Лекция №8

менников (их, как правило, больше одного) делать таким образом, чтобы скорость протекания воды в трубках каждого теплообменника была в пределах 0,15…0,3 м/с. Базовые теплообменники могут присоединяться по воде либо все последовательно, либо все параллельно, либо часть последовательно, а часть параллельно.

Скорость движения воды в трубках воздухоподогревателя WТ, м/с,

равна

где f 'Т – суммарное живое сечение трубок для воды, м2, минимальное при последовательном присоединении f 'Т =fT, максимальное при параллельном

воздуху и fT, м2 – живое сечение по теплоносителю.

В соответствии с вышеизложенной методикой повторяют тепловой поверочный расчёт воздухоподогревателя. В результате получают новую величину расчётной площади поверхности теплообмена FР2, м2 .

Производят сравнение поверхностей теплообмена, полученной расчётом (Fp) и у выбранного воздухоподогревателя ( F K ) - по формуле (блок 9):

Запас поверхности теплообмена должен лежать в пределах (блок 10) 15 % > F > 0.

Используя изложенную методику, выбирают воздухоподогреватели как первого, так и второго нагрева и проводят их поверочные тепловые расчеты. Воздухоподогреватель второго нагрева рассчитывается на тёплый период

года. Нужно учитывать, что в тёплый период года в соответствии с графиком отпуска тепла потребителям в системе отопления и горячего водоснабжения температура tГ значительно снижается. Для каждого воздухоподогревателя определяют гидравлическое сопротивление Р, Па, со стороны воздуха из графика в соответствующем пособии. (блок 11).

Лекция 12 Продолжение темы: Основные элементы центральных кондиционеров

типа КТ и их расчет.

Поверхностные воздухоохладители кондиционеров КТЦ 3

Поверхностные воздухоохладители. Для охлаждения воздуха без осушения и с одновременным осушением применяют те же базовые теплообменники, что и в воздухонагревателях. Однако их применяют не в виде отдельной секции, а в составе блоков теплообменника БТМ-2, в которых кроме воздухоохлаждающих теплообменников предусмотрена система орошения для адиабатического увлажнения воздуха в зимнее время. Конструктивная схема блоков тепломассообмена БТМ-2 приведена на рис.

12.1.

Типовой схемой предусмотрена поставка в составе блока двухрядного воздухоохладителя. В соответствии с требуемой площадью поверхности теплообмена поверхностных воздухоохладителей число рядов труб может быть увеличена до 8.

Рис. 12.1.

В режиме увлажнения вода из бака (поддона) забирается циркуляционным насосом и распыляется широкофакельными форсунками навстречу

при перекрестно-противоточном движении воздуха и хладоносителя

где tСН и tСК – начальная и конечная температуры воздуха по сухому термометру, С;

tХН и tХК – начальная и конечная температура хладоносителя (воды), С. Коэффициент , входящий в формулу (12.2), учитывает влияние пере-

крестного движения воздуха и хладоносителя. Значение этого поправочного коэффициента находят по графику на рис. 12.2 в зависимости от значений

При числе рядов более 6 величину поправочного коэффициента можно принимать равной 1,0.

Рис. 12.2.

График для определения поправочного коэффициента при перекрестном токе воздуха и холодоносителя

Коэффициент теплопередачи для типовых поверхностных стальных со спиральнонавивным оребрением воздухоохладителей может быть опреде-лен по формуле

где - массовая скорость воздуха в воздухоохладителе, кг/(с м2);

w – скорость хладоносителя (в данном случае воды) в трубках воздухоохладителя, м/с;

a, m, n и p – коэффициенты, полученные по данным экспериментов;

To – температурный критерий, учитывающий влияние начальных пара-

где tМН – температура воздуха по мокрому термометру при входе в воздухоохладитель, С.

При сухом охлаждении воздуха критерий To принимается равным единице. В расчете поверхностных воздухоохладителей принято считать, что относительная влажность воздуха, выходящего из воздухоохладителя, равна

90 – 95 %.

Для определения t и To принимаются следующие соотношения: при противоточно-перекрестных воздухоохладителях tХК = tРК – (0,7 ÷ 1,5) С; при перекрестных воздухоохладителях tХК = tРК – (2 ÷ 3) С. Перепад температуры хладоносителя в воздухоохладителях принимают равным tХ = 2 ÷ 3 С, т.е.

tХН = tХК – (2 ÷ 3) С.

