МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ і НАУКИ УКРАЇНИ
ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ТЕПЛОГАЗОПОСТАЧАННЯ ТА ВЕНТИЛЯЦІЇ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
ІЗ КУРСУ
“ КОНДИЦІОНУВАННЯ ПОВІТРЯ “
для студентів спеціальності 6.092.600, 7.092.108
“ Теплогазопостачання та вентиляція “
Полтава 2003
Методичні вказівки до лабораторних робіт із курсу “ Кондиціонування повітря” для студентів спеціальності “ Теплогазопостачання та вентиляція”/ Полтава:ПолтНТУ , 2003 - 26 с.
Укладачі: О.Б. Чумуріна, ст. викладач;
Б.А.Кутний, канд.техн.наук, в.о. доцента
Відповідальний за випуск: завідувач кафедри теплогазопостачання та вентиляції А.Ф.Строй, доктор техн. наук, професор
Рецензент: Д.В.Гузик, канд.техн.наук, в.о.доцента
Затверджено радою університету
протокол № 7 від 28.03.2003 р.
Редактор Н.В. Жигилій
Коректор Н.О. Янкевич
Зміст
Лабораторна робота № 1. Вивчення обладнання центрального
кондиціонера КТЦ 2А-10 4
Лабораторна робота № 2. Визначення аеродинамічного опору блоків
центрального кондиціонера 10
Лабораторна робота № 3. Випробування зрошувальної камери ОКФ
у режимі адіабатного охолодження 12
Лабораторна робота № 4. Випробування повітронагрівача централь-
ного кондиціонера 19
Лабораторна робота № 5. Випробування побутового кондиціонера
БК 2-1500 23
Лабораторна робота № 1 Вивчення обладнання центрального кондиціонера ктц 2а-10
Мета роботи ознайомити студентів із конструкцією, призначенням блоків центральних типових кондиціонерів та їх компонуванням.
Загальні відомості про центральні кондиціонери
До центральних відносяться кондиціонери, які розміщені зовні приміщення, що обслуговуються системою кондиціонування повітря. Вони використовуються для централізованого оброблення та подавання повітря у приміщення. Кондиціонери компонуються з окремих конструктивних і технологічних блоків.
Технологічні блоки служать для виконання обробки, переміщення й зміни витрат повітря. Для доведення стану зовнішнього повітря до стану припливного залежно від періоду року його треба нагріти або охолодити, зволожити або осушити, очистити, змішати з рециркуляційним, перемістити. Згідно зі схемами обробки повітря центральний кондиціонер комплектуєть-ся технологічними блоками ( повітряні клапани, фільтри, повітронагрівачі, повітроохолоджувачі, камери зрошення, блоки тепломасообміну, парові зволожувачі, вентиляційні агрегати) та конструктивними блоками з відповідною послідовністю їх установлення.
Конструктивні блоки ( камери обслуговування, приймальні й приєд-нувальні блоки) необхідні для обслуговування, ремонту та з’єднання технологічних блоків і виконання допоміжних операцій обробки повітря
( вхід, змішування, розподілення повітряних потоків).
Харківський завод “ Кондиціонер” випускав центральні типові кондиціонери КТЦ, які складаються з базових секцій із номінальною продуктивністю за повітрям 31.5 та 40 тис. м3/год, ширина живого перерізу секції 1655 мм, висота відповідно 2003 та 2503 мм. На основі базових елементів був створений номенклатурний ряд типових центральних кондиціонерів із продуктивністю за повітрям 31.5; 40; 63; 80;125; 160; 200; 250 тис. м3/ год.
Також випускалися центральні типові кондиціонери з продуктивністю за повітрям 10 і 20 тис м3/ год, висота секції 1300 мм, ширина відповідно 776 та 1536 мм. Остання модифікація кондиціонерів, яку випускав завод, кондиціонери КТЦ 3, до того КТЦ 2А. В приміщенні лабораторії кафедри теплогазопостачання й вентиляції ПолтНТУ ім.Ю.Кондратюка встановлений типовий центральний кондиціонер КТЦ 2А 10. Схема центрального кондиціонера КТЦ 2А-10 представлена на рис.1.
