Задание 4. Рассчитать систему кондиционирования производственного кор­пуса ткацкой фабрики для теплого и холодного периодов года

Рассчитать систему кондиционирования производственного кор­пуса ткацкой фабрики для теплого и холодного периодов года. В це­лях экономии тепла и холода предусмотреть возможность использова­ния частичной рециркуляции воздуха из помещения и обводной линии относительно камеры орошения. Провести графоаналитические расчеты процессов кондиционирования, выбрать центральный кондиционер, про­извести поверочные тепловые и гидравлические расчеты элементов выбранного кондиционера и разработать схему автоматизации конди­ционера. Числовые данные приведены в табл. 2.4.

Дополнительные указания для всех заданий: 1)в производственных помещениях нет вредных выделений; 2)в холодный и переходный периоды года используется дежур­ное водяное отопление, компенсирующее теплопотери и поддерживаю­щее температуру в помещении при неработающем кондиционере +5 ° С.

3.ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТА СКВ

Расчет СКВ включает в себя графоаналитический расчет про­цессов кондиционирования для трех случаев: а) полной схемы, б) схемы с использованием только рециркуляции части воздуха из поме­щения, в) прямоточной схемы (без рециркуляции и байпаса) – с пос­ледующим энергетическим сравнением этих схем; поверочные тепловые и гидравлические расчеты рабочих секций выбранного центрального кондиционера.

3.1. Выбор параметров наружного воздуха и воздуха внутри

помещения.

Выбор оптимальных метеорологических условий на рабочих мес­тах в рабочей зоне производят в соответствии с данными прилож.1.

Расчетные параметры наружного воздуха находят в таблицах под названием "Расчетные параметры наружного воздуха" в [1,2,3]. Для этого следует

Таблица 2.1

№

Климатическая зона

W П

n П

n Л

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25

Кишинев Краснодар Красноярск Красноярск Курск Санкт-Петербург Львов Минск Москва Мурманск Новороссийск Новосибирск Одесса Омск Грозный Оренбург Пермь Полтава Рига Ростов-на-Дону Самарканд Саратов Екатеринбург Смоленск Сочи

3,5 7,5 2,5 12,5 14,5 7,5 18,5 20, 5

Таблица 2.2

№	Климатическая зона			W П	n П	n Л
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25	Н.Новгород Грозный Днепропетровск Ереван Запорожье Иваново Иркутск Казань Киев Кишинев Краснодар Красноярск Самара Курск Львов Минск Москва Мурманск Новосибирск Одесса Омск Оренбург Пермь Полтава Саратов					20,5 7,5 14,5 12,5 2,5 7,5 3,5

Таблица 2.3

№	Климатическая зона			W П	n П	n Л
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25	Таллин Тамбов Ташкент Тбилиси Томск Тюмень Уфа Бишкек Хабаровск Харьков Херсон Чита Ялта Ярославль Астрахань Баку Барнаул Батуми Брест Брянск Владивосток Владимир Вологда Волгоград Воронеж					2,5 7,5 3,5 12,5 14,5 7,5 20,5

Таблица 2.4

№	Климатическая зона			W П	n П	n Л
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25	Алма- Ата Архангельск Астрахань Ашхабад Баку Барнаул Батуми Брест Брянск Вильнюс Владивосток Владимир Вологда Волгоград Воронеж Луганск Н.Новгород Днепропетровск Душанбе Ереван Запорожье Иваново Иркутск Казань Киев					7,5 14,5 16,5 12,5 3,5 7,5 2,5 20,5

определиться с категориями климата в соответс­твии с местоположением рассчитываемого производства в климатиче­ских поясах и видом системы жизнеобеспечения в производственной деятельности. В соответствии с [1] при расчете системы кондицио­нирования следует использовать расчетные параметры Б.

3.2.Расчет процессов кондиционирования воздуха в

теплый период года для полной схемы СКВ

Производят расчет процессов кондиционирования для теплого периода, используя вначале полные возможности центрального кондиционера, то есть частичную рециркуляцию внутреннего воздуха и об­водную воздушную линию относительно оросительной камеры (чаще ее называют байпасом). Полная принципиальная схема работы кондиционера представлена на рис.3.1.

Все графические построения делают на кальке или другом пригодном для черчения прозрачном материале, который накладывают на стандартную i,d – диаграмму (см. рис. 3.2)

Методика построения процессов на i,d – диаграмме приведена ни­же.

При работе СКВ по полной схеме исключаются воздухоподогреватели первого и второго подогрева.

1) На ί,d - диаграмму наносят точки В­_Т и Н_Т, соответствующие параметрам воздуха внутри помещения и наружного воздуха в теплый период года.

2) Задают значения ∆ t _Р = t _В - t _П, рекомендуется для торговых залов предприятий общественного питания ∆ t _Р = 4…10 ° С, для производственных помещений при подаче воздуха в рабочую зону ∆ t _Р =6…9 ° С, а при подаче воздуха под потолком допустимая разность температур может быть увеличена до 12…14 ° С (меньшие значения соответствуют помещениям высотой до 3 м.).

3) Через точку В­_Т проводят луч с угловым коэффициентом ε . Численные значения угловых коэффициентов нанесены по периметру ί,d - диаграммы. От точки В откладывают ∆ t _Р и получают точку П (параметры подготовленного для

Рис.3.1 Полная принципиальная схема центрального кондиционера.

