30 С и подачи воздуха на расстояние не более 15 м. Нагретый воздух забирается из верхней
зоны производственного помещения, очищается от пыли и вентилятором по воздуховодам
нагнетается в приточный насадок (цилиндрической или щелевой формы). Энергосбережение
обеспечивается за счет утилизации теплоты удаляемого воздуха.
К).Системы воздушного отопления.
Системы воздушного отопления применяют для жилых, общественных, производственных,
сельскохозяйственных зданий и сооружений, а также гостиниц, в которых функция отопления
совмещается с вентиляцией. В системе воздушного отопления возможна полная или частичная
рециркуляция воздуха.
Воздух для отопления нагревается в калориферах или воздухоподогревателях горячей во-
дой, паром, горячим воздухом или другим теплоносителем. Процесс тепломассообмена может
осуществляться двумя путями: 1) нагретый воздух по специальным каналам через воздухорас-
пределительные решетки поступает в помещение и смешивается с внутренним воздухом; 2)
нагретый воздух перемещается во внутренних каналах окружающих помещение, нагревая при
этом стенки помещения, теплота от которых передается внутреннему воздуху помещения.
Охладившийся воздух по другим каналам возвращается в калорифер для повторного нагре-
ва или выбрасывается частично в атмосферу, когда температура воздуха в помещении высокая.
То есть система воздушного отопления может быть с полной рециркуляцией, когда воздух пол-
ностью возвращается для повторного нагрева или частичной рециркуляцией, когда воздух ча-
стично выбрасывается в атмосферу и частично повторно нагревается. Системы воздушного
отопления фактически являются комбинированными системами отопления и вентиляции.
Преимущества систем воздушного отопления: обеспечение равномерности температуры по
объему помещения, возможность очистки и увлажнения воздуха, отсутствие отопительных
приборов в помещении. Недостатки систем воздушного отопления: большие поперечные сече-
ния воздуховодов по сравнению с трубами водяного и парового отопления, меньший радиус
действия по сравнению с теми же системами, потери теплоты при недостаточной теплоизоля-
ции воздуховодов.
Для снижения энергетических затрат на подогрев наружного воздуха возможно использо-
вание регенеративных теплообменников, позволяющий утилизировать теплоту горячего вы-
тяжного воздуха. В системах воздушного отопления сокращаются потери теплоты за счет от-
сутствия радиаторных ниш участков наружных ограждений, имеющих место в водяных и
паровых системах отопления. Энергосбережение при применении воздушного отопления до-
стигается также за счет автоматизации системы при малой теплоемкости воздуха, а также за
счет возможного поддержания в нерабочее время в помещении более низкой температуры воз-
духа и быстром нагреве помещения перед началом рабочего дня.
Л).Периодический режим работы систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Периодические режимы работы систем вентиляции и кондиционирования воздуха приме-
няют для стабилизации температуры, влагосодержания и газового состава воздуха. Они наибо-лее эффективны при обслуживании помещений большого объема в общественных зданиях с
переменным заполнением (зрительные, торговые, спортивные залы, залы ожидания), где одно-
временно изменяются температура, влажность и состав воздуха (содержание углекислого газа и
кислорода).
Снижение энергопотребления системами вентиляции и кондиционирования воздуха обес-
печивается изменением расхода воздуха требуемых параметров, применением сложных и доро-
гостоящих воздухораспределителей, использованием совершенных методов регулирования ра-
боты вентилятора, сложной системы автоматизации. Альтернативным способом регулирования
систем может служить периодическое вентилирование помещений в зависимости от состояния
воздуха помещения, чем и обеспечивается экономия электрической и тепловой энергии. Про-
должительность перерыва зависит от кратности воздухообмена, объема помещения, состава
воздуха. Функциональные схемы автоматического управления контролируют концентрацию
углекислого газа, изменения влажности и температуры воздуха.
М).Устройство воздушных завес.
Воздушные завесы устанавливают при входе, у открытых проемов в общественных и про-
мышленных зданиях и сооружениях, цехах, торговых центрах, магазинах, в многоэтажных жи-
лых зданиях при часто открывающихся входных дверях или со значительными по площади во-
ротами. Мероприятие направлено на снижение затрат теплоты на нагрев воздуха, поступающе-
го через входы, въезды и проемы.
Применяют комбинированные воздушно-тепловые завесы с тамбуром и без него, а забор
воздуха осуществляется из помещения или снаружи. Воздушная завеса состоит из двух, сим-
метрично расположенных пар, вертикальных воздухораспределительных стояков, установлен-
ных внутри помещения. Внутренняя пара стояков, расположенная ближе к помещению, подает
подогретый (до 60 °С) в калориферах воздух, а наружная пара стояков подает не подогретый
воздух, забираемый из помещения. При закрытых воротах наружная пара стояков отключается,
а внутренняя завеса работает в режиме отопления. При открывании ворот к работе подключает-
ся и наружная пара стояков.