Призначення та конструктивні особливості блоків
Блоки приймальні можуть бути прямоструминні і змішувальні. Блоки прямоструминні призначені для прийому, регулювання об’єму та розподілу за живим перерізом зовнішнього повітря, яке надходить у кондиціонер. Бло-ки приймальні змішувальні призначені для прийому, регулювання об’єму, змішування і розподілу за живим перерізом суміші зовнішнього та рециркуляційного повітря, яке надходить у кондиціонер. Приймальний блок має повітряні клапани для прийому зовнішнього та рециркуляційного повітря, які можуть мати електричний або пневмопривід,необхідний для регулювання співвідношення зовнішнього й рециркуляційного повітря. Взагалі повіт-ряні клапани встановлюються для рециркуляційного повітря зверху на бло-ці, для зовнішнього повітря у живому перерізі.
У лабораторії встановлення клапанів зроблено навпаки.
Повітряний фільтр очищає повітря від пилу. На гратки, які закріплені у корпусі фільтра, вкладають у вигляді глибоких складок фільтруючий матеріал ФРНК або ИФП-1, а на нього прокладне полотно.Площа фільтрую-чого матеріалу у фільтрі більша від площі живого перерізу в 5 разів. Ефективність очищення повітря у фільтрі ФР для мінерального пилу 85%, для волокнистого 98%. У фільтрах кондиціонерів продуктивністю 31.5 - 250 тис. м3/год є електропривід для перемотування запилених матеріалів. Фільтри кондиціонерів продуктивністю 10 та 20 тис. м3/год не мають електропривода, а заміна запилених матеріалів виконується персоналом, що обслуговує кондиціонер. Із метою повторного використання об’ємних нетканих мате-ріалів ФРНК та ИФП-1 їх фільтрувальні властивості відновлюють способом відмивання у воді з додаванням миючих засобів та сушіння підігрітим по-вітрям. Для цього використовують спеціальну регенераційну установку. Фільтрувальний матеріал регенерують не менше від 3 разів.
Камера обслуговування служить для формування повітряних потоків та обслуговування сусіднього обладнання. На передній панелі камери обслуговування є герметичні дверцята, на задній стінці встановлений електричний світильник.
Для підігріву повітря у центральних типових кондиціонерах використовуються повітронагрівачі, які набирають із 4 типів уніфікованих базових теплообмінників висотою 1:1.25; 1.52 м для отримання необхідної площі поверхні нагрівання та площі живого перерізу. Базові теплообмінники виготовляють з одним або з двома рядами ( у КТЦ 3 - півторарядами) в металевих тепловіддавальних елементах. Біметалевий тепловіддавальний елемент виготовляється у заводських умовах способом насаджування та збирання у “ гармошку” алюмінієвої труби на сталеву, таким чином утворюється оребрення зі сторони повітря. Повітронагрівачі можуть бути з обвідним каналом (ПНО) та без нього (ПН). У центральному кондиціонері, що встановлений у лабораторії, є два повітронагрівачі: першого підігріву та другого підігріву без обвідного каналу і клапана. Вони складаються з одного базового теплообмінника Н=1.25 м, b= 0.828 м, характеристики якого наведені у табли-ці 1.
Таблиця 1
Площа живого перерізу, м2 |
Кількість рядів труб
|
Кількість ходів |
Кількість трубок у ході |
Площа поверхні нагріву, м2 |
Площа живого перерізу ходу за теплоно-сієм, м2 |
Загальна кількість трубок |
1.03 |
1 |
6 |
4-5 |
15.1 |
0.00123 |
29 |
1.03 |
2 |
6 |
8-10 |
30.2 |
0.00246 |
58 |
Кількість рядів трубок за ходом повітря ( один ряд або два) студент визна-чає самостійно.
