3.2. СКВ с применением первой рециркуляции
Анализ формул (2.1) и (2.2) показывает, что расход приточного
воздуха GП зависит от допустимого перепада параметров внутреннего и приточного воздуха. В большинстве случаев воздухообмен, обеспе- Счивающий удаление избытков теплоты и влаги, оказывается больше минимально необходимого расхода наружного воздуха из условия са- нитарно-г г ен ческ х норм. Все это позволяет снизить затраты энергии на обработку приточного воздуха, применяя рециркуляцию
удаляемого воздуха [5, 10].
|
У |
|
|
h |
|
У’ С |
H |
П |
В |
|
|
|
|||
|
бА |
|
|
||||
и |
|
|
У |
|
|
||
У’ |
|
В |
|
|
|||
GП |
ВП2 ОК |
ВП1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
П |
|
|
= 0,95 |
О |
О |
C |
C Н |
O |
|
|
= 1 |
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
Д |
||||
|
|
|
|
|
|
б |
|
Охлажденная вода
а
Рис. 3.2. Схема (а) и h-d-диаграмма (б) изменения состояния воздуха в СКВ с применением первой рециркуляции для режима теплого периода
На рис. 3.2, а представлена принципиальная схема СКВ с первой |
|
рециркуляцией для режима теплого периода. Рециркуляционный воз- |
|
дух может подмешиваться к наружному перед воздухонагревателем |
|
ВП1 либо за ним. |
И |
Параметры воздуха, подаваемого на циркуляцию, зависят от организации подачи воздуха в помещение и забора его из помещения. Например, при применении схемы организации воздухообмена «снизу вверх» и заборе рециркуляционного воздуха из верхней зоны его параметры соответствуют параметрам точки У, а при схеме подачи
26
«сверху вниз» – параметрам точки В. Если воздух подается по схеме «снизу вверх, а на рециркуляцию забирают воздух из обслуживаемой зоны, его состояние также будет соответствовать точке В.
Построение процесса на h-d-диаграмме (рис. 3.2, б) начинаем с нахождения точек Н и В, а затем точек У, П, О. Точка У' характеризует состояние рециркуляционного воздуха перед его смешением с на-
ружным воздухом и лежит на пересечении линии dУ = const с изотер-
мой tУ' = tУ + 0,5 ОС.
Расход пр точного воздуха GП определяют по формулам (2.1) и |
|
(2.2). Точки Н У' соед няют прямой, которая является линией смеси |
|
наружного рец ркуляционного воздуха. Расход рециркуляционного |
|
С |
|
воздуха составляет |
|
|
G1P = GП – GН . |
Положен е |
С, характеризующей параметры смеси, опреде- |
точки |
|
ляется з уравнен |
й теплового и материального баланса: |
бА |
|
GH hH + G1P hУ' = GП hC .
Из последнего уравнения энтальпия точки С hC = (GH hH + G1P hУ') / GП .
Влагосодержание точки смесиД dC = (GH dH + G1P dУ') / GП .
Пересечение линий hC и dС с линией НУИ' определяет положение смеси С. Линия СО является линией процесса изменения состояния воздуха при его охлаждении и осушке в оросительной камере.
Расход холода для осуществления процесса охлаждения и осушки воздуха рассчитывается по формуле
QОХЛ = GН (hС – hО),
а количество сконденсировавшейся влаги из воздуха по формуле
GК = GП (dC – dО) 10-3.
27
Пример 3.2. |
Определить количество приточного воздуха для |
||
помещения с |
избытками |
теплоты |
QП = 250000 кДж/ч и влаги |
W = 35 кг/ч |
и рассчитать процесс кондиционирования воздуха |
||
с применением |
рециркуляции. Параметры воздуха в помещении: |
||
tВ = 24 О ; В = 60 %; dВ = 13,3 г/кг с.в; hВ = 53 кДж/кг. Параметры на- |
|||
С |
ОС; Н |
= 55 %; hН = 73,5 кДж/кг; |
|
ружного воздуха: tН = 32 |
|||
dН = 16,4 г/кг с.в. Температура удаляемого воздуха tУ = 25 ОС. Минимальное кол чество наружного воздуха GНМИН = 6 000 кг/ч.
Решен е. Определяем угловой коэффициент линии процесса изме-
носим |
|
|
||
нения состоян |
я воздуха: |
|
|
|
ПОМ = QП / W = 250000 / 35 = 7100 кДж/кг. |
||||
бА |
||||
Аналог чно рассмотренному выше примеру на h-d-диаграмму на- |
||||
точки Н В, а затем находим положение точек У, П и О. |
||||
Параметры точек: |
|
|
|
|
tУ = 26 ОС; |
У = 55 %, |
hУ = 56 кДж/кг, |
dУ = 11,7 г/кг с.в; |
|
tП = 17 ОС; |
П = 80 %, |
hП = 41,8 кДж/кг, |
dП = 9,7 г/кг с.в; |
|
tО = 15,5 ОС; О = 90 %, |
hО = 40,4 кДж/кг, |
dО = 9,7 г/кг с.в. |
||
Расход приточного воздуха |
|
|
||
GП = QП / (hУ – hП) = 250000 / (56 – 41,8) = 17600 кг/ч. |
||||
|
|
кДж |
||
Определяем параметры точки У' : |
|
|
||
tУ’ = 27 ОС; |
У’ = 52 %, |
hУ’ = 57 |
/кг, |
dУ’ = 11,7 г/кг с.в. |
Расход воздуха первой рециркуляции |
|
И |
||
|
|
|
|
|
G1P = GП – GНМИН = 17600 – 6000 = 11600 кг/ч.
