3 Расчётэлементовукв

3.1 Расчёт камеры орошения

Расчёт камеры орошения выполнен по методике, изложенной в /7/ для холодного периода (адиабатный процесс с охлаждением и увлажнением). Предварительно по расходу обрабатываемого воздуха (G=5882 кг/час) был выбран типоразмер камеры орошения – ОКФ-3 исполнение 1 (однорядная с количеством форсунок 12 шт).

Коэффициент адиабатной эффективности определяется по формуле:

(6.1)

где t_вк, t_вн – конечная и начальная температуры обрабатываемого воздуха соответственно, ºС;

t_вмн – температура мокрого термометра, ºС.,

Коэффициент орошения определяется по формуле:

(6.2)

где А₁, α₁ – коэффициенты, принимаемые по /7/ согласно выбранному типоразмеру камеры орошения (равны 0,619 и 2,44 соответственно);

Расход разбрызгиваемой воды определяется по формуле:

G_ж=μG_в (6.3)

G_ж= 1,79·5481=9811 кг/час

Минимальный коэффициент орошения определяется по формуле:

(6.4)

где – минимальный расход воды через форсунку (для форсунки ЭШФ 7/10 равен 460 кг/час).

Так как μ_min=1 < 1,79=μ_р, то камера орошения будет работать в устойчивом режиме.

Фактический расход воды через форсунку определяется по формуле:

(6.5)

Потери давления в камере орошения определяются по графику /7/ и составят 60,4 кПа.

3.2 Расчёт воздухонагревателя

3.2.1 Расчет воздухонагревателя I ступени

При расчете воздухонагревателя требуется определить его теплоотдающую поверхность. По полученному значению подбирается типоразмер, марка и количество воздухонагревателей.

Исходные данные:

Расчетный расход в холодный период для воздухонагревателя первой ступени G =4933 кг/ч, для воздухонагревателя второй ступени G =5481 кг/ч;

Температуры воздуха начальная t_н = -38°С и начальная – t_к = 6°С;

Параметры теплоносителя (вода): t₁=110°С, t₂=70°С;

Необходимая площадь живого сечения по воздуху определяется по формуле:

(6.6)

где G_к – расход воздуха через воздухонагреватель, кг/ч;

υ_р–массовая скорость воздуха, кг/с·м², принимается равной 3 м/с.

м²

Ориентируясь на рассчитанную площадь предварительно выбирается воздухонагреватель по /7/ ВНО–01.11314 с обводным каналом 1,5 рядный:

– площадь поверхности нагрева 20,9 м²;

– площадь живого сечения па воздуху 0,83 м²;

– площадь живого сечения труб теплоносителя в одном ходе (при высоте теплообменника 2 м) 0,00215 м².

Действительная скорость воздуха составит:

м/с

Скорость теплоносителя в трубках воздухонагревателя определяется по формуле:

(6.7)

где f_ж.с.тр. – площадь живого сечения труб теплоносителя в одном ходе, м²;

Расход теплоносителя в трубках определяется по формуле:

(6.8)

где t₁, t₂ - температура воды в подающем и обратном трубопроводе, ºС.

Количество теплоты на нагрев воздуха определяется по формуле:

(6.9)

кВт

кг/ч

м/с

Коэффициент теплопередачи воздухонагревателя. Определяется по формуле:

(6.10)

Требуемая поверхность нагрева воздухонагревателя определяется по формуле:

(6.11)

Средний температурный напор определяется по формуле:

(6.12)

м²

Коэффициент запаса по площади нагрева определяется по формуле:

(6.13)

Окончательно к установке принят воздухонагреватель ВН–01.10314.

3.2.2 Расчет воздухонагревателя II ступени

Необходимая площадь живого сечения по воздуху определяется по формуле (6.6):

м²

Ориентируясь на рассчитанную площадь предварительно выбирается воздухонагреватель по /7/ ВНО–01.11314 с обводным каналом 1,5 рядный.

Действительная скорость воздуха составит:

м/с

Количество теплоты на нагрев воздуха определяется по формуле (6.9) :

кВт

Расход теплоносителя в трубках определяется по формуле (6.8) :

кг/ч

Скорость теплоносителя в трубках воздухонагревателя определяется по формуле (6.7) :

м/с

Коэффициент теплопередачи воздухонагревателя. Определяется по формуле (6.10):

Средний температурный напор определяется по формуле (6.12):

Требуемая поверхность нагрева воздухонагревателя определяется по формуле (6.11) :

м²

Коэффициент запаса по площади нагрева определяется по формуле(6.13):

Окончательно к установке принят воздухонагреватель ВН–01.10314 с обводным каналом однорядовый высотой теплообменника 1м.

3.3 Расчет воздухоохладителя

Исходные данные:

– Расход воздуха G_в = 5582 кг/ч; L_в=4918 м^3/ч

– t_в.н = 26,9 °С;

– I_в.н = 53,2 кДж/кг;

– t_в.к = 19,2 °С;

– I_в.н = 45,9 кДж/кг.

Начальную температуру воды t_ж.н выбирают из условия: t_к-t_ж.н<3-6°С для режимов без влаговыпадения.

19,2-5=14,2<15°С

t_ж.н =15°С

Относительный перепад температур по воздуху рв вычисляют по формуле:

(5.24)

где Δt_в = t_в.н – t_в.к = 26,9 – 19,2= 7,7 °С

Δt_н = t_в.н – t_ж.н = 26,9 – 15 = 11,9 °С

Относительный расход воздуха Ğв определяют по формуле:

Ğ_в = G_в / G^ном_в (5.25)

где G^ном_в – номинальный расход воздуха для соответствующего типоразмера кондиционера.

Ğв = 4918 / 6390 =0,77

Принимаются теплообменники с последовательно-противоточной схемой обвязки.

По рисунку 15.40(б) находятся при числе рядов трубок по ходу воздуха 5.

Расход воды G_ж определяют по формуле:

G_ж= G_в·((c_в·θ_в)/(c_ж·θ_ж)) (5.26)

G_ж = 5882·((1,005·0,65)/(4,186·0,17)) = кг/ч

Конечную температуру воды t_ж.к вычисляют по формуле:

t_ж.к = t_ж.н+θ_ж·(t^р_в.н – t_ж.н) (5.27)

t_ж.к = 15 + 0,17·(26,9– 15) = 17°С