книги / Насосы. Вентиляторы. Кондиционеры

СКВ с количественным ре­ гулированием подают в одно

емой смеси (рис. 3.19).

Двухканальные системы используются очень редко из-за сложности регулирования, хотя и обладают некоторыми преимуществами, в частности отсутствием в обслуживаемых помещениях теплообменников, трубопроводов тепло- и холодоносителя; возможностью совместной работы с системой отопления, что особенно важно для существующих зданий, системы отопления которых при устройстве двухканальных систем могут быть сохранены.

Недостатком таких систем являю тся повышенные за­ траты на тепловую изоляцию параллельных воздуховодов, подводимых к каждому обслуживаемому помещению.

Двухканальные системы, как и одноканальные, могут быть прямоточными и рециркуляционными.

Кондиционирование воздуха согласно СНиП 2.04.05-91* по степени обеспечения метеорологических условий подраз­ деляют на три класса.

П е р в ы й к л а с с — СКВ обеспечивают требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нор­ мативными документами при допускаемых отклонениях за пределами расчетных параметров в среднем 100 ч/год при круглосуточной работе или 70 ч/год при односменной рабо­ те в дневное время.

В т о р о й к л а с с — СКВ обеспечивают оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологи­ ческие нормы при допускаемых отклонениях в среднем 250 ч/год при круглосуточной работе или 175 ч/год при од­ носменной работе в дневное время.

Т р е т и й к л а с с — СКВ обеспечивают допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаж-

Рис. 3.20. Классификация кондиционеров

дения воздуха, допускаемые отклонения в среднем 450 ч/год при круглосуточной работе или 315 ч/год при односменной работе в дневное время.

По давлению, создаваемому вентиляторами центральных кондиционеров, СКВ подразделяют на системы низкого давле­ ния (до 100 кг/м 2), среднего давления (от 100 до 300 кг/м 2) и высокого давления (выше 300 к г/м 2).

В настоящем справочнике принята классификация кон­ диционеров, представленная на рис. 3.20.

Центральные кондиционеры моноблочного исполнения изготавливают в виде единого агрегата, а центральные кон­ диционеры секционного исполнения изготавливают и по­ ставляют потребителям в виде отдельных секций. Сборку секций осуществляют на месте установки кондиционера.

3.4.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ОЦЕНТРАЛЬНЫХ КОНДИЦИОНЕРАХ

Центральные кондиционеры, применяемые при комфорт­ ном и технологическом кондиционировании, представляют собой неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне хо­ лодом (подводом холодной воды или незамерзающих ж ид­ костей), теплотой (подводом горячей воды или пара) и элек­ троэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорно-ре- гулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных ком­ муникациях и пр.

Центральные кондиционеры предназначены для обслу­ живания нескольких помещений или одного большого по­ мещения.

Иногда несколько центральных кондиционеров обслужи­ вают одно помещение больших размеров (театральный зал, закрытый стадион, производственный цех и т. п.).

Современные центральные кондиционеры выпускают в секционном исполнении и состоят из унифицированных типовых секций (трехмерных модулей), предназначенных для регулирования, смешивания, нагрева, охлаждения, очистки, осушки, увлажнения и перемещения воздуха.

Наряду с существенными преимуществами, связанными с возможностью эффективного поддержания заданной темпе­ ратуры, влажности и подвижности воздуха в помещениях большого объема, центральные кондиционеры вместе с тем имеют и недостатки, основными из которых являются необ­ ходимость проведения сложных монтажно-строительных работ, прокладка по зданию протяженных коммуникаций (воздуховодов и трубопроводов).

Прямоточные центральные кондиционеры обрабатывают только наружный воздух, кондиционеры с рециркуляцией обрабатывают смесь наружного и рециркуляционного (вы­ тяжного) воздуха.

1- я рециркуляция представляет собой подмешивание ре­ циркуляционного воздуха к наружному перед теплообмен­ ником 1-го подогрева, что значительно снижает потребле­ ние теплоты на 1-й подогрев.

