книги из ГПНТБ / Нестеров, Ю. Ф. Судовые холодильные установки учебник для институтов водного транспорта

будут не увеличивать, а уменьшать тепловую нагрузку на воздухоподогреватель. (Знак минус перед численным значением нагрузки QBn при расчете калорифе­ ра следует отбрасывать.)

Расход холода или тепла на обработку воздуха <2вс>(вп) обычно в 2 — 3 раза превышает теплопритоки или теплопотери обслуживаемых помещений Q".

Потребная рабочая холодопроизводительность или теплопроизводительность

§30. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ОДНОКАНАЛЬНАЯ НИЗКОСКОРОСТНАЯ РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Схема центрального кондиционера для одноканальной низко­ скоростной рециркуляционной системы изображена на рис. 65. При режиме охлаждения отключают воздухоподогреватель ВП и паровой увлажнитель У, а при режиме отопления — воздухоохла­ дитель ВО и холодильную машину. В судовых установках обычно применяют поверхностные ребристые аппараты. Клапаны, изо­ браженные на рис. 65, являются автоматическими.

163

Для очистки воздуха от пыли устанавливают сухие матерчатые и бумажные фильтры Ф, а также фильтры из металлических или капроновых гофрированных пластин, покрытых долго не высы­ хающим минеральным маслом.

Вентилятор ВТ, расположенный после кондиционера, засасы­ вает наружный воздух по каналу 4 с воздушной задвижкой 3. Ре­ циркуляционный воздух, забираемый из коридоров, поступает в кондиционер но трубе 5. Обработанный воздух нагнетается в каю­ ты по трубе 6.

Рис. 65. Схема центрального кондиционера для одноканальной низкоскоростной рециркуляционной системы

Цифрами на рис. 65 обозначены: 1 — хладагент, холодная вода или рассол; 2 — водяной пар; 3 — сливная труба для отвода скон­ денсированной влаги из поддона.

Распределение воздуха в помещениях осуществляют различны­ ми воздухораспределителями, не требующими высоких скоростей и напоров обработанного воздуха. Параметры воздуха в каждом помещении регулируют изменением количества подаваемого воз­ духа, что приводит к перераспределению подачи его в соседние помещения и создает в последних дискомфортные условия. Чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха по помещениям, на магистральных воздухопроводах за кондиционерами и на от­ ветвлениях перед помещениями устанавливают заслонки или дроссельные регулирующие устройства и создают в воздухопрово­ дах избыточное давление, поддерживаемое автоматическими ре­ гуляторами статического давления.

Преимущества низкоскоростных систем заключаются в их от­ носительной экономичности и малом шуме. Основными недостат­ ками таких систем являются большие размеры и масса воздухопро­ водов и оборудования. В настоящее время их применяют редко, в основном для различных вспомогательных судов и для обществен­

164

ных помещений большого объема, так как в них не требуется ин­ дивидуальное регулирование параметров воздуха.

Для помещений, однотипных по характеру тепловлажностной нагрузки, можно выполнять расчет и изображать процессы обра­ ботки воздуха в диаграмме di по усредненным характеристикам

Рис. 66. Процессы тепло­ влажностной обработки воздуха на диаграмме d i

в центральной однока­ нальной низкоскорост­ ной системе при летнем режиме работы

Прежде всего на диаграмму наносят точки Н, П и Д, харак­ теризующие состояние наружного воздуха, воздуха в помещении и подаваемого воздуха. Положение этих точек определяют по двум известным параметрам: tHн срп; /п и срп; tKи da. Летом температура наружного воздуха tn значительно выше температуры воздуха в помещении tn. Положение точки Н можно находить с учетом вред­

точку П, имеет угол наклона, определяемый тепловлажностным

для рециркуляции. В коридорах обслуживаемых кают рециркули­ рующий воздух нагревается на 1—3°С при постоянном влагосодержании. Чтобы получить состояние рециркулирующего воздуха перед камерой смешения кондиционера П', точку П следует смес­ тить вверх по линии dn—const на 1—3°С. Линия ПП' изображает процесс нагревания рециркулирующего воздуха на пути от кают к кондиционеру.

