Кондиционирование и холодоснабжение

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Vxнорм = K*V р.з;К=1÷1,2 ; Vxнорм =1,2*0,2 пр =0,24

  для режима кондиционирования  0.24м /c.

txнорм = t р.з. – ∆t1; ∆t1=1С ; tо=24-1=23 оптимальные

tx норм = t р.з. +∆t2; ∆t2=1,5С.; tx норм =24-1,5=22,5 оптимальные

  где ∆t1 и ∆t2– нормируемые разности температур [1] .

Значения  коэффициента К и  допустимых отклонений температуры приведены в прил. 6 и 7 [1]. По прил. 5 при легкой работе и размещении людей в зоне прямого воздействия струи К=1,2; ∆t2=1,5оС. 

  Подача воздуха  веерной струей 

Для создания настилающихся  струй необходимо устройство подшивного потолка, закрывающего воздуховоды, проложенные  в помещении для  подачи воздуха к  плафонам.

Потолок помещения разбивается  на квадратные или  прямоугольные ячейки, в центре каждой из которых размещается  воздухораспределитель.

Расчетная длина струи    xр = xп + l,м. 

Последовательность  расчета: 

Потолок разбивается на ячейки, в центре каждой из которых размещается  воздухораспределитель.

Размещение  воздухораспределителей должно отвечать условию

0,5 < < 1,5.

Количество  ячеек определит  количество воздухораспределителей n.

Требуемая производительность воздухораспределителя, м3/ч:

Lвр = .4730/17=277 м.куб.

Безотрывное течение должно происходить  на протяженности  струи l, что обеспечивается величиной геометрической характеристики струи Hтр,м:

Hтр = .

Требуемая площадь насадка  Аотр, м2 из условия  обеспечения Vxнорм ,м/с определяется из формулы

Aотр = .

Принимается вид и типоразмер воздухораспределителя  с ближайшей к  Аотр величиной Ао.

Вычисляются:

фактическая скорость выпуска  воздуха:

Voфакт =      ;

фактическая скорость воздуха  на оси при входе  в рабочую зону:

Vxфакт =          . 

При данном способе воздухораспределения и подаче охлажденного воздуха коэффициенты стеснения, взаимодействия, неизотермичности принимаются  равными единице.

фактическая разность температур:

∆txфакт = ;

фактическая геометрическая характеристика:

Hфакт = 5,45* .

Расчет  может считаться  оконченным, если Vx; ∆tx будут соответствовать Vxнорм; ∆txнорм, а Hфакт ≈ Hтр, обеспечивая безотрывное течение на протяженности струи l. 

Расчет:

В помещение обеденного зала предусматриваем подачу воздуха настилающимися веерными струями через плафон СТ КВ- 6

Vxнорм = K*V р.з;К=1÷1,2 ; Vxнорм =1,2*0,2 пр =0,24

  для режима кондиционирования  0.24м /c.

txнорм = t р.з. – ∆t1;   ∆t1=1С ;  tо=24-1=23 оптимальные

tx норм = t р.з. +∆t2; ∆t2=1,5С.; tx норм =24-1,5=22,5 оптимальные

  где ∆t1 и ∆t2– нормируемые разности температур [1] .

Значения  коэффициента К и  допустимых отклонений температуры приведены в прил. 6 и 7 [1]. По прил. 5 при легкой работе и размещении людей в зоне прямого воздействия струи К=1,2; ∆t2=1,5оС.

Исходные данные:  

Потолок разбивается на 17 ячеек, xр =1,5+2=3,5м; 0,5<(3,5/3,5)<1,5.

    Lп = 4730м3/ч . Расчетная t р.з. = 24оС; tо= t р.з-6 =24-6=18 С;

   V р.з. = 0,2м/с. Vxнорм = 1,2*0,2=0,24м/с;

  txнорм =24- 1,5или 2 22,5 либо 22 оС. Параметр А+0,5 21,7+0,5=22,2

  m=2,5; n=3.  Lвр=4703/17=278м3/ч;  Hтр=1,5/0,4=3,75 м;

Aотр = =0,0755 м2

Принимаем к установке СТ КВ 6: Ао=0,0733м2; 498×385мм.

Вычисляем:

Voфакт = =1,04м/с;

Vxфакт = м/с<0,24м/с;

∆txфакт = оС<1,5оС;

Hфакт = 5,45*

Следовательно, расчет окончен.

  Выбор принципиальной  схемы обработки  воздуха и построение  на  I - d диаграмме процессов изменения состояния воздуха

  В зависимости  от взаимного расположения  точек Н, П решается  вопрос о способе  обработки наружного  воздуха для доведения  его до  состояния  приточного. В районах  с сухим и жарким  климатом, если  dн < dп и iн ³ iп, необходимо охлаждение и увлажнение наружного воздуха, что можно реализовать на основе использования прямого и косвенного испарительного охлаждения, в противном случае, если необходимо охлаждение и осушение наружного воздуха, если dн > dп и iн > iп ,то применяют внешние источники холода, например искусственные -  холодильные машины.