2- я рециркуляция представляет собой подмешивание ре­ циркуляционного воздуха к наружному воздуху, прошедшему обработку в воздухоохладителе или камере орошения перед вентилятором. При этом отпадает необходимость включения в работу теплообменника 2-го подогрева в летний период.

Кондиционер с теплоутилизацией — это прямоточный кондиционер с центральным теплоутилизатором, в котором нет смешения потоков наружного и рециркуляционного воз­ духа, а передача теплоты от удаляемого воздуха к наружно­ му происходит в специальном теплообменнике.

Классификация центральных кондиционеров: а) по напору встроенных вентиляторов: низкого давления (до 1кПа); среднего давления (от 1 до 3 кПа); высокого давления (выше 3 кПа).

б) по времени работы: сезонные; круглогодичные.

Возможны также различные комбинированные системы на базе центральных кондиционеров.

В системах кондиционирования, совмещенных с воздуш­ ным отоплением здания или помещения и предназначен­ ных для круглогодичной эксплуатации, устанавливают, как правило, не менее двух кондиционеров производительнос­ тью по 50% общей производительности системы, при этом секция нагрева должна иметь теплопроизводительность, до­ статочную для отопления помещений.

Центральные кондиционеры, работающие с рециркуля­ цией, комплектуют смесительной камерой, позволяющей по­ давать переменные объемы наружного (свежего) и рецир­ куляционного воздуха. В этом случае для рециркуляции воздуха рекомендуется применять самостоятельный вен­ тилятор.

Использование в центральном кондиционере рециркуля­ ции и теплоутилизации позволяет существенно сократить затраты тепловой энергии, связанные с обогревом воздуха в холодное время года.

Если рециркуляция воздуха недопустима в связи с тех­ нологическими особенностями обслуживаемого помещения, то применяют центральную прямоточную схему кондицио­ нера.

3.5. КОНСТРУКЦИИ ЦЕНТРАЛЬНЫ Х КОНДИЦИОНЕРОВ

Центральный кондиционер состоит из отдельных типо­ вых секций, герметично соединенных между собой. Корпус кондиционера исполнен на базе каркаса из алюминиевых

профилей, к которым прикреплены постоянные и съемные (для доступа к агрегатам) панели.

Панели состоят из наружного и внутреннего оцинкован­ ных листов, между которыми установлена минераловатная теплоизоляционная прокладка.

Для облегчения подхода к узлам установки со стороны обслуживания закреплены открываемые смотровые двери иди съемные панели.

Требования к параметрам кондиционируемого воздуха лежат в основе технологической компоновки, поэтому набор секций может быть весьма разнообразен.

Секции могут быть скомпонованы в двухъярусном ис­ полнении или с учетом рельефов помещений, в которых ус­ тановлен кондиционер.

Кроме возможности использовать стандартные типовые компоновки существует возможность создания собственной уникальной компоновки кондиционера.

Размеры секций унифицированы и зависят, как правило, от расхода и скорости обрабатываемого в кондиционере воз­ духа.

Основными секциями, используемыми при компоновке центрального кондиционера, являются: вентиляторная, ох­ лаждения, нагрева, увлажнения, фильтрации, шумоглушения и теплоутилизации.

Выбор той или иной компоновки (технологической ли­ нии обработки воздуха) зависит от многих факторов, в пер­ вую очередь — от назначения и режима использования по­ мещений, конструктивных особенностей здания, а также от санитарно-гигиенических, строительно-монтажных, архитек­ турных, эксплуатационных и экономических требований.