Энергосбережение достигается за счет снижения потребности в теплоте на нагрев приточ-
ного воздуха и затрат электроэнергии на его перемещение.
Н).Применение теплонасосных установок и энергии низкого потенциала (конденсата, возду-
ха).
Большое практическое применение тепловые трубки нашли благодаря их высокой надеж-
ности, простоте устройства, малому весу, отсутствию движущихся механических деталей и
ненужности перекачки теплоносителя. Тепловые трубы практически изотермичны по всей
длине. Но главным достоинством их остается сверхпроводимость теплоты при малом перепаде
температур: эффективная теплопроводность в десятки тысяч раз больше, чем теплопроводность
серебра и меди.
21. Энергосбережение при вентиляции производственных помещений. - см.20.
22.Расчет воздухообмена в производственных помещениях.
Воздухообмен - процесс замены отработанного и загрязненного воздуха в производственном помещении свежим посредством естественной и (или) механической вентиляции Величина обмена воздуха, м / ч, - один из главных показателей, необходимых для проектирования любой из систем вентиляции производственных помещений.
Для производственных помещений, в которых в результате технологических процессов не выделяются вредности, необходимое количество воздуха для вентиляции, м / ч, определяют с учетом количества работающих за формул формуле
где N - численность работающих, 3
и - нормативное количество воздуха на одного работающего, м / (годлюд), которая зависит от удельного объема помещения уя м '/ чел, (К \"= Ули где V-свободный объем помещения, м) с
Иногда качество вентиляции оценивают по показателю кратности воздухообмена, 1/год:
где V-свободный объем помещения
Показатель кратности воздухообмена показывает, сколько раз за час воздуха в помещении полностью заменяется свежим
Расчет воздухообмена по значению показателя ведут таким образом Сначала определяют, сколько вредного вещества поступает в воздух помещения и фактическую ее концентрацию, образующегося в помещени энные течение одного часа дл, мг / (м3год):
где Е - фактическое поступление вредных веществ в воздухе помещения в час, мг / ч;
V-свободный объем помещения, м
Затем определяют значение К, 1/год, по которому вредное вещество будет разбавлена ??до допустимо) 'концентрации:
Где Ягдк-Т № вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3
Необходимое количество воздуха, м3/час, для удаления излишков вредного вещества определяют по формуле:
23.Классификация и область применения способов и систем охлаждения.
Системы охлаждения различают по признакам, сочетание которых характеризует их назначение.
По способу отвода теплоты они делятся на системы непосредственного охлаждения и системы с промежуточным хладоноси-телем. Каждую из них подразделяют: по способу циркуляции хладагента — на безнасосные и насосные; по способу распределения хладагента — на прямоточные с параллельной или последовательной подачей и на прямоточные с отделителем жидкости, с напородержателями; по виду хладоносителя — на жидкостные или воздушные; по типу испарителя; по месту кипения хладагента.
Для отвода теплоты и влаги из охлаждаемых помещений и технологических аппаратов в них устанавливают теплообменные аппараты, носящие название охлаждающих приборов. В этих приборах теплота (включая и теплоту конденсации влаги) передается охлаждающей среде. Способы охлаждения в зависимости от вида охлаждающей среды делятся нанепосредственное охлаждение и на охлаждение жидким хладоносителем (косвенное охлаждение).
При непосредственном охлаждении (рис. 5.1, а) теплота, воспринимаемая охлаждающими приборами, передается непосредственно кипящему в них хладагенту; в этом случае охлаждающие приборы, расположенные в охлаждаемом помещении (аппарате), являются испарителями холодильной установки (температура охлаждающей среды ta = t0).
При охлаждении хладоносителем (рис. 5.1, б) теплота в охносителю, с помощью которого она переносится к хладагенту, находящемуся в испарителе холодильной установки, обычно расположенном на некотором удалении от охлаждаемого объекта. При этом способе охлаждения отвод теплоты от охлаждаемого объекта вызывает повышение температурыхладоносителя в охлаждающих приборах без изменения его агрегатного состояния (охлаждающей средой является хладоноситель со средней температурой ts, ta=ts).
24.Назначение, классификация и область применения систем отопления. - см.37.
25.Особенности при тепловой обработке молочной продукции (режимы пастеризации).
Пастеризация - процесс одноразового нагревания чаще всего жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 60 минут или при температуре 70-80 °C в течение 30 мин. Технология была открыта в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. Применяется для обеззараживания пищевых продуктов, а также для продления срока их хранения.
При такой обработке в продукте погибают вегетативные формы микроорганизмов, однако споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают интенсивно развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, пиво и другое) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Считается, что пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется, так как сохраняются вкусовые качества и ценные компоненты (витамины, ферменты).
В зависимости от вида и свойств пищевого сырья используют разные режимы пастеризации. Различают длительную (при температуре 63-65 °C в течение 30-40 мин), короткую (при температуре 85-90 °C в течение 0,5-1 мин) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98 °C в течение нескольких секунд).