Расчетные формулы коэффициентов теплопередачи при различных режимах работы стальных воздухоохладителей приведены в табл. 12.1.

0,38

Приведенные в таблице 12.1 формулы справедливы при массовой скорости воздуха 3 < < 8 кг/(с м2), скорости воды в трубках 0,3 < w < 1,15 м/с

и критерии 0,3 < To < 0,57.

Массовая скорость воздуха , кг/(с м2), определяется по формуле

где Gвозд – расход воздуха через воздухоохладитель, кг/с;

Q – тепловая нагрузка воздухоподогревателя, кВт, схл – теплоемкость хладоносителя, кДж/(кг К).

Рекомендуемые значения скорости хладоносителя и массовой скорости воздуха: w = 0,6 ÷ 1,0 м/с; ≤ 6,0 кг/(м2 с).

Для стальных воздухоохладителей с навивными ребрами гидравличес-

где z – число рядов, последовательно расположенных по ходу движения воздуха;

m – коэффициент, принимаемый для процессов охлаждения при постоянном влагосодержании равным 1; для процессов охлаждения и осушения равным 1,5; при орошении равным 2.

Оросительные камеры кондиционеров типа КТЦ

Камеры орошения – устройства для термовлажностной обработки воздуха распыленной водой для сообщения ему заданных температуры и влажности. На рисунке 12.3 приведена принципиальная схема двухрядной камеры орошения центрального кондиционера.

Воздух, поступающий в камеру, подвергается обработке мелко распыленной в форсунках водой. В зависимости от температуры воды воздух преобретает нужные параметры. Вода собирается в поддон и, пройдя через

Выбор и расчет камеры орошения для кондиционеров типа КТЦ3 производят в соответствии с порядком, который приведен в виде блок-схемы на рис. 12.4.

Рис. 12.4. Блок-схема поверочного теплового расчета оросительной камеры.

Выбирают камеру орошения (блок 2), соответствующую расходу воздуха через кондиционер LK, м3/ч. Находят характерные параметры для данной камеры орошения: n – количество форсунок, шт.; FОК – площадь

поперечного сечения камеры, м2; (υρ)ОК – номинальную массовую скорость в поперечном сечении, кг/(м2×с); НОК – гидравлическое сопротивление каме-ры, Па.

Поверочный расчёт оросительной камеры для тёплого периода года производят в приведенной ниже последовательности.

Определяют (блок 3) действительную массовую скорость воздуха в

Задаются давлением воды перед форсунками РФ, кПа (давление рекомендуют выбирать в пределах 100…250 кПа). Выбирают диаметр сопла форсунки d0 (ряд d0 = 3; 3, 5 ; 4; 4,5; 5; 5 ,5 ; 6 мм), при этом во избежание засорения форсунок рекомендуют выбирать d0 в пределах 4,5…5,5 мм. Из расчётов процессов кондиционирования в тёплое время года находят относительную влажность воздуха перед оросительной камерой φ 1 , % (принимают обозначение, принятое для графиков φ 1 = f ( φ 1 , РФ)).

С полученными параметрами обращаются к графикам в учебное пособие и находят действительную максимальную относительную влажность за

где k – коэффициент запаса, учитывающий засорение форсунок

( k = 1,1…1,2 ) .

Рассчитывают коэффициент орошения В (блок 5), кг/кг:

Из графика находят коэффициент эффективности камеры орошения Е1

(БЛОК 6).

Рассчитывают реальную энтальпию насыщенного воздуха за ороси-

где i0 – энтальпия воздуха за оросительной камерой из расчётов процессов на «i ,d» – диаграмме, кДж/кг .

Обращаются к «i,d» – диаграмме и в точке пересечения iВН и φ = 100 % находят начальную температуру воды t B Н , ° C ( б л о к 8 ) .

Конечная температура воды в оросительной камере tBK, °C, равна

где сТ – удельная теплоемкость воды (теплоносителя), сТ = 4,19 кДж/(кг×К). Далее делают расчет оросительной камеры для холодного периода года.

Характеристики камеры орошения остаются такими же. По графику находят коэффициент эффективности камеры орошения для зимнего режима работы

ЕА.

Определяют температуру воздуха по мокрому термометру на входе в оросительную камеру, °C

оросительной камере tО, которая подвергается многократной рециркуляции. Эти температуры приблизительно равны.