3.5.1. СЕКЦИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

Секция охлаждения представляет собой водяной или фре­ оновый теплообменник-воздухоохладитель, изготовленный из медных трубок (от 4 до 8 рядов) с алюминиевыми ребрами. В качестве хладагента (рабочей среды) могут быть: охлаж ­ денная вода, смесь воды и гликоля, фреон (например, R-22). Хладагент в зависимости от типа рабочей среды может по­ ступать от чиллера, градирни, артезианской скважины и т. п. Коллекторы выполнены из стальной оцинкованной (или с антикоррозийным покрытием) трубы. Входные и выход­ ное патрубки коллектора имеют наружную резьбу. Стан­

дартно коллекторы оснащают дополнительными патрубка­ ми для спуска хладагента и отведения воздуха.

Распределительный и обратный коллекторы фреоновых теплообменников изготавливают из медных трубок.

Патрубки коллекторов выведены наружу секции. Возду­ хоохладитель имеет кожух из оцинкованной стали. Кожух может быть оборудован специальными транспортными дер. жателями, облегчающими демонтаж и транспортировку.

Оребрение трубок воздухоохладителя производится, как правило, пластинчатыми ребрами, что обеспечивает высокую теплоотдачу при низком аэродинамическом сопротивлении теплообменника. Количество рядов трубок и расстояние между ребрами в зависимости от типоразмера секции могут быть различными.

Стандартно в секцию охлаждения устанавливают поддон для конденсатной воды, сделанный из коррозионно-стойкой листовой стали и оснащенный выведенным наружу слив­ ным патрубком, к которому присоединяется переливной сифон, так называемый водяной затвор (поставляемый, как правило, вместе с секцией охлаждения).

Водяные воздухоохладители оснащают противозамораживающими термостатами.

Кроме холодопроизводительности и расхода хладагента, водяные воздухоохладители характеризуются следующими параметрами.

Основные технические характеристики водяных воздухоохладителей

Фреоновые воздухоохладители характеризуются следую­ щими параметрами.

Основные технические характеристики фреоновых воздухоохладителей

За секцией охлаждения в центральном кондиционере устанавливают, как правило, при скоростях обрабатываемо­ го воздуха выше 2,5 м/с эффективные сепараторы (капле­ уловители).

Скорость воздуха должна находиться в диапазоне от 2,5 до 5,0 м/с. Потери давления при этом составят до 16 Па.

3.5.2. СЕКЦИЯ НАГРЕВА

В секции воздухонагревания могут использоваться водя­ ные, паровые или электрические нагреватели.

Конструктивно воздухонагреватели выполнены, как и воз­ духоохладители, из медных трубок с алюминиевым оребрением.

Коллекторы и патрубки диаметром до 25 мм выполнены из медных трубок, а диаметром более 32 мм — из стальных трубок с антикоррозийным покрытием.

Стандартно коллекторы оснащают дополнительными пат­ рубками с резьбой, предназначенными для спуска воды и отвода воздуха.

Патрубки коллекторов выведены наружу. Концы патруб­ ков подающего и обратного коллектора также имеют резьбу.

Кожух теплообменников имеет специальные транспорт­ ные держатели, облегчающие демонтаж и транспортировку.

Оребрение трубок воздухонагревателя произведено плас­ тинчатыми ребрами с шагом от 1,6 до 4,0 мм.

Как отмечалось выше, в качестве теплоносителя могут быть использованы вода или водяной пар.

Водяные воздухонагреватели испытывают на прочность с нагрузкой 2,1 МПа, паровые — с нагрузкой 1,5 МПа.

Испытательные параметры водяных и паровых воздухонагревателей

Электрические нагреватели выполнены в форме прямо­ угольного параллелепипеда с укрепленными в корпусе гре­ ющими элементами в виде спирали или оребренных ТЭНов. Электрические нагреватели подключаются к электрической сети: 3/380 В, 50 Гц. Такая конструкция позволяет легко демонтировать нагреватель из секции для осмотра и ремон­ та (предварительно нужно снять панель). Элементы нагре­ вателя укреплены вертикально, а контакты выведены к клеммной панели на боковой стенке корпуса нагревателя. Каждый элемент отдельно выведен к клеммной панели, од­ нако для ступенчатого регулирования их соединяют блока­

ми по три штуки. Нагреватель имеет термостат безопасности, ограничивающий чрезмерный рост температуры внутр^ системы, а также обеспечивающий отключение нагревате­ лей в случае прекращения подачи воздуха.

