2 Охлаждение воздуха и воздухоохладители

Под охлаждением понимают процесс уменьшения ощутимого тепла в воздухе, вследствие чего температура воздуха понижа­ется.

Охлаждение осуществляют в поверхностных теплообменных аппаратах - сухих и мокрых воздухоохладителях (ВО). Сухими воздухоохладителями называют аппараты, в которых нет непосред­ственного контакта между воздухом и охлаждающей средой. Про­стейшая схема изображена на рис.3.

Рисунок 3 - Сухой воздухоохладитель: 1 - вход хладагента; 2 - входная сетка;

3 - корпус; 4 - пакеты оребренных трубок; 5 - выход хладагента; 6 - элиминатор; 7 - выход сепарата

Судовые сухие ВО состо­ят из пакетов оребренных трубок, которые снаружи омываются воздухом и внутри которых протекает охлаждающая среда (вода, рассол, хладон и др.). Процесс охлаждения в сухом ВО изобра­жен на рис.4

Рисунок 4 – Процессы охлаждения на диаграмме d-I

Этот процесс сопровождается или только понижением тем­пературы воздуха - сухое охлаждение (процесс ВК), или одно­временно понижением температуры и осушением воздуха - мокрое охлаждение (процессы ВКК₁). В первом случае охлаждение воз­можно только до точки росы.

При охлаждении воздуха до температуры происходит уменьшение энтальпии I и влагосодержания d, наружная поверхность трубок воздухоохладителя, тем­пература которой ниже точ­ки росы, покрывается вла­гой. Поэтому такой процесс называют мокрым охлаждением.

Мокрое охлаждение наблюдают и в том случае, когда конечная температура воздуха выше точки росы, а температура охлаждающей по­верхности ниже этой точки. Такой процесс возможен, например, при повышенных скоростях движения воздуха в ВО, когда не весь воздух успевает контактировать с охлаждающей поверхностью. Часть воздуха, которая име­ет контакт с охлаждающей поверхностью, изменяет свое состояние от парамет­ров точки В до парамет­ров точки К₁ (ВКК₁). Остальной воздух проходит через ВО, не изменив своего со­стояния. На выходе из ВО оба потока смешиваются, и пара­метры воздуха будет характеризовать точка О. Температура смеси (t_о>t_рос), однако при этом из ВО отводится влага.

В процессе сухого охлаждения (ВК) отнятое от воздуха ощутимое тепло составит (кДж/кг):

Общее количество тепла (тепловая нагрузка воздухоохладите­ля (кДж/ч) :

где – расход воздуха через ВО, кг/час.

В процессе мокрого охлаждения (процесс ВК₁) из ВО будет отводиться влага в количестве (кг/час) и

теплота в количестве ; .

Тепло влаги мало по сравнению с энтальпией воздуха , поэтому можно счи­тать, что и точка К₁ находится на линии насыщения.

Мокрые, или контактные, воздухоохладители, в которых воздух приходит в непосредственный контакт с охлаждающей во­дой, не получили распространения на судах из-за больших раз­меров. В стационарной практике широко используются форсуноч­ные воздухоохладители.

В судовом оборудовании систем кондиционирования воздуха применяют трубчатые, оребренные со стороны воздуха, рассольно-водяные и непосредственного испарения воздухоохладители различных конструкций.

В системах комфортного кондиционирования воздуха устанавливают воздухоохладители типа ВО (рис. 5), магистральные воздухоохладители ВОпр, ОВВМ и ОВХМ. Специальные воздухоохладители типа ВОМ и ОВВ используют в системах технического кондиционирования воздуха.

Рисунок 5 - Охладитель воздуха типа ВО