Перед воздухоохладителем наружный и рециркулирующий воз­ дух смешивается. Процесс смешения изображается прямой ли­ нией П'Н. Состояние воздуха после смешения (перед воздухоохла­ дителем) определяется точкой О. Положение точки О на прямой

П'Н зависит от соотношения количеств смешиваемого воздуха (GH и Gр). Точку О можно найти ;в результате пересечения прямой П'Н с изоэнтальпой

GHгн + Gp i n

Воздух, подаваемый в помещения, нагревается в нагнетатель­ ных воздухопроводах и вентиляторе. Чтобы учесть нагревание воздуха в изолированных трубах, точку Д надо сместить вниз по линии £?д= const на 1—3°С до точки Д'- Точка Д ' характеризует состояние воздуха после вентилятора (перед воздухопроводами). Чтобы учесть нагревание воздуха в вентиляторе, точку Д ' необ­ ходимо переместить вниз по линии e?A= const еще на 1—3°С до точки Д ". Точка Д " определяет состояние воздуха после воздухо­ охладителя (перед вентилятором). Линия Д"Д ' изображает

ее температуру tc, а также, следовательно, среднюю температуру охлаждающей среды %. Прямая ОС изображает процесс смеше­ ния воздуха, поступающего в воздухоохладитель, с насыщенным воздухом, находящимся непосредственно около трубок воздухо­ охладителя, а линия ОД" — процесс охлаждения и осушения воз­ духа в сухом воздухоохладителе.

Если продолжение луча процесса в воздухоохладителе ОД" не пересекает линию насыщения ср=1, необходимо допустить боль­ шую относительную влажность воздуха в помещении фп, сместив точку П по изотерме tu вправо, или изменить схему обработки воздуха. Относительную влажность <рп можно варьировать в широ­ ких пределах (от 40 до 60%), так как к ней не предъявляются строгие требования.

Можно также менять температуру подаваемого воздуха /д, оставляя неизменным его влагосодержание dR. При этом точка Д перемещается по линии dfl=const.

В случае изменения значений фп и tR заново производят тепло­ влажностные расчеты и построение процессов на диаграмме di.

После изображения процессов обработки воздуха по диаграм­ ме di можно определить его параметры во всех характерных точ­ ках. Характерные состояния воздуха и соответствующие им пара­ метры указаны не только на рис. 66 и 67, но и на схеме кондицио­ нера (см. рис. 65).

Тепловая нагрузка на воздухоохладитель

Qbo = G0(i0 —■/д) ккал/ч,

где t0 и i д" — энтальпия воздуха перед и за воздухоохладителемМожно доказать, что эта формула совпадает с уравнением (42)г

166

После увлажнителя воздух попадает в вентилятор, здесь тем­

где d0 и с?д — влагосодержание воздуха перед и за увлажнителем, кг/кг.

§ 31. ЦЕНТРАЛЬНО-МЕСТНАЯ ОДНОКАНАЛЬНАЯ ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ ПРЯМОТОЧНАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Схема центрально-местной (смешанной) одноканальной высо­

обработанный в центральном кондиционере. Струя напорного воз­ духа, выходя из сопла 5 с большой скоростью, зжектирует в мест­ ный кондиционер через жалюзийную решетку 3 и теплообменник 4 рециркулирующий воздух из помещения. В местном эжекционном кондиционере тепловой обработке подвергается лишь воздух, рециркулирующий в самом помещении. Из каютного кондиционе­

168

ра смесь наружного и рециркулирующего воздуха снова направ­ ляется в помещение через выходную решетку 2. Выделяющаяся при охлаждении воздуха влага отводится по сливной трубке 7 (в шпигаты). По выходе из воздухораспределителя подаваемый воз­ дух еще обладает кинетической энергией, обеспечивающей вто­ ричное эжектирование воздуха из помещения.