		1 – фильтр тонкой очистки; 2 – воздухоподогреватель первого нагрева; 3 – оросительная камера; 4 – воздухоподогреватель второго нагрева; 5 – вентилятор; 6 – рециркуляционная линия; 7 – байпас; 8 – линия подачи воздуха из помещения на вход в кондиционер.
	i, кДж/кг

d, г/кг

Рис. 3.2. Процессы кондиционирования воздуха в теплый период года для полной схемы СКВ

подачи в помещение воздуха).

4) На диаграмме находят точки В' и П', откладывая соответственно ∆ t _Н от точки В­_Т и точки П (∆ t _Н = 1,5…2 ° С ─ подогрев воздуха в наружных воздуховодах).

5) Определяют количество избыточного тепла, выделяющегося в помещении Q _Н, кДж/кг:

Q _Н= ε · W _П.

6) Проводят луч через точки В' и П' до пересечения с кривой равных относительных влажностей φ = 95%. В пересечении получают точку О, соответствующую параметрам воздуха после оросительной камеры.

7) Определяют количество воздуха, которое подается в кондиционируемое помещение L ­ ₀, м³ /ч:

L ­₀ = .

8) Нормируемое количество воздуха, подаваемое в СКВ L _Н, м³ /ч, находят из Прилож. 2:

9) Расход рециркуляционного воздуха L _Р, м³ /ч, составит:

L _Р= L _О - L _Н.

10) Расход воздуха, подаваемого на вход в кондиционер из помещения L _ОР, м³ /ч, определяют из соотношения:

L _ОР= .

11) Находят расход байпасного воздуха L _Б, м³ /ч:

L _Б= L _Р - L _ОР.

12) На диаграмме соединяют точки Н_Т и В' и находят точку С, соответствующую параметрам воздуха после смешения наружного воздуха с расходом L _Н и рециркуляционного с расходом L _ОР. Для этого рассчитывают энтальпию точки С, ί _С, кДж / кг:

ί _С = ,

П ересечение ί _С с отрезком В'Н_Т и дает точку С.

13) Проводят луч через точку С и точку О до пересечения с

φ = 100% и получают точку m; температура t_m приблизительно соответствует начальной температуре воды, подаваемой в оросительную камеру.

14) Проводят расчет теплопотребления оросительной камеры СКВ с байпасом Q _ОКБ, кДж / ч:

Q _ОКБ=(L _Н+ L _ОР)·ρ_С·(ί _С - ί _О),

или Q _ОКБ = , кВт

3. 3. Расчет процессов кондиционирования в теплый период для СКВ

срециркуляцией.

Известно [3], что байпас можно использовать только при определенных наружных параметрах воздуха. С уменьшением t ^T_H и увеличением φ _Н байпас становится неприемлем.

На рис.3.3. представлены процессы кондиционирования для СКВ с рециркуляцией. Порядок расчетов и построений на ί,d -диаграмме в основном тот же, что и для полной схемы СКВ за исключением операций 6,10,11,12,14.

6) Проводят луч из точки П по линии равного влагосодержания d _П,

г/кг, до пересечения с φ = 95%. В пересечении получают точку О. Отрезок ОП соответствует нагреву воздуха после оросительной камеры на воздухоподогревателе второго нагрева.

10) Операция исключается.

11) Операция исключается.

12) На диаграмме соединяют точки Н_Т и В' и находят точку С, предварительно рассчитав энтальпию точки С, ί _С, кДж/кг:

	i, кДж/кг

		d, г/кг

Рис.3.3. Процессы кондиционирования в теплый период года для СКВ с рециркуляцией

ί _С = ,

Пересечение ί _С с отрезком В'Н_Т и дает точку С.

14) Проведем расчет теплопотребления оросительной камеры СКВ с рециркуляцией Q _ОКР, кДж/ч:

Q _ОКР=(L _Н+ L _Р)·ρ_C·(ί _C─ ί _В),

или Q _ОКР = , кВт.

15) Расчетная теплопроизводительность воздухоподогревателя второго подогрева Q , кДж/ч, составит:

Q = L ₀ · ρ_В · (ί _П’ - ί _О),

или Q = ,кВт.

На рис 3.4 представлены процессы кондиционирования для прямоточных СКВ. Порядок расчетов и построений на ί,d -диаграмме в основном тот же, что и в п.3.2 за исключением операций 6,9,10,11,12,13,14.

6) Операция проводится в соответствии с п.3.2.

10) –12) Операции исключаются.

13) Проводят луч через точку Н_Т и точку О до пересечения с

φ = 100% и получим точку m; температура t_m приблизительно соответствует начальной температуре воды, подаваемой в оросительную камеру.

14) Проведем расчет теплопотребления оросительной камеры для прямоточной СКВ Q _ОКП, кДж/ч:

Q _ОКП = L ₀ · ρ_Н · (ί _В - ί _О),

или Q _ОКП = , кВт.

		d, г/кг

3.4 Расчет процессов кондиционирования в теплый период для прямоточной СКВ

3.5. Определение экономии тепла и холода для различных схем

СКВ в теплый период года