее время.
В режиме увлажнения вода из бака (поддона) забирается циркуляционным насосом и распыляется широкофакельными форсунками навстречу потоку воздуха. Если температура охлаждающей воды сравнительно высока, так что температура наружной поверхности воздухоохладителя поддерживается выше температуры точки росы охлаждаемого воздуха, процесс охлаждения будет происходить по линии постоянного влагосодержания (сухое охлаждение воздуха по линии d = const).
В этом случае необходимую площадь поверхности теплообмена F (в м2) можно определить по формуле:
,
при той же скорости воздуха.
Скорость воды в трубках при охлаждении воздуха принимают более высокой, чем при нагревании (0,6 — 0,8 м/с), но значение коэффициента теплопередачи k принимают равным 0,9 от значения k для воздухонагревателей.
3.4. Оросительные камеры.
Такие камеры служат для охлаждения и осушения воздуха путем его непосредственного контакта с холодной водой, разбрызгиваемой в камере, или для адиабатического его увлажнения в зимнее время. Принципиальная схема оросительной камеры представлена на рис.3.5, а на рис 3.6 . - чертеж оросительной камеры.
Рис 3.5. Схема оросительной камеры ОКФ.
1 – воздухораспределитель; 2 – стояки с форсунками; 3 – каплеуловитедь; 3 – поддон; 5 – регулирующий клапан; 6 –насос; 7 – переливное устройство; 8 – шаровой клапан; 9 – фильтр для воды.
Разбрызгивание воды в камере осуществляется форсунками, установленными на водораспределительных коллекторах в два ряда по ходу воздуха. Для разбрызгивания воды в форсунках сделаны выходные отверстия. Для осуществления процесса охлаждения и осушения воздуха применяют широкофакельные форсунки ШФ5/9 с выходным диаметром 9 мм, создающие грубый распыл воды. При этом давление воды перед форсунками должно быть 0,15 — 0,25 МПа.
Объемный расход воды (в кг/с), разбрызгиваемой одной форсункой ШФ5/9, зависит от давления:
Давление воды,кПа. |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
100 |
Объемный расход воды, л/с |
0,037 |
0,047 |
0,057 |
0,065 |
0,072 |
0,078 |
0,085 |
0,097 |
0,11 |
Рис.3.6. Оросительная камера:
1 — бак; 2 — стенка передняя, 3 — пакеты воздухораспределителей; 4 — потолок, 5 — коллекторный ряд, 6 — стенка, 7 — светильник, 8 — пакеты каплеуловителей; 9 — дверка герметичная, 10 — стояк.
Вода, разбрызгиваемая в камере, сливается в поддон (бак) оросительной камеры, снабженной патрубками, через которые вода может быть отведена в систему охлаждения, или забирается насосом для повторного разбрызгивания (при адиабатическом увлажнении воздуха).
Масса разбрызгиваемой воды, приходящаяся на 1 кг обрабатываемого воздуха, называется коэффициентом орошения В. Для процессов адиабатического увлажнения В = 0,5 ÷ 1,0, а для процессов охлаждения и осушения воздуха В = 1,5 ÷ 2.
Важной характеристикой оросительной камеры является коэффициент эффективности η, который вычисляют по формуле:
Из этой формулы можно определить температуру воды на выходе из камеры орошения:
Опытные значения коэффициентов орошения и эффективности приведены в табл.14.
Таблица 14.
Значения коэффициентов орошения и эффективности.
Процесс в оросительной камере |
Коэффициент эффективности η при коэффициенте орошения В, кг воды на 1кг воздуха. |
||||
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
|
Охлаждение и осушение |
0,60 |
0,87 |
0,94 |
0,95 |
0,97 |
Адиабатическое увлажнение |
0,82 |
0,94 |
0,95 |
0,98 |
0,97 |