Основные и вспомогательные секции центральныхкондиционеров
Центральные кондиционеры комплектуются из отдельных секций. В блочных и агрегатных центральных кондиционерах отдельные секции объединяются в нескольких блоках или в одном корпусе.
Секции центральных кондиционеров делятся на основные ивспомогательные.
В основных секциях применяются устройства для изменения парамет- ров воздуха. К основным секциям относятся секция очистки воздуха (секция фильтрации), секция охлаждения воздуха, секция нагрева (подогрева)воздуха, секция увлажнения, вентиляторная секция и др.
Вспомогательныесекциислужатдлясоединенияиоблуживанияоснов- ных секций. В них основные параметры воздуха не меняются. Вспомогатель- ными секциями являются приѐмная секция, смесительная секция, раздели- тельная секция, секция обслуживания, секция выравнивания, поворотная секция, переходная секция и др.
Секцияохлаждениявоздуха
В секциях охлаждения современных кондиционеров, как правило, исполь-зуются поверхностные воздухоохладители. Общий вид секции охлаждения показан на рисунке 13.4.Хладоносителями служат охлаждѐнная вода или кипящийхладагент,редкоиспользуютсяводныерастворысолейилигликолей.
В состав секции охлаждения входят теплообменник, каплеуловитель и поддон, которые связаны между собой и расположены на направляющих для удобства обслуживания.
Рисунок13.4 –Секцияохлаждения
Теплообменник выполнен из пучка медных или алюминиевых оребрѐн- ных труб вдва,триили четыре ряда. Оребрение,чаще всего, пластинчатое из тонкого алюминия. Все фреоновые воздухоохладители двухконтурные.
За трубной решѐткой при скоростях воздуха выше 2,5 м/с устанавли- ваетсякаплеуловитель(сепаратор).Каплеуловительпредставляетсобойнабор вертикально расположенных профилей, выполненных в виде единого модуля, как показано на рисунке 13.5. Он предназначенный для улавливания мелких капель конденсата, который выпадает из воздуха при охлаждении. Поддонслужитдлясборасконденсировавшейсявлагиирасполагаетсяподохладителемикаплеуловителем.Вподдонедлясливаконденсатапредусмотренадренажная трубка, выходящая за лицевую панель корпуса секции. Присоединение к сети подводящих и отводящих патрубков у водяных охладителей выполняется резьбовымсоединением,уфреоновыхохладителейпайкой.
Рисунок13.5–Прифилькаплеуловителя
Секциянагревавоздуха
Для нагрева воздуха в центральных кондиционерах используются поверхностные теплообменники. Так же как и поверхностные воздухоох- ладители воздухонагреватели выполняются из пучка оребрѐнных труб. Расположение труб по ходу движения воздуха может быть коридорным илишахматным.
Теплоносителем может быть горячая вода или водяной пар. Незамер- зающиежидкости используются только в тех случаях, когда зимой может возникнуть опасность замерзания воды при установке центрального конди- ционера на открытой площадке. Общий вид секции нагрева воздуха с выне- сеннымдля наглядности теплообменникомпредставлен нарисунке 13.6. При отсутствии горячего водоснабжения и пароснабжения в секцию нагрева воздуха могут применяться электронагреватели (электрокаллориферы).
Воздухонагревательные секции могут изготавливаться с обводным каналом или без обводного канала. В обводном каналеустановлены воз- душные клапаны с ручным или электроприводом, через которые пропус- кается часть холодного воздуха. Воздухонагреватели с обводным каналом применяют для регулирования температуры воздуха.
Рисунок13.6–Секцияводяноговоздухонагревателя
Секциярекуперациитеплоты
Большая часть современных центральных кондиционеров комплек- туется секциями утилизации (рекуперации) теплоты. Они предназначены для значительной экономии тепловой энергии при нагреве наружного холодного воздуха особенно в зимний период года. В теплообменниках утилизации теплоты, холодный наружный воздух частично нагревается за счѐт теплооб- мена с тѐплым удаляемым из помещения воздухом. В качестве теплооб- менников могут использоваться пластинчатые, трубчатые, роторные и другие аппараты. В настоящее время чаще всего применяются пластинчатые теплообменные аппараты, показанные на рисунке 13.7.
Пластинчатые рекуператоры предназначены для эффективной утилиза- ции (до 70 %) выбросной теплоты вытяжного воздуха. Поверхность теплооб- мена рекуператора образована пакетом специальных алюминиевых пластин. Движение воздуха – перекрестное.
Секция рекуператора оснащена байпасом по приточному воздуху, который служит для защиты теплообменника на вытяжке от обмерзания, а также для предотвращения нежелательной рекуперации (как правило, летом). На байпасе установлен воздушный клапан, который обратно сопряжен с заслонкой в основном сечении рекуператора.
