- •Введение
- •1. СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
- •2.3. СКВ с косвенным испарительным охлаждением
- •2.4. СКВ двухступенчатого испарительного охлаждения
- •2.5. Двухступенчатая бескомпрессорная СКВ
- •3. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ ХОЛОДА В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА
- •3.2. СКВ с применением первой рециркуляции
- •3.3. Кондиционирование воздуха в холодный период года
- •3.4. Кондиционирование воздуха с применением адсорбентов
- •3.5. Кондиционирование воздуха с применением абсорбентов
- •4. ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫХ УКВ
- •4.1. Центральные установки кондиционирования воздуха
- •4.2. Контактные аппараты для обработки воздуха в УКВ
- •4.3. Контактные аппараты с орошаемой насадкой и пенного типа
- •4.4. Устройство поверхностных теплообменников
- •5. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ И РЕШЕНИЯ СКВ В ЗДАНИЯХ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
- •Библиографический список
- •Приложение
Контрольная задача для самостоятельного решения
Выполнить расчет кондиционирования воздуха (изоэнтальпийное увлажнение) в теплый период года для помещений, в котором проис-
ходят тепловыделения QП и влаговыделения |
W. Параметры воз- |
духа внутри помещения: tВ , В . Температура удаляемого воздуха tУ . |
|
С |
|
Расчетные параметры наружного воздуха tН , Н . Варианты контрольной задачи представлены в табл. 1.
Рассмотренные на рис. 2.1 и 2.2 схемы прямого испарительного стиохлажден я обрабатываемого воздуха обладают существенным недостатком – зав с мость параметров приточного воздуха от влажнонаружного воздуха. Этот факт существенно ограничивает область применен я рассмотренных систем помещениями с большими избытками теплотыбА, про зводственными помещениями, где требуется поддержан е высокой влажности внутреннего воздуха, районами с сухим
и жарк м кл матом [5, 10].
2.3. СКВ с косвенным испарительным охлаждением
Схема СКВ с косвенным испарительным охлаждением (рис. 2.3, а) состоит из двух систем: I – система обработки основного потока воздуха; II – система испарительногоДохлаждения [5, 10].
Для охлаждения воды могут использоваться оросительные камеры кондиционеров (как показано на рис. 2.3, а) или другие контактные аппараты, градирни, брызгальные бассейны.
Вода, охлажденная в контактном аппарате 2 (см. рис. 2.3, а) испарением в потоке воздуха, с температурой tW1Ипоступает в поверхностный теплообменник-воздухоохладитель 1 кондиционера основного потока воздуха. Воздух изменяет свое состояние от tН , hH до tП , hП . Температура воды при этом повышается до tW2 . алее вода охлаждается в контактном аппарате до tW1 . Воздух, проходящий через контактный аппарат, изменяет свое состояние от tH , hH до tОГ , hОГ.
Приточный воздух ассимилирует из помещения теплоту и влагу, изменяя свои параметры до состояния В, а затем до состояния У (рис. 2.3, б). На рис. 2.3, б пунктирной линией Н-ПП показано охлаждение воздуха на основе применения прямого испарительного охлаждения.
15
Сопоставим процессы косвенного и прямого испарительного охлаждения.
|
I |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
h Н |
tН |
У tУ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
GH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GH |
|
|
|
|
tB |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
hH, tH |
|
|
|
|
|
|
|
|
hП, tП |
|
|
|
|
|
В |
hУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПП |
|
OГ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
II |
|
|
|
|
|
tW2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
= 1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ПК |
|
|
tМН |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
GВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
GВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|
hН = hПП |
|||||
|
hH, tH |
|
|
|
|
|
|
|
|
hОГ, tОГ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hПК = const |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dH = dПК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
а |
|
|
|
|
|
tW1 |
|
|
|
|
|
dПП |
|
d |
б |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.3. Схема (а) и h-d-диаграмма (б) косвенного испарительного охлаждения: 1 – теплоо менник-воздухоохладитель; 2 – контактный аппарат
Д |
||
Расход приточного воздуха для удаления избытка теплоты QП |
||
при косвенном испарительном охлаждении составит |
||
GПК = QП / hК , |
И |
|
а при прямом испарительном охлаждении |
||
|
GПП = QП / hП ,
где hК = hУ – hПК ; hП = hУ – hПП .
Так как hК > hП , то GПК < GПП .
Таким образом, при косвенном испарительном охлаждении производительность СКВ оказывается ниже, чем при прямом охлаждении.
При косвенном охлаждении влагосодержание приточного воздуха более низкое (dПК < dПП), что позволяет воздуху воспринимать большие влагоизбытки помещения и тем самым расширить область возможного использования принципа испарительного охлаждения воздуха.
16
Система косвенного испарительного охлаждения теоретически позволяет охладить основной поток воздуха до температуры мокрого термометра начального состояния воздуха tМН . Однако в действительности вследствие недорекуперации tП > tМН .