Пастеризация не может применяться при консервировании продуктов, так как герметично закрытая тара является благоприятной средой для прорастания спор анаэробной микрофлоры). В целях долговременного консервирования продуктов (в особенности загрязненных первоначально землей, например, грибов, ягоды), а также в медицинских и фармацевтических целях применяют дробную пастеризацию - тиндализацию.
Тепловая обработка молока и некоторых других молочных продуктов (сливок, смесей для мороженого, обезжиренного молока) при температурах ниже. точки кипения называется пастеризацией.
Основная цель пастеризации -- уничтожение вегетативных форм микроорганизмов, находящихся в молоке (возбудителей кишечных заболеваний, бруцеллеза, туберкулеза, ящура и др.), сохраняя при этом его биологическую, питательную ценность и качество. На рис. 1 приведены графические зависимости температуры пастеризации молока от продолжительности выдержки, полученные Г. А. Куком. Зона Ахарактеризует режимные параметры, при которых происходят биохимические, физико-механические изменения и видоизменения состава молока. Зона Б определяет режимные параметры подавления жизнедеятельности микроорганизмов молока. Между зонами А и Брасположена область кривых (нейтральная зона), где любая точка соответствует режиму пастеризации, при котором жизнедеятельность микроорганизмов подавляется, а молоко сохраняет свое первоначальное качество.
Суммарный эффект фактического температурного воздействия, который может быть обозначен Sdt, должен превышать τ. Их безразмерное отношение предложено рассматривать как критерий Пастера: Ра=dt/τ.
26.Преимущества пластинчатых теплообменников.
1. Экономичность и простота обслуживания. При засорении ПТО может быть разобран, промыт и собран двумя работниками невысокой квалификации в течении 4-6 часов. При обслуживании кожухогрубчатых теплообменников (КТТО) процесс очистки трубок часто ведет к их разрушению и закупорке.
2. Низкая загрязняемость поверхности теплообмена вследствие высокой турбулентности потока жидкости, образуемой рифлением, а также качественной полировки теплообменных пластин.
3. Срок эксплуатации первой выходящей из строя единицы уплотнительной прокладки достигает 10 лет. Срок работы теплообменных пластин 15-20 лет. Стоимость замены уплотнений от стоимости ПТО колеблется в пределах 15-25 %, что экономичнее аналогичного процесса замены латунной трубной группы в КТТО, составляющей 80-90% от стоимости аппарата.
4. Стоимость монтажа ПТО составляет 2-4 % от стоимости оборудования соответственно. Что ниже на порядок, чем у кожухотрубчатого теплообменника.
5. Даже теплоноситель с заниженной температурой в системах теплоснабжения позволяет нагревать воду в ПТО до требуемой температуры.
6. Индивидуальный расчет каждого ПТО по оригинальной программе завода-изготовителя позволяет подобрать его конфигурацию в соответствии с гидравлическим и температурным режимами по обоим контурам. Расчет производится в течении 1-2 часов.
7. Гибкость: в случае необходимости площадь поверхности теплообмена в пластинчатом теплообменнике может быть легко уменьшена или увеличена простым добавлением или убавлением пластин при необходимости.
8. Двухступенчатая система ГВС, реализованная в одном теплообменнике, позволяет значительно сэкономить на монтаже и уменьшить требуемые площади под индивидуальный тепловой пункт.
9. Конденсация водяного пара в ПТО снимает вопрос о специальном охладителе, т.к. температура конденсата может быть 50 °С и ниже.
10. Устойчивость к вибрациям: пластинчатые теплообменники высокоустойчивы к наведенной двухплоскостной вибрации, которая может вызвать повреждения трубчатого аппарата.
Вывод: применение нового технологичного оборудования позволяет наряду с экономией первоначальных затрат (20-30%) переходить на другие режимы работы. Достигается более эффективное использование источников энергии, повышение их КПД. Окупаемость перевооружения объектов в теплоэнергетике колеблется от 2 до 5 лет, а в некоторых случаях достигает нескольких месяцев.
27.Недостатки пластинчатых теплообменников.
Пожалуй, самым главным недостатком пластинчатого теплообменника является его чувствительность к наличию загрязнений в нагреваемой и нагревающей средах. Данные вещества могут оседать на гофрированных поверхностях пластин, что ухудшает работу всего теплообменника, ведет к неисправности Впрочем, данный недостаток теплообменника может быть компенсирован своевременным техническим обслуживанием. Для этого существует несколько способов, а самым простым является механическая очистка, подразумевающая под собой разбор, чистку каждой из наборных пластин теплообменника.
Разборный пластинчатый теплообменник имеет межпластинчатые уплотнения, применение которых накладывает некоторые ограничения на применение данных аппаратов:
Ограничение температур и давлений рабочих сред
Невозможность применения некоторых рабочих сред, активных относительно материалов уплотнений
Серийно выпускаемые разборные пластинчатые теплообменники могут работать с загрязненными рабочими средами при размере твердых включений не более 4 мм.