Определяем энтальпию и влагосодержание точки С:
hC = (GHМИН hH + G1P hУ') / GП =
= (6000 73,5 + 11600 57) / 17600 = 62,6 кДж/кг; dC = (GHМИН dH + G1P dУ') / GП =
= (6000 16,4 + 11600 11,7) / 17600 = 13,3 г/кг с.в. tC = 28,8 ОC, = 54 %.
28
Соединяем точки С и О (линии охлаждения и осушки воздуха в оросительной камере).
Расход холода в оросительной камере
|
|
|
QОХЛ = GП (hС – hО) = 17600 (62,6 – 40,4) = 391 000 кДж/ч. |
|
|
||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Количество сконденсировавшейся влаги из воздуха |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
GК = GП (dC – dО) 10-3 = 17600 (13,3 – 9,7) 10-3 = 63 кг/ч. |
|
|
||||||||||||||||||
|
Контрольная задача для самостоятельного решения |
|
|
||||||||||||||||||||
|
нирован |
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
из- |
|||||||||
|
Определ ть кол чество приточного воздуха для помещения с |
||||||||||||||||||||||
|
бытками теплоты ΣQП |
и влаги ΣW и рассчитать процесс кондицио- |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
я воздуха с пр менением рециркуляции. Параметры воздуха |
||||||||||||||||||||
|
в помещен |
|
: tВ ; |
В ; dВ ; hВ |
. Параметры наружного воздуха: tН ; |
||||||||||||||||||
|
Н ; |
|
|
бА |
. Минимальное |
||||||||||||||||||
|
hН ; dН |
. Температура удаляемого воздуха tУ |
|||||||||||||||||||||
|
количест-во наружного воздуха GНМИН = 7 000 кг/ч. Температура |
||||||||||||||||||||||
|
удаляемого tУ воздуха выше |
tВ на 1 |
|
С. |
|
Варианты |
контрольных |
||||||||||||||||
|
заданий представлены в та л. 3. |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Варианты контрольных заданий |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Пара- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
метры |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
|
|
QИ, |
200 |
210 |
|
220 |
|
230 |
|
170 |
|
180 |
|
190 |
|
200 |
|
210 |
|
230 |
|
|||
|
МДж/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W, |
|
29 |
|
28 |
|
33 |
|
31 |
|
29 |
|
33 |
|
32 |
|
31 |
|
30 |
|
27 |
|
|
|
кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tВ,0С |
|
24 |
|
25 |
|
23 |
|
24 |
|
25 |
|
23 |
|
21 |
|
22 |
|
23 |
|
24 |
|
|
|
В, % |
|
55 |
|
57 |
|
60 |
|
55 |
|
57 |
|
62 |
|
55 |
|
57 |
|
60 |
|
62 |
|
|
|
tН, 0С |
|
34 |
|
30 |
|
31 |
|
32 |
|
33 |
|
33 |
|
33 |
И |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34 |
33 |
|
34 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
||||||||||
|
Н, % |
59 |
|
60 |
|
62 |
|
55 |
|
57 |
60 55 57 58 |
|
59 |
|
|||||||||
|
Пара- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
метры |
|
11 |
|
12 |
|
13 |
|
14 |
|
15 |
|
16 |
|
17 |
|
18 |
|
19 |
|
20 |
|
|
|
QИ, |
170 |
180 |
|
190 |
|
200 |
|
210 |
|
220 |
|
220 |
|
210 |
|
200 |
|
190 |
|
|||
|
МДж/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W, |
|
28 |
|
29 |
|
30 |
|
31 |
|
30 |
|
32 |
|
33 |
|
28 |
|
29 |
|
32 |
|
|
|
кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tВ,0С |
|
24 |
|
25 |
|
23 |
|
21 |
|
22 |
|
23 |
|
21 |
|
22 |
|
23 |
|
20 |
|
|
|
В, % |
|
55 |
|
57 |
|
55 |
|
57 |
|
60 |
|
57 |
|
60 |
|
62 |
|
62 |
|
55 |
|
|
|
tН, 0С |
|
34 |
|
30 |
|
31 |
|
30 |
|
31 |
|
32 |
|
33 |
|
33 |
|
33 |
|
34 |
|
|
|
Н, % |
|
59 |
|
60 |
|
62 |
|
55 |
|
60 |
|
57 |
|
55 |
|
57 |
|
59 |
|
60 |
|
|
29