Схема |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tОГ |
3 |
|
|
tП |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.4. |
устройства со- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вмещенного аппарата косвенного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельного |
охлаждения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
испар |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 2 – группы каналов; 3 – водо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
распредел тельное |
устройство; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 – поддон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
tН |
|
|
|
|
|||||||||||||
На р с. 2.4 показано устройство совмещенного аппарата косвенно- |
|||||||||||||||||||
го испар тельного охлаждения. |
ппарат представляет собой две |
группы чередующихся каналов, разделенных стенками. Через группу каналов 1 проходит вспомогательный поток воздуха. По поверхности стенок этих каналов стекает вода, подаваемая воздухораспределительным устройством 3. Часть воды испаряется, а остальная часть
стекает в поддон, |
откуда насосом направляется вновь к распредели- |
|
Д |
тельному устройству. При испарении воды понижается температура |
|
вспомогательного |
потока воздуха (при одновременном увеличении |
его влагосодержания), а также охлаждается стенка канала.
Основной поток воздуха, омывающий стенку с другой стороны
(группа каналов 2), охлаждается при постоянномИвлагосодержании.
2.4. СКВ двухступенчатого испарительного охлаждения
СКВ двухступенчатого испарительного охлаждения (рис. 2.5, а) относится к комбинированным системам обработки воздуха на основе применения косвенного и прямого испарительного охлаждения
[5, 10].
Устройство включает кондиционер и градирню. В кондиционере осуществляется косвенное и прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха обслуживаемых помещений. В градирне производится испарительное охлаждение воды, питающей поверхностный воздухоохладитель кондиционера.
17
Наружный воздух поступает в кондиционер и охлаждается в поверхностном воздухоохладителе 1 при постоянном влагосодержании.
Это первая ступень охлаждения. Оросительная камера 2 работает в режиме изоэнтальпийного охлаждения и является второй ступенью охлаждения. Камера орошения оснащена байпасной линией с воздушным клапаном, что позволяет регулировать параметры воздуха, поступающего в обслуживаемое помещение.
СмостиПостроен е процесса двухступенчатого испарительного охлаждения на h-d-д аграмме (рис. 2.5, б) начинают с нанесения точек Н и В и находят температуру мокрого термометра для наружного воздуха tМН . Конечная температура воды, охлажденной в градирне, определяется по зав с
Охлажден е воды, питающей поверхностный воздухоохладитель,
производ тся в град рне.
ТемпературубАвоздуха на выходе из поверхностного теплообменника находят по формуле
tГW1 = tМН + (2-6) ОС .
tK = tГW1 + tВ ,
где tВ – перепад температур, принимаемый равным tВ ≥ 3 ОС.
ние точек В' и С. Последняя точкаДхарактеризует параметры смеси воздуха частью прошедшего через оросительную камеру и частью по байпасной линии.
Состояние воздуха на выходе из поверхностного воздухонаг-
ревателя (точка К) определяют на пересечении линии dН = const и
tК = const. Далее проводят линию hK = const и находят на ней положение точки О, характеризующей параметры воздуха после ороситель-
ной камеры. Вспомогательными построениями определяют положе- И
Устройство включает кондиционер и градирню. В кондиционере осуществляется косвенное и прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха обслуживаемых помещений. В градирне производится испарительное охлаждение воды, питающей поверхностный воздухоохладитель кондиционера.
Точка, соответствующая параметрам приточного воздуха, находится на пересечении линии dC = const и изотермы tП = tС + (0,5 1) ОС. На линии процесса ПОМ , проведенной через точку П, находят точки В и У.
18
С |
|
|
|
|
tГW2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
H |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
tГW1 |
|
||||||
tГW2 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
К |
tК |
|
|
О |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
tГW1 |
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
Н |
|
tН |
|
У |
ПОМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
tB |
|
|
Рис. 2.5. Схема (а) и |
||||||
|
|
|
бА |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
B’ |
|
tГW2 |
|
h-d-диаграмма |
|
(б) |
двухсту- |
|||
|
|
|
|
|
|
OГ |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
пенчатого |
испарительного |
|||||||
|
К |
П |
|
|
|
Г |
охлаждения: |
1 |
– |
поверхност- |
|||||
|
|
|
|
|
|
t |
W1 |
ный |
|
воздухоохладитель; |
|||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
tWH |
|
|
|
= 1 |
Д2 – оросительная камера; |
||||||||||
|
|
О |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
hН |
|
|
3 |
|
– |
градирня; 4 – насос; |
||||
|
|
|
|
hК |
|
|
5 – байпас с воздушным клапа- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ном; 6 – вентилятор |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
d |
|
|
|
б |
|
|
|
И |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Расход приточного воздуха определяют по формуле (2.1) или (2.2), |
|||||||||||||||
расход воздуха через оросительную камеру и байпас – по формулам |
|||||||||||||||
(2.4)–(2.6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |