Расчет кондиционирования воздуха одноэтажного здания
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ного массового расхода будет учитываться при расчете секций центрального кондиционера, в которых происходит подготовка наружного воздуха и доводка его до нужных параметров - температуры и влажности.
3 РАСЧЕТ СЕКЦИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО КОНДИЦИОНЕРА В ЛЕТНИЙ ПЕРИОД
В системах кондиционирования производится тепловлажностная обработка воздуха и его очистка. Необходимое для этого оборудование обычно располагается в корпусе центральных кондиционеров, которые собираются из типовых секций и камер. Типовые секции подразделяются на рабочие (технологические) и вспомогательные (конструктивные). В рабочих секциях осуществляются определенные операции обработки, перемещения или изменения расхода воздуха. К ним относятся секции подогрева, поверхностные воздухоохладители, оросительные камеры, воздушные фильтры, вентиляторные агрегаты, воздушные клапаны. Вспомогательные секции предназначены для обслуживания, ремонта или соединения рабочих секций и выполнения таких операций, как поворот, смешение и распределение воздушных потоков. К вспомогательным секциям относятся камера обслуживания, смесительная камера, поворотная и присоединительные секции.
В летний период наружный воздух имеет бульшую температуру и обладает более высоким влагосодержанием по сравнению с подаваемым в помещение приточным воздухом. Поэтому наружный воздух необходимо охлаждать и осушать. В центральном кондиционере в настоящем расчете обработка воздуха в летний период осуществляется в три этапа (h-d диаграмма в Приложении А).
1. Осушение воздуха в поверхностном воздухоохладителе без выпадения влаги. Температура воздуха уменьшается в температуры наружного воздуха до температуры . Осушение производится до относительной влажности (охлаждение без выпадения влаги до по техническим причинам невозможно).
. Выделение влаги в форсуночной оросительной камере вдоль линии насыщения с отводом теплоты от воздуха. Температура воздуха падает до .
. Нагревание осушенного воздуха в калорифере при постоянном влагосодержании до . Воздух не догревается до расчетной температуры на 1 С, потому что как раз на столько он нагревается в вентиляторе при нагнетании.
.1 Расчет поверхностного воздухоохладителя [7]
Поверхностный воздухоохладитель в разное время года выполняет разные процессы. Летом с помощью холодной воды данная секция центрального кондиционера охлаждает воздух. Зимой секция работает как калорифер, нагревая наружный воздух с помощью горячей воды из системы отопления.
Начальные параметры (точка 1 на h-d диаграмме в Приложении А):
а) температура ;
б) энтальпия кДж/кг сух. возд;
в) влагосодержание г/кг сух. возд.;
г) относительная влажность .
Конечные параметры после воздухоохладителя (точка 2 на диаграмме):
а) температура ;
б) энтальпия кДж/кг сух. возд;
в) влагосодержание г/кг сух. возд.;
г) относительная влажность
Количество теплоты, которое необходимо отвести от наружного воздуха:
(3.1)
кВт
Для охлаждения воздуха в летний период используется вода с начальной температурой и конечной температурой . Эта вода перемещается по замкнутому контуру циркуляционным насосом и отдает полученное от воздуха тепло в градирне. Также возможно использование этого тепла в тепловых насосах.
Так как , то в расчете применяется логарифмическая разность температур
(3.2)
Для расхода кг/с ( м3/ч) подбираем число воздухоохладителей : Четыре полутораметровых теплообменника и два метровых теплообменника. Число рядов трубок каждого теплообменника - 3. Теплообменники расположены параллельно по ходу воздуха и параллельно по ходу воды. Технические характеристики базовых теплообменников КТ представлены в таблице Б1 в Приложении Б.
Нагревательные элементы выполняются из оцинкованных стальных труб диаметром 22x2 мм со спирально навитой стальной лентой шириной 10 мм, толщиной 0,4 мм и с шагом оребрения 4 мм.
Общая поверхность теплообмена м2.
Проходное сечение для воды для одного теплообменника м2.
Общее проходное сечение для воздуха м2.
Задача данного расчета - поверка тепловой нагрузки секции расчетному значению и определение расхода охлаждающей воды.
Рассчитаем массовую скорость воздуха:
(3.3)
кг/( м2с)
Общий расход воды, подаваемой на воздухоохладители
,(3.4)
где кДж/(кгС) - удельная теплоемкость воды при 22С
кг/с
Скорость воды в трубках
,(3.5)
где кг/м3 - плотность воды при 22С.
м/с
Коэффициент теплопередачи
,(3.6)
где B = 14,9 n = 0,49 ? = 0,13 для трехрядных теплообменников, выбираем из таблицы Б2 Приложения Б.
Вт/(м2С)
Тепловая мощность секции охлаждения
(3.7)
Вт
. Запас в 1,4% предотвращает выпадение влаги в полости охладителя.
Гидравлическое сопротивление по тракту воды выбирается с учетом скорости воды в трубках м/с по таблице Б1 Приложения Б: для однометровых теплообменников кПа, для полутораметровых теплообменников кПа. Тогда общее гидравлическое сопротивление секции поверхностного охлаждения
кПа
Аэродинамическое сопротивление по ходу воздуха для секции поверхностного охлаждения для трехрядных теплообменников [3]:
(3.8)
кгс/м2 = 122,5 Па
.2 Расчет оросительной камеры [3]
Начальные параметры воздуха перед оросительной каме