
- •270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»,
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Исходные данные для проектирования
- •1.1. Характеристика объекта строительства
- •1.2. Расчетная часть работы
- •1.3. Графическая часть работы
- •1.4. Расчетные параметры наружного воздуха
- •1.5. Расчетные параметры внутреннего воздуха
- •2. Расчет потоков вредных выделений в помещениях гражданских зданий
- •2.1. Теплопоступления от людей
- •2.2. Теплопоступления от источников искусственного освещения
- •2.3. Теплопоступления от солнечной радиации
- •2.4. Теплопотери через наружные ограждения здания
- •2.5. Теплопоступления от системы отопления
- •2.6. Влаговыделения в помещении
- •2.7. Газовые выделения в помещении
- •2.8. Тепловой баланс помещения
- •23 3. Особенности проектирования системы кондиционирования воздуха
- •3.1. Требования к системам кондиционирования воздуха
- •3.2. Системы комфортного кондиционирования воздуха
- •3.3. Воздухораспределение в помещениях общественных зданий
- •4. Построение процессов системы кондиционирования воздуха
- •4.2. Построение луча процесса
- •4.3. Определение параметров приточного воздуха
- •4.4 Определение параметров удаляемого воздуха
- •4.5. Определение производительности системы кондиционирования воздуха
- •Минимальный расход наружного воздуха Gн.Min, кг/ч, определяется по формуле
- •По формуле (4.9) определяется:
- •По формуле (4.10) определяется:
- •4.6. Построение процессов обработки воздуха в системе кондиционирования воздуха для теплого периода года
- •4.6.1. Прямоточное охлаждение воздуха с применением
- •4.6.2. Прямоточное изоэнтальпическое охлаждение
- •4.6.3. Прямое изоэнтальпическое охлаждение воздуха с применением нерегулируемого процесса в камере орошения и первой рециркуляцией
- •4.6.4. Прямое изоэнтальпическое охлаждение воздуха
- •4.7. Построение процессов обработки воздуха в системе кондиционирования воздуха для холодного периода года
- •4.7.1. Прямоточная схема системы кондиционирования воздуха
- •4.7.2. Прямоточная схема системы кондиционирования воздуха
- •4.7.3. Прямоточная схема системы кондиционирования воздуха
- •4.7.4. Прямоточная схема системы кондиционирования воздуха
- •5. Элементная база климатического оборудования
- •5.1. Общие сведения об оборудовании центральных систем
- •5.2. Камера орошения
- •5.2.1. Характеристика камеры орошения
- •5.2.2. Расчет камеры орошения
- •5.3. Воздухонагреватель
- •5.3.1. Характеристика воздухонагревателя
- •5.3.2. Расчет воздухонагревателя
- •5.4. Воздухоохладитель
- •5.4.1. Характеристика воздухоохладителей
- •5.4.2. Расчет воздухоохладителей при сухом охлаждении
- •5.4.3. Расчет воздухоохладителей при охлаждении и осушении воздуха
- •5.5. Подбор вентиляционного агрегата
- •5.6. Подбор и расчет продолжительности работы воздушного фильтра
- •5.7. Подбор воздушного клапана
- •5.8. Подбор вспомогательного оборудования
- •5.9. Компоновка центральных кондиционеров
- •6. Оборудование системы холодоснабжения
- •6.1. Общие сведения о холодоснабжении
- •6.2. Общие сведения о хладагентах
- •6.3. Термодинамические циклы холодильных машин
- •6.4. Построение цикла одноступенчатой холодильной установки на lg p-I-диаграмме
- •6.5. Теоретический расчет цикла холодильной машины. Подбор оборудования системы холодоснабжения
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Бланк задания на проектирование
- •Воздухоохладителя центрального кондиционера
- •Условные обозначения
- •Оглавление
- •Учебное издание
- •270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»,
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
5.3.2. Расчет воздухонагревателя
1. По индексу кондиционера предварительно выбираем воздухонагреватель с обводным клапаном или без него (табл. 5.4).
2. Из табл. 5.4 находим площадь теплоотдающей поверхности − Fp, м2, и площадь фронтального сечения для прохода воздуха в ВН − в, м2.
3. Вычисляем теплоту, необходимую для нагрева воздуха Qв, Вт, по формуле
,
(5.6)
где св = 1,005 кДж/(кг × °С) – удельная теплоемкость воздуха;
− параметры
воздуха, нагреваемого в ВН
первого подогрева в ХПГ.
4. Количество воды GwВН, кг/ч, проходящей через ВН, определяется по формуле
,
(5.7)
где сw = 4,19 кДж/(кг×°С) – теплоемкость воды; Tг и Tо – температуры воды на входе в ВН и на выходе из него, принимаемые 150 и 70 ºС соответственно.
