2.3 Проектирование секции орошения

Расчет элементов секции орошения ведется по методике, изложенной в [6].

2.3.1 Исходные данные

Для организации процессов нагрева, охлаждения, увлажнения и осушения воздуха центральные кондиционеры КТЦ-3 могут быть оборудованы секциями орошения форсуночными (ОКФ,1-я базовая схема), секции орошения сетчатыми (ОКС, 2-я базовая схема) и блоками тепло- и влагообмена (БТМ, 3-я базовая схема, в состав которых входят поверхностные воздухоохладители и секции орошения форсуночные (однорядные противоточные, позволяющие организовать адиабатный процесс увлажнения воздуха)) [8].

Для требуемого в данном проекте (в соответствии с рисунком Е.1.1) охлаждения и увлажнения воздуха в теплый период и изоэнтальпийного (адиабатного) увлажнения воздуха в холодный период года выбирается форсуночная секция орошения ОКФ-3 двухрядная, второго исполнения (количество форсунок в рядах одинаково) [8]. Секция орошения ОКФ-3 оснащены эжекционными широкофакельными форсунками ЭШФ 7/10 (рисунок 2.9).

Параметры воздуха на входе и выходе из секции орошения приведены в таблице Е.2.16.

Рисунок 2.9 –Эжекционная широкофакельная форсунка ЭШФ 7/10

Таблица 2.16 – Параметры воздуха на входе и выходе из секции орошения

Расчетный период года	Тип параметра	, °С	,кДж/кг
Теплый	начальные	27,0	56,8
	конечные	20,0	55,5
Холодный	начальные	16,2	38,0
	конечные	14,7	38,0

Проектирование секции орошения следует производить первоначально для того расчетного периода, в котором процесс обработки воздуха связан со значительными изменениями параметров воздуха и существенными затратами холода или теплоты. Как уже было показано в [1] это, как правило, имеет место в теплый период года в рабочее время.

В другие расчетные периоды следует произвести проверку работоспособности принятой конструкции секции орошения и найти параметры и расход орошающей жидкости, потери давления по контуру циркуляции орошающей воды и произвести выбор и регулирование насоса.

2.3.2 Расчет камеры орошения для теплого периода

Расчет камеры орошения производим по методике, указанной в [6].

1) коэффициент адиабатной эффективности

, (2.13)

где - начальная температура воздуха,;

- конечная температура воздуха,;

- предельная температура воздуха, поhd-диаграмме.

.

2) коэффициент орошения

, (2.14)

где по [6].

.

Рисунок 2.10 – Обработки воздуха в секции орошения в теплый период

3) минимальное значение коэффициента орошения

, (2.15)

где расходная характеристика форсунок, по [6] для ЭШФ 7/10;

количество работающих форсунок в камере орошения, по [6];

расход воздуха в камере орошения,.

.

по коэффициенту орошения условие надежности выполнено.

4) коэффициент политропной эффективности

, (2.16)

где , (2.17)

где коэффициент орошения;

коэффициент адиабатной эффективности;

коэффициент, по [6].

.

.

5) расход воды

, (2.18)

где коэффициент орошения;

расход воздуха в камере орошения,.

.

6) температурный коэффициент

, (2.19)

где коэффициент орошения;

теплоемкость жидкости,;

коэффициент адиабатной эффективности;

коэффициент политропной эффективности;

коэффициент, определяемый по [6].

.

7) начальная температура воды

, (2.20)

где - предельная температура воздуха,;

коэффициент орошения;

теплоемкость жидкости,;

температурный коэффициент;

конечная энтальпия воздуха,;

начальная энтальпия воздуха,.

.

8) конечная температура воды

, (2.21)

где начальная температура жидкости,;

коэффициент орошения;

теплоемкость жидкости,;

конечная энтальпия воздуха,;

начальная энтальпия воздуха,.

.

9) потери давления в форсунках

, (2.22)

где расход жидкости одной форсункой, определяемый по формуле

, (2.23)

где расход воды в камере орошения,;

количество работающих форсунок в камере орошения.

.

.

Полученное значение удовлетворяет условию надежности работы форсунок .

10) потери давления по воздуху зависят только от конструктивного исполнения секции орошения, для ОКФ-3 [7].

Графо-аналитический метод проектирования секции орошения.

На практике часто используется графо-аналитический метод расчета секции орошения, так как менее трудоемкий. Для сравнения двух методов проектирования приведем графо-аналитический метод расчета секции орошения для теплого периода.

1) коэффициент адиабатной эффективности был определен в предыдущем расчете .

2) коэффициент политропной эффективности и коэффициент орошения определяются по [6] (рисунок 2.11),.

1, 2, 3, 4 – Номографические кривые для секций орошения ОКФ кондиционеров КТЦ3 различной производительности и исполнения (кривая 2 – двухрядная секция орошения ОКФ второго исполнения КТЦ3 63)

Рисунок Е.2.11 – Номограмма для графического определения коэффициента орошения μ и коэффициента политропной эффективности Е_п

3) проверка надежности работы секции орошения. Минимальный коэффициент орошения был рассчитан в предыдущем расчете .

по коэффициенту орошения условие надежности выполнено.

4) расход воды для одного кондиционера

.

5) температурный коэффициент

.

6) начальная температура жидкости

.

7) конечная температура жидкости

.

8) по [6] определяем избыточное давление перед коллектором, обеспечивающего потери давления по воде в системе орошения (Рисунок 2.12).

Рисунок 2.12 – Определение потерь давления орошающей воды в форсунках для камеры орошения ОКФ двухрядной второго исполнения (кривая 10)

Полученное значение удовлетворяет условию надежности работы форсунок .

9) потери давления по воздуху зависят только от конструктивного исполнения секции орошения, для ОКФ-3 [7].

Результаты расчета секции орошения двумя различными методам различаются незначительно. Графо-аналитический метод проще в исполнении, но поскольку он является приближенным, расчет камеры орошения для холодного периода проведем более точным расчетно-аналитическим методом.

2.3.3 Расчет секции орошения для холодного периода года аналоги­чен расчету для теплого периода года. Процесс обработки воздуха в секции орошения представлен на рисунке 2.13.

1) Коэффициент адиабатной эффективности

.

2) Коэффициент орошения

.

С^хК^х – адиабатный процесс в секции орошения

Рисунок 2.13 – Обработка воздуха в секции орошения в холодный период

Минимальное значение коэффициента орошения (пункт 2.3.2).

Т.к. коэффициент орошения больше, то по коэффициенту орошения условие надежности сохраняется.

3) Коэффициент политропной эффективности

,

4) Расход воды , подаваемой на орошение

кг/ч.

5) Температурный критерий

.

6) Температура воды на выходе из форсунок ,°С

°С

7) Температура воды после взаимодействия с воздухом

°С.

Примечание. При изоэнтальпийном (адиабатном) процессе в секции орошения температуру воды можно не рассчитывать, т.к. она остается постоянной () и равной температуре «смоченного» термометра воздуха, поступающего в секцию орошения. Температура орошающей жидкости определяется вh-dдиаграмме на пересечении линииh_внс линией= 100 %.

8) Потери давления в форсунках

,

где кг/ч.

Полученное значение удовлетворяет условию надежности работы форсуноккПа. Потери давления по воздуху[6]