Если  линия, соединяющая  точки П1 и Н  не пересекает линию  насыщения или  пересекает ее в точке  с температурой ниже минимальной температуры  поверхности теплообменника, то необходим второй подогрев. 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  Решение

Теплый  период года

1. Наносим на  I - d  диаграмму точку внутреннего ( tв = 24  0С, jв = 50%) и наружного воздуха  ( tн = 25,9  0С, i н= 53,6 кДж/кг ).

2. Вычисляем тепловлажностное отношение

 

      6673

29980/5,5=5430

       и строим с помощью  углового масштаба  процесс изменения  состояния воздуха  в помещении.

3. На линии процесса  в помещении отмечаем  точки приточного  воздуха

( tп =18 0С) и удаляемого воздуха ( tу = 26,2  0С), точки П1  = tп - 1 0С=18-1=17) с учетом нагревания воздуха в приточном вентиляторе.

4. Определяем расход  приточного воздуха 

                По норме 30м куб 82чел*30=2460

По  тепловым избыткам явной  теплоты

                  G П =  6338 * 3.6 / 1.005 ( 26,2 – 17 ) = 2468кг/ч,

  при tпр=17 м при максимальной нагрузке  tпр=22,2

G П =4370м. куб

5. Соединяем т. П  и т.П1 и продолжаем  линию до пересечения   с j = 92 % в точке О, характеризующей состояние воздуха на выходе из поверхностного воздухоохладителя.

6. Соединяем т.Н  и т.О и получаем  процесс охлаждения  и осушки воздуха  в поверхностном  воздухоохладителе.

Расход  холода в поверхностном  воздухоохладителе 

  , , при tпр=22,2

  , , при tпр=17 

7.Рассмотрим  один из возможных  способов обработки,  когда в  поверхностном  воздухоохладителе  осуществляется управляемый  процесс. Как видно  из построения  на I-d диаграмме, процесс осуществим и, следовательно, второй подогрев не требуется.

Расход  холода

               

                 Qx = 0.278 . 7200 . ( 66,6 – 38 ) = 57245 Вт. 

Расход  холода меньше, чем  при схеме  прямой обработки. Таким  образом, более рациональной является схема с  управляемым процессом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Холодный  период года

1. Наносим на  I  - d   диаграмму точки внутреннего

( tв = 20  0С и jв = 50 %) и наружного воздуха  ( tн = -26  0С, Iн = - 38,9  кДж / кг ).

2. Вычисляем тепловлажностное  отношение

                eз = 33235/4,1= 8106 кДж / г

и проводим через т.В  линию процесса изменения  состояния воздуха  в помещении.

3. Вычисляем температуру  приточного воздуха 

          

                   tп = 21-(29682/(1,005*2460*1)) = 12  0С необходимо подогревать приточный воздух чтобы не допустить переохлаждения помещения 

и отмечаем т.П на линии  процесса в помещении  eз.

  Расход теплоты  на нагревание  воздуха в воздухонагревателе  первого подогрева: 

                

                  Q = 0.278 *2460 (20+26))  = 31458,48 Вт 

    Расход влаги,  испаряющейся   в оросительной  камере  Производительность  пароувлажнителя:           

               W  = 2460* ( 7,4– 0,1) =18 кг / ч 
 
 
 
 
 

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ  РАСЧЕТ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ  ВОЗДУХА

Аэродинамический  расчет вентиляционной системы состоит  из двух этапов: расчета  участков основного  направления –  магистрали и увязки всех остальных участков системы. Расчет ведем  в виде таблицы. 

3.1 Последовательность  расчета.

4. Процесс в теплый  период выбран  управляемый, следовательно  и в ХП целесообразно  не использовать  второй подогрев, для этого проверим  коэффициент адиабатной  эффективности::

                                      ,

следовательно, процесс осуществим и второй подогрев не требуется.

 

  Расход теплоты  на нагревание  воздуха в воздухонагревателе  первого подогрева: 

                

                  Q = 0.278 · 7200 (21+19))  = 80064 Вт 

    Расход влаги,  испаряющейся   в оросительной  камере  Производительность  пароувлажнителя:           

               W  = 7200 ( 5,5– 0,2) =38 кг / ч

3.АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ  РАСЧЕТ СИСТЕМЫ  КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ  ВОЗДУХА

Аэродинамический  расчет вентиляционной системы состоит  из двух этапов: расчета  участков основного  направления –  магистрали и увязки всех остальных участков системы. Расчет ведем  в виде таблицы. 

3.1 Последовательность  расчета. 

выбор расчетной ветви, нумерация участков, определение расхода  воздуха и длин каждого участка;

назначение  сечения участков воздуховодов по рекомендуемым  скоростям. Рекомендуемые  скорости движения воздуха  по участкам вентиляционной сети приведены в [5, табл.22.13, с.204];

определяем  для прямоугольных  воздуховодов эквивалентный  диаметр по скорости: dv=2а*в/(а+в);

по  таблице аэродинамического  расчета круглых  металлических воздуховодов [5] определяем потери давления на трение R, Па, на 1 м в зависимости от скорости движения воздуха и эквивалентного диаметра;

определяем  поправочный коэффициент  на шероховатость  n [5, табл.22.11-12, с.203-204];

определяем  значения коэффициентов  местного сопротивления  ζ [5, табл.22.16-22.43, с.213-227];