Для охолодження повітря у центральних кондиціонерах служать поверхневі повітроохолоджувачі, які складаються з таких самих базових теплообмінників, як і повітронагрівачі.
У камері зрошення реалізуються політропні або ізоентальпійні процеси обробки повітря при контакті його з водою. Вона складається з корпусу, бака для води, зрошувальної системи, краплевловлювача та повітророзподілювача. У центральних кондиціонерах КТЦ застосовуються 2 типи камер зрошування: форсункові ОКФ та сітчасті ОКС.
Камера зрошування ОКФ може бути з одним або двома рядами форсунок ЕШФ 5/9 із різною густиною у кожному ряду, перший ряд за ходом повітря має більшу густину, другий меншу, розпил води взаємо-зустрічний. Камера зрошення має два виконання, які відрізняються загальною кількістю форсунок. Камери зрошення з широкофакельними форсунками ЕШФ- 5/9 дозволяють реалізовувати керовані процеси обробки повітря, які приводять до підвищення економічності систем кондиціонування повітря за рахунок зниження витрат теплової та електричної енергії. Суть керованих процесів полягає у зміні витрат води через форсунки ( адіабатні процеси) або витрат води і її температури ( політропні процеси), за рахунок чого параметри притоку підтримуються у заданій зоні без використання байпаса
( повітря не досягає стану насиченого, як при звичайних процесах зрошування). При реалізації керованих процесів зникає необхідність у підігрі-ванні повітря після зрошування, що виключає другий підігрів, знижує металоємність та розмір будівельного майданчика, що займає кондиціонер.
У камерах зрошення ОКФ установлені шестилопасні пластини крап-левловлювачів, швидкість повітря у живому перерізі камери не повинна перевищувати 3 м/с, щоб не було відриву крапель.
У баці камери встановлено сітчатий фільтр для очищення рециркуляційної води, яка подається до форсунок, шаровий клапан для автоматич-ного наповнення бака водою та переливання для підтримання заданого рівня води у баці. Для підключення до камер зрошування трубопроводів за-бору води з бака, переливання, підведення води до форсунок, спорожнення бака є відповідні патрубки на передній панелі бака.
Камера зрошення ОКС має дві системи обробки повітря водою:
- політропну: обробка методом вертикального розпилення через форсунки
УЦ 14-10х15, а потім вторинного дроблення крапель у сітці;
- адіабатну: обробка методом розпилення протитечією через форсунки
ЕШФ - 5/9.
Приєднувальні блоки забезпечують вхід повітря у вентиляційні агрегати,їх приєднують однією стороною через фланець від кондиціонера, другою через еластичний перехід до вентиляційного агрегату для зменшення вібрації від вентагрегату на кондиціонер. У лабораторії в приєднувальному блоці встановлена діафрагма для замірювання витрат повітря.
Вентиляційний агрегат служить для переміщення повітря у кондиціо-нері. Він складається з:
- відцентрованого вентилятора ( КТЦ 2А-10 комплектується вентилятором
Ц4-70 виконання 1);
- електродвигуна;
- пружинного віброізолятора;
- осьового направляючого апарата для регулювання продуктивності
повітря з ручним приводом або електричним.
Сучасне обладнання кондиціонування повітря західних фірм за схемами компонування, призначенням технологічних блоків, загальними принциповими конструкціями блоків мало відрізняється від обладнання центральних типових кондиціонерів КТЦ. Вони відрізняються:
- різноманітністю схем компонування ( схеми з витяжними вентиляторами, з
теплоутилізаторами);
- зведенням до мінімуму кількості камер обслуговування;
- відсутністю приєднувального блока, взамін його вентиляторна секція;
- наявністю секції зволоження паром, більш компактної, ніж камера зрошу-
вання;
- використанням повітроохолоджувачів прямого випарювання ( випарювач
холодильної машини);
- узагалі більшою компактністю установки.