3.5.3. СЕКЦИЯ УВЛАЖНЕНИЯ

Увлажнение воздуха в центральной кондиционере осу­ ществляется в секции оросительного увлажнения водой (фор­ суночной камере) или в секции парового увлажнения.

В форсуночной камере происходит адиабатическое ув­ лажнение воздуха циркуляционной водой, которая доступа, ет из поддона. Воздух вступает в непосредственный контакт с поверхностью капель воды, распыляемой с помощью фор­ сунок. Распыляясь, вода превращается в густой туман мел­ ких капель, сквозь который движется воздух, поглощая во­ дяные пары.

Производительность форсунок зависит от диаметра вы­ ходного отверстия, давления и температуры воды перед фор­ сункой. Форсунки в поперечном сечении форсуночной ка­ меры установлены на трубных гребенках, к которым цир­ куляционным насосом подается вода из поддона. Распыливающие форсунки выполнены так, чтобы снизить загрязне­ ние отложениями.

Поддон выполняет функции резервуара запасной емкос­ ти воды, обеспечивающего плавную работу насоса. Поддон оснащен водосливом с поплавковым клапаном для спуска оборотной воды, а также водяным вводом для пополнения выпаренной воды.

Циркуляционный насос размещен возле поддона на крон­ штейне. На всасывающем патрубке насоса расположен сет­ чатый фильтр.

Конструкцию форсуночной камеры дополняют два сепа­ ратора-каплеуловителя, предотвращающие унос капель воды

кпоследующим секциям центрального кондиционера. Один работает на выходе из секции как сепаратор, другой

является направляющим для выравнивания потока возду­ ха на входе. Эти сепараторы являются высокоэффективны­ ми элементами оборудования. Сепараторы изготовлены из пластмассовых профилей и имеют несущую конструкцию из коррозионно-стойкой стали.

Поскольку в процессе увлажнения вода уносится с возду­ хом, необходимо восполнять потери воды.

Подпитка водой осуществляется с помощью поплавка, который помещен на питательном патрубке. Ц иркуляци­ онная вода выпускается ручным шаровым клапаном, раз­ мещенным на нагнетательной стороне насоса.

Кожух секции увлажнения изготовлен из коррозионностойкого стального листа, что полностью исключает корро­ зию, имеет окно для контроля и освещения внутреннего объ­ ема.

Эффективность увлажнения в секции такого типа состав­ ляет около 90 %.

В состав секции парового увлажнения входят: кожух секции; сепаратор пара;

термодинамический конденсатоотводчик; фильтр; инжекционное сопло;

серводвигатель в стандартном исполнении (напряжение питания 220 В с сигналом управления 0 -10 В).

Тип парогенератора подбирают в зависимости от необхо­ димого расхода пара. В конструкцию секции входят также распределительная паровая труба из коррозионно-стойкой стали с инжекционными соплами, фильтр пара, термодина­ мический конденсатоотводчик, а также электронные устрой­ ства регулирования уровня воды и автоматической про­ дувки.

Увлажнение воздуха сухим перегретым паром имеет множество достоинств:

возможность быстрого смешивания водяных паров с воз­ духом и легкого регулирования количества впрыскиваемо­ го пара позволяет очень точно регулировать влажность воз­ духа;

сухой перегретый пар не содержит минеральных частиц и бактерий;

эксплуатационные расходы минимальные; консервация парового увлаж нителя сведена к мини­

муму.

3.5.4. СЕКЦИЯ ФИЛЬТРАЦИИ

При необходимости обеспечения фильтрации повышен­ ного качества в компоновку центрального кондиционера могут быть включены две секции: первичной и вторичной фильтрации.