Рисунок13.7–Секцияпластинчатогорекуператора
Ввытяжнойветкерекуператораустановленкаплеуловительдляулавли- вания капель воды, возникающих при конденсации. Секция рекуператора оборудована ваннами-поддонами с отводными патрубками для сбора и сливаконденсата.
В зависимости от направления потоков приточного и вытяжного воз- духа изготавливаются два вида секции рекуператора: встречное направление потоков и параллельное направление потоков.
Секцияфильтрациивоздуха
В центральных кондиционерах для очистки приточного и рецирку- ляционного воздуха применяются секции фильтрации воздуха.
Фильтры размещаются в тех частях кондиционера, через которые проходит весь обрабатываемый воздух, и так, чтобы защитить от пыли возможно большее число секций кондиционера. Пример секции фильтрации воздуха с карманными фильтрами представлен на рисунке 13.8.
При необходимости обеспечения фильтрации повышенного качества в компоновку центрального кондиционера могут быть включены две секции: первичной и вторичной фильтрации.
Всекциюпервичногофильтрованиямогутбытьвмонтированыфильтры класса EU1 или фильтры класса EU3. Фильтры закреплены в кондиционере с помощьюнаправляющих,которыепозволяютеголегкодемонтировать.
Рисунок13.8–Секцияфильтрации
Количество и размеры фильтрующих элементов, применяемых в кондиционере,зависятотего модели.Всефильтрымогутработатьпритемпе- ратуре до 60 °С.
С целью текущего контроля загрязнения фильтров рекомендуется применение дифманометров. Дифманометр при определенном допускаемом конечном перепаде давления сигнализирует (электрический сигнал) о необходимости смены фильтра при его загрязнении.
Секцияувлажнениявоздуха
Поддержание заданного значения относительной влажности воздуха в помещении вызывает необходимость увлажнения наружного воздуха для доведения его до состояния приточного в холодный и переходной периоды года или по требованию технологического процесса и круглогодично.
Вцентральныхкондиционерахдляувлажнениявоздухаиспользуются:
‒способмеханическогораспыленияводывпотокевоздуха;
‒способ,основанныйнаиспаренииводысосмоченнойповерхности;
‒способ образования тумана путем введения насыщенного пара впоток воздуха;
‒способсозданиятуманасиспользованиемультразвуковыхколебаний.
В кондиционерах для промышленных зданий чаще всего применяется устройство форсуночного типа или сотовые увлажнители, как наиболее дешевые.Паровыеувлажнителивоздухаприменяютсятолькотам,гдеимеется центральноепароснабжениеилиотсутствуетсистемаводоснабжения.
Для предотвращения уноса капель в конструкции секций увлажнения предусмотрена установка каплеуловителя, аналогичного по конструкции с каплеуловителем воздухоохладительной секции. Профилированные (несколь- ко изгибов) пластины каплеуловителя могут изготавливаться из оцинкован- ной стали, алюминия, нержавеющей стали или полипропилена. Испытания показали, что при неподвижном положении изогнутых пластин сепараторов удается удерживать взвешенные капли воды при скоростях движения в поперечном сечении оросительного пространства не более 3 м/с. На боковой стороне корпуса секции установлены съемные панели или двери для обслуживания системы орошения.
Типовая секция сотового увлажнения с выдвинутой для наглядности поверхностью орошения показана на рисунке 13.9.
Рисунок13.9–Общийвидсекциисотовогоувлажнителя
Вентиляторнаясекция
Вентиляторнаясекцияпредназначенадлязаборавоздухавцентральный кондиционер и его подачи в обслуживаемые помещения. В кондиционерах применяютсяцентробежные и осевые ветиляторы.
Центробежные вентиляторы могут быть одностороннего и двухсторон- него всасывания высокого и среднего давления до 1500 Па. В зависимости от требуемой производительности и напора используются вентиляторы с рабо- чими лопатками, загнутыми вперед, или с лопатками, загнутыми назад, что обеспечивает легкое регулирование параметров сети. Вентиляторы характе- ризуются высоким КПД и позволяют регулировать производительность изменением числа оборотов. Пример вентиляторной секции с центробежным вентилятором представлен на рисунке 13.10.
Рисунок13.10–Вентиляторнаясекция
Осевые вентиляторы применяются при суммарных потерях полного давления вентиляционной сети до 35 Па. Максимальная окружная скорость рабочегоколеса–до60м/с.В осевом вентиляторе, в отличие от центробеж- ного, не происходит изменения направления движения воздуха (воздух в нем входит и выходит по оси вращения рабочего колеса).
Напорный патрубок вентилятора отделен от кожуха эластичной встав- кой,котораяобеспечиваетгерметичностьипредотвращаетпереносвибрации.
Колесо вентилятора кондиционера вращается электродвигателем через ременную передачу или непосредственно через эластичную муфту.
Расположение выходного напорного патрубка может быть различным: вверх, вниз, вбок, так как положение кожуха радиального вентилятора определяется углом поворота корпуса относительно исходного положения.