Рис. 68. Схема центрально-местной одноканальной высокоскоростной прямоточной системы с эжектированием воздуха из помещений

В отличие от центрального кондиционера в воздухоохладите­ ле местного кондиционера нежелательно применять непосредст­ венное охлаждение, так как это привело бы к большой протяжен­ ности трубопроводов, заполненных хладагентом, и к повышенным утечкам его через неплотности (в особенности при использовании фреонов). Обычно в качестве промежуточного теплоносителя для доводочных кондиционеров употребляют холодную или горячую воду. Перспективными являются также термоэлектрические кают­ ные кондиционеры.

Компактность воздушных каналов является главным преиму­ ществом высокоскоростных систем. Сечение воздухопроводов в таких системах в 2—3 раза меньше, чем в низкоскоростных. В ка­ честве воздухопроводов используют обычные оцинкованные сталь­ ные трубы или трубы из легких металлов сравнительно небольшо­

го диаметра (50—100 мм).

Смешанные системы позволяют осуществлять индивидуальное регулирование температуры воздуха в каждом помещении качест­

16»

ства свежего GH и эжектируемого Gem воздуха, проходящего через теплообменник (поворотом жалюзийной решетки 3).

Одним из существенных недостатков смешанных систем явля­ ется большая разветвленность по судну трубопроводов для подво­

бо какой-нибудь доле их (до-^-С?").

170

где Go — Он“ЬОэж*

Количество присасываемого воздуха Gam определяется коэффициентом эжек-

где <2л — общая тепловая нагрузка на систему при летнем режиме работы, оп­ ределяемая равенством (42).

Подставляя значения всех слагаемых, получаем:

Gh ( 2Н— i’u) = Gh (iH — in) + Gh ( 2Ц — i'u) + Gh ( 2H — i'h) .

Следовательно, энтальпия наружного воздуха перед местным кондиционе­ ром t u = in-

Энтальпия воздуха после центрального воздухоохладителя

i'u = /ц — Аг’в.

Разность энтальпий воздуха за и перед нагнетательным воздухопроводом

тральном, так и в местном кондиционерах можно принимать одинаковыми, ес­ ли оба аппарата работают на промежуточном теплоносителе. В первом прибли­

171

остояние воздуха после местного воздухоохладителя при выбранной температуре to, точка Ц , в которой пересекаются прямая Н ' С и изоэнтальпа гц = const, — состоя­ ние воздуха после центрального воздухоохладителя. Чтобы учесть нагревание воздуха в нагнетательных изолированных магистралях, перемещаем точку Ц вверх по линии

стояние насыщенного воздуха в пограничном слое у охлаждающей поверхности; линии: Н Н ' — нагревание на палубе и в вентиляторе; Н ' Ц — охлаждение и осу­ шение в центральном воздухоохладителе; Ц Ц ' — нагревание в воздухопроводах;

П М — охлаждение и осушение в местном воздухоохладителе; Ц ' М — смешение в местном кондиционере; Д П — луч процесса нагревания и увлажнения в по­ мещении.

В расчете величины Q", Go, Gn и Оэж имеют частные значения для каждого характерного помещения в отдельности.

Необходимо проследить за тем, чтобы расчетное соотношение

~Г~ — &эж ~ 2,2-г-2,7.

Он

Потребная холодопроизводительность установки, определяемая формулой

Qo — <t ( Qbo + 2 *?во) •

Количества водяного пара, конденсируемого в центральном и местных воз­ духоохладителях:

^ВО= 0 н (^н — кг/ч; ^ВО =<J3x(dn — d M) кг/ч.

Изобразим процессы обработки воздуха на диаграмме di при зимнем режиме (рис. 70), когда отключен воздухоохладитель центрального кондиционера.

Так же, как и при летнем режиме, определяем положение точек Н , Н ', П и Д . По формуле (44) вычисляем энтальпию iM после местного воздухоподогре­

172