Р о з д і л д е в’ я т и й

Обладнання, агрегати (апарати) і елементи систем вентиляції

Найпростіші системи вентиляції складаються з вентиляторів, повітропроводів (інколи з теплообмінниками для підігрівання і охолодження повітря), повітрозабірників і повітророзвіювачів. Основне обладнання, агрегати і елементи центральних повітроготувальних устав (установок) систем притікальної вентиляції: повітряні фільтри; повітронагрівники (повітроохолодники) і камери зрошення (для нагрівання-зволоження або охолодження і осушення повітря): різні пристрої для зволоження повітря; шумоглушники; регулювальні, змішувальні і інші повітряні клапани; вентилятори з електроприводом.

9.1. Повітронагрівники і повітроохолодники

Теплообмінники для нагрівання і охолодження повітря можуть бути виготовлені із гладких труб. Однак зазвичай вони мають розвинуту зовнішню поверхню у вигляді оребрення. Ребра можуть бути поєднані з трубами механічно або творити з ними одне ціле. Гладкотрубні теплообмінники застосовують рідко, переважно тоді, коли на їхній поверхні може випадати іній або прилипати пил.

Теплопередача від середовища (теплоносія), що протікає всередині труб, до повітряного потоку, який рухається в міжтрубному просторі, є затруднена трьома термічними опорами: термічним опором теплопередачі від теплоносія до внутрішньої поверхні труби; опором теплопередачі самої труби; опором теплопередачі від зовнішньої поверхні труби до повітряного потоку. В повітронагрівниках і повітроохолодниках термічні опори стінки труби і приграничного (межового) шару потоку всередині труби малі порівняно з термічним опором зовнішнього приграничного шару повітряного потоку. Для зменшення об”єму, маси і вартості теплообмінника доцільно розвивати зовнішнє оребрення труб, хоча це супроводжується збільшенням термічного опору зовнішнього приграничного шару.

Математичні методи розрахунку теплообмінників розглянуті в працях Керрієра [1], Д.Л.Трелкелда [2], Л.К.Балла [3] та інших авторів.

Тепловіддавальна поверхня повітронагрівників і повітроохолодників зазвичай утворюється декількома рядами оребрених труб, що розміщені перпендикулярно до напрямку руху повітряного потоку. Теплообмінники виготовляються таким чином, щоби теплопередача відбувалась в умовах протитечії взаємодійних середовищ. При протитечії досягається максимальна ефективність теплообміну. Поперечна течія має місце в кожному окремому ряді труб. Оребрені труби переважно розміщені горизонтально, що сприяє відведенню конденсату або рідина, що зрошує їхню поверхню. Ряди труб можуть бути розташовані паралельно або послідовно відносно напрямку руху повітряного потоку.

Застосовують різні типи ребер, але найбільше спіральні, плоскі або гофровані. Плоскі ребра бувають круглими чи прямокутними, насадженими на одну або декілька труб. Щільний контакт між ребрами і трубами повинен зберігатись протягом всього терміну служби теплообмінника. Ребра поєднуються з трубами механічно або додатково припаюються. Інколи ребра можуть бути сформовані із тіла самих труб.

Повітронагрівники найчастіше виготовляють зі сталевих або мідних труб з алюмінієвим оребренням. Однак коли охолодження супроводжується осушенням повітря, або коли зовнішня поверхня теплообмінника зрошується водою, тоді перевага надається мідним трубкам з мідним оребренням, що зводить до мінімуму гальванічну корозію. Повітроохолодники, холодоносієм в яких є розчини хлористого натрію або хлористого калію, виготовляються повністю сталевими.

Повітронагрівники і повітроохолодники містять труби із зовнішнім діаметром (серединником) від 10 до 25 мм, ребра в кількості від 120 до 150 шт на 1 м довжини труби. Відстань між осями труб від 25 до 75 мм. Крок ребер вибирають із врахуванням можливого накопичення волокон, пилу або випадання інію за низької температури повітряного потоку.