Ориентации выходных патрубков вентиляторной секции представлены на рисунке 13.11.
Рисунок 13.11Различные ориентации выходных патрубков Производительностьвентиляторнойсекциисоответствуетмощности
центральногокондиционера.
Максимальная температура работы вентилятора 85 °С, максимальная температура работы стандартного двигателя 40 °С, диапазон рабочих (эксп- луатационных) температур от минус 30 до плюс 80 °С. Напор вентилятора от 200 до 2500 Па.
Чтобы исключить вибрацию, вентиляторная установка монтируется в корпусе на амортизаторах (виброизоляторах). Для контроля исправности вентиляторной установки секция оснащается смотровым окном, освещением, датчиком контроля обрыва ремня. Со стороны зоны обслуживания вентиля- торная секция оборудована съемной панелью или дверью.
Приемнаясекцияцентральногокондиционера
Приѐмные секции служат для приема, регулирования расхода и равно- мерного распределения по живому сечению наружного воздуха, который поступаетвкондиционер.Приемнаясекцияимеетвоздушныеклапаныдля
регулирования количества поступающего воздуха. Клапаны могут управ- ляться вручную или с помощью электрического привода. Приемные секции могут быть прямоточные и смесительные. В прямоточной секции воздушные клапаны могут устанавливаться, как правило, по фронту сечения. Приемные смесительные секции (два потока) служат для приема,регулирования расхода наружного и рециркуляционного воздуха, смешивания в определенном соотношении и равномерного распределения смеси по живому сечению центрального кондиционера.
Приѐмная секция имеет фланцы для присоединения воздуховодов, может поставляться с гибкими вставками. Клапан приѐмной секциисостоит из корпуса, фланцев крепления, лопаток, резиновых уплотнений, приводных шестеренок. Прямоточная приѐмная секция показана на рисунке 13.12.
Рисунок13.12–Клапанвоздушный(KB)
Корпус клапана, как правило, изготавливается из алюминия или оцинкованной стали и имеет фланцы крепления к корпусу установки и к воздуховоду. Лопатки изготавливаются из алюминия или оцинкованной стали. Могут иметь наполнитель из теплоизоляционного материала. При рас- четной температуре наружного воздуха ниже минус 30 °С рекомендуется использовать электрообогреваемые лопатки клапана для предотвращения обледенения их во время остановок в работе. Резиновое уплотнение изготав- ливается из резины устойчивой к низким температурам наружного воздуха.
Клапаны могут оснащаться ручным или электрическим приводом для плавного или двухпозиционного регулирования (открыто–закрыто). Клапаны с поворотными створками – основные и наиболее распространенные клапаны центральных кондиционеров. Клапаны с поворотными створками бывают двух видов: параллельно-створчатые (рисунок 13.13 а), имеющие створки, плоскости которых параллельны между собой и вращаются в одном направлении и непараллельно-створчатые (рисунок 13.13 б), у которых соседние створки вращаются в противоположных направлениях.
а–ширинастворок;x иу–ширинапроходовдлявоздуха; α–уголповоротастворок
Рисунок13.13–Клапанысповоротнымистворками
Смесительныесекции
Смесительная секция предназначена для смешивания наружного возду- ха и рециркуляционного воздуха в устройстве кондиционирования воздуха.Смесительнаясекциярасположенамеждуподводящимканалом,черезкоторыйосуществляется подача наружного воздуха в кондиционер и обратным кана- лом,черезкоторыйпроисходитудалениеотработанноговоздухаизпомещения для смешивания наружного воздуха и отработанного воздуха. Подводящий и обратный каналы содержат регулирующие воздушные клапаны для регулиро- ванияпотоковвоздуха,чтобыдобитьсяболееэффективногосмешиваниядвух потоков. Технический результат заключается в поддержании желаемых скоростей потока воздуха при всех значениях соотношения смешения. Различноеисполнениесмесительных секций показано нарисунке13.14.
Рисунок13.14–Смесительныесекции
Секцияшумоглушения
Секция шумоглушения предназначена для снижения аэродинами- ческого шума, создаваемого функциональными секциями кондиционера по сети воздуховодов. Основным источником шума в кондиционерах является вентилятор. Внутри секции шумоглушения закреплены звукопоглощающие пластины, которые изготавливаются из звукопоглощающего материала. В качестве звукопоглащающего материала могут применятся минеральная вата, супертонкое базальтовое волокно,стеклянная вата и др.
Секции шумоглушения устанавливаются, как правило, после вентиля- торной секции. Секция шумоглушения прямоугольного сечения представлена на рисунке 13.15.
Если по условиям технологической компоновки непосредственно перед секцией шумоглушения, необходимо установить вентиляторную секцию, то требуется применять специальную секцию (проставку) с рассекателями воздуха, позволяющую выровнять скорость и направление потоков воздуха в поперечном сечении секции шумоглушения.
Рисунок13.15–Секцияшумоглушения