5.
Массовая скорость движения воздуха в
живом сечении ВН
,
кг/(м2×с),
определяется по формуле
.
(5.8)
6. Коэффициент теплоотдачи воздухонагревателя КВН, Вт/(м2×оС), определяется по формуле
,
(5.9)
где ωВН − скорость движения воды в трубках воздухонагревателя, м/с; νρ − массовая скорость движения воздуха в живом сечении ВН, кг/(м2×с); α, qвн, r – коэффициенты, численные значения которых приведены в табл. 5.6.
Таблица 5.6
Расчетные коэффициенты [12]
Количество рядов теплообменника |
α |
qвн |
r |
bвн |
т |
1 |
28,0 |
0,448 |
0,129 |
4,16 |
1,707 |
1,5 |
25,3 |
0,47 |
0,087 |
3,92 |
1,761 |
2 |
25,5 |
0,485 |
0,127 |
3,94 |
1,716 |
7. Находим скорость движения воды в трубках ВН ωВН, м/с, по формуле
,
(5.10)
где fw − площадь сечения для прохода воды, м2 (см. примечание к табл. 5.4); ρw − плотность воды при ее средней температуре, кг/м3, определяемая по зависимости
,
(5.11)
где
−
средняя температура воды на входе в ВН
и на выходе из него,
оС.
8.
Определяем среднюю разность температур
,
оС,
между теплоносителями по формуле
.
(5.12)
9.
Определяем требуемую площадь теплообмена
воздухоподогревателя
,
м2,
по формуле
.
(5.13)
При
этом необходимо выполнить следующее
условие: между площадью теплоотдающей
поверхности
предварительно подобранного ВН
и требуемой поверхностью
запас поверхности теплообмена не должен
превышать 10 %, т.к. при большем запасе
по теплопроизводительности возможно
замерзание воды в трубках [10]:
(5.14)
При большем чем на 10 % расхождении величин, больше , рекомендуется уменьшить скорость движения воды до νmin равному 0,15 м/с, откорректировать расход воды и ее конечную температуру, и повторно произвести расчет требуемой поверхности ВН.
При наличии двух и более ВН на каждой ступени подогрева условие (5.14) может быть выполнено путем изменения схемы обвязки ВН.
Снизить можно также уменьшением рядности теплообменника.
10.
Определяем аэродинамическое сопротивление
воздухонагревателя
,
Па, по формуле
,
(5.15)
где bвн, m − коэффициенты, определяемые по табл. 5.6; N1 − число теплообменников, установленных последовательно по ходу воздуха.
Значение должно быть не больше номинального, указанного в табл. 5.5.
Расчет
ВН
второго подогрева осуществляется по
той же методике, что и расчет ВН
первого подогрева, при этом
– параметры воздуха, нагреваемого ВН
второго подогрева (формула (5.6)). При
этом необходимо учитывать, что
тепловыделения в зале есть не всегда,
поэтому ВН
второго подогрева рассчитываются по
параметрам (
).
Пример. Подобрать и рассчитать воздухонагреватель для тепловой обработки воздуха до заданных параметров.
Начальные параметры воздуха в ХПГ составляют tн = -6 ºС, φн = 60 %, Jн = -2,5 кДж/кг, dн = 1,2 г/кг сухого воздуха.
Конечные параметры воздуха составляют tк = 21,4 ºС, Jк = 36,9 кДж/кг, φк = 45 %.
Параметры внутреннего воздуха равны tв = 20 ºС, Jв = 24,9 кДж/кг, φв = 8 %, dв = 6,6 г/кг сухого воздуха.
По табл. 5.4 выбираем воздухонагреватель с обводным клапаном: индекс 01.10114, Fp = 14,55 м2, в = 0,83 м2, w = 0,00148 м2.
По формуле (5.6) получим
.
По
формуле (5.7) определим
.
По
формуле (5.8) получим
.
По формуле (5.11) определим
.
По
формуле (5.10) определим
.
По
формуле (5.9) получим
.
По формуле (5.12) получим
.
По формуле (5.13) определим
.
Однако
,
следовательно, применение воздухонагревателя
с обводным клапаном (индекс 01.10114)
невозможно.
Повторим расчет, выбрав по табл. 5.4 воздухонагреватель с обводным клапаном: индекс 01.10314, Fp = 20,9 м2, в = 0,83 м2, w = 0,00215 м2.
Из предыдущего расчета имеем
,
,
,
,
.
По формуле (5.10) определим
.
По
формуле (5.9) получим
.
По формуле (5.13) определим
По формуле (5.14) определим
Условие выполнено, замерзания воды в трубках ВН не будет.
По формуле (5.14) получим
.