Построение схемы обработки воздуха

Конструкции функциональных блоков.

Компоновка приточно-вытяжной установки

ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

На лабораторном стенде представлена приточно-вытяжная установка с утилизацией тепла уходящего воздуха, работающая по прямоточной схеме. Приточная и вытяжная установка установлены друг над другом. Компоновка стенда представлена на рисунке 2.1.

Приточная установка включает в себя:

1 - приемный клапан

2 - воздушный карманный фильтр

3 - пластинчатый перекрестно-точный теплоутилизатор

7 - водяной воздухонагреватель

8 - водяной воздухоохладитель

9 - форсуночную камеру орошения

10 - водяной воздухонагреватель второго подогрева

11 - приточный вентиляторный агрегат.

Вытяжная установка включает в себя:

1 - приемный клапан

4 - воздушный кассетный фильтр

3 - пластинчатый перекрестно-точный теплоутилизатор

6 - каплеуловитель

5 - вытяжной вентиляторный агрегат.

Рис. 2.1 Компоновка лабораторного стенда "Центральная приточно-вытяжная установка".

При выполнении лабораторной работы студенту необходимо изучить конструкции всех аппаратов, входящих в приточно-вытяжную установку и составить их описание в отчете. При описании конструкции воздухоохладителя необходимо указать источник хладоснабжения, описать устройство представленного чиллера.

В расчетной части работы необходимо построить на I-d-диаграмме влажного воздуха схему обработки приточного воздуха в представленной установке. Для построения схемы необходимо взять исходные данные по первым буквам фамилии и имени студента из таблиц №3.1 и №3.2.

Таблица №3.1

Первая буква фамилии	Суммарный теплоприток в помещение Q, кВт	Суммарный влагоприток в помещение W^.10^3, кг/с
Теплый период года	Холодный период года	Теплый период года	Холодный период года
А-Д		- 6	0,77	0,3
Е-К		- 17		0,9
Л-О		- 8	0,35	0,3
П-Т		- 12	1,3	1,1
У-Я		- 4	0,3	0,15

Таблица №3.2

Первая буква имени	Город	Расчетные параметры наружного воздуха
Теплый период	Холодный период
Температура t, ^оС	Относительная влажность φ, %	Температура t, ^оС	Относительная влажность φ, %
А-Д	Москва	26,3		- 28
Е-К	Краснодар	31,1		- 19
Л-О	Махачкала			- 14
П-Т	Астрахань	32,1		- 23
У-Я	Белгород	27,4		- 23

В качестве параметров воздуха внутри помещения следует взять для теплого периода года температуру 22^оС и относительную влажность 50%, а для холодного периода - температуру 20^оС и относительную влажность 50%.

Примерная схема обработки воздуха показана на рисунке 3.1 - для теплого периода года и на рисунке 3.3 - для холодного периода.

Рис. 3.1. I-d-диаграмма влажного воздуха. Схема обработки приточного воздуха в лабораторной приточно-вытяжной установке для теплого периода года.

Порядок построения схемы обработки воздуха:

1. Построение схемы обработки воздуха для теплого периода года. На I-d-диаграмму влажного воздуха наносится точка, отражающая параметры

внутреннего воздуха помещения для теплого периода года (точка В).

2. Рассчитывается тепловлажностный коэффициент помещения для теплого периода (кДж/кг влаги):

ε_т = Q_т/ W_т , (3.1)

где Q_т - суммарный теплоприток в помещение в теплый период (кВт) принимается по таблице №2.1; W_т - суммарный влагоприток в помещение в теплый период (кг/с) принимается по таблице №2.1.

3. Из точки 0 ^оС на оси ординат I-d-диаграммы проводится луч процесса к соответствующему значению ε_т и параллельно переносится на точку В. Значения ε_т нанесены по контуру I-d-диаграммы. На некоторых диаграммах значения ε_т представлены в виде транспортира в нижней части диаграммы. Луч процесса ε_т показывает направление изменения состояния воздуха в помещении под воздействием тепло- и влагопритоков.

4. По лучу процесса ε_т от точки В вниз (при положительном теплопритоке) откладывается рабочая разность температур ∆t_раб, которую обычно принимают 3-10^оС, в зависимости от способа воздухораспределения в помещении. Полученная точка Пт отражает состояние воздуха, который будет подаваться в помещение после обработки в системе кондиционирования (приточный воздух). Воздух состояния Пт принимает на себя тепло- и влагопритоки в помещении, переходит в состояние В и забирается из помещения через вытяжную систему.

5. Рассчитывается полезная массовая производительность системы кондиционирования по воздуху L (кг/с):

L = Q_т/∆I_раб, (3.2)

L = W_т /(∆d_раб ^. 10^-3), (3.3)

где ∆I_раб - ассимилирующая способность воздуха по теплу, кДж/кг (рассчитывается как разность значений энтальпии в точках В и Пт); ∆d_раб - ассимилирующая способность воздуха по влаге, г/кг (рассчитывается как разность значений влагосодержания воздуха в точках В и Пт). Для дальнейших расчетов принимается большее из полученных значений L.

6. На I-d-диаграмму влажного воздуха наносится точка, отражающая расчетные параметры наружного воздуха в теплый период года (точка Н_т).

7.Строится процесс сухого охлаждения воздуха в пластинчатом теплоутилизаторе (Нт-Т). Эффективность теплоутилизации перекрестно-точных рекуператоров достигает до 70% в зависимости от разности температур между потоками воздуха. Принимая КПД рекуператора η = 0,5, рассчитывается температура воздуха на выходе из рекуператора (точка Т):

t_Т = tн_т + η ^. ( tв - tн_т), (3.4)

где tн_т, tв - температуры воздуха наружного (точка Нт) и вытяжного (точка В), ^оС. Процессы изменения состояния наружного и вытяжного воздуха в пластинчатом перкрестно-точном рекуператоре изображены на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. I-d-диаграмма влажного воздуха. Изменение состояния наружного и вытяжного воздуха в пластинчатом перкрестно-точном рекуператоре в теплый и холодный период года.

8. Строится точка О, отражающая состояние воздуха на выходе из воздухоохладителя, перед поступлением в воздухонагреватель 2-го подогрева. Для построения точки О проводится линия постоянного влагосодержания из точки Пт до пересечения с линией φ=95%.

9. Строятся процессы: 1) охлаждения с осушением воздуха в воздухоохладителе (Т-О) и 2) сухого нагрева в воздухонагревателе второго подогрева (О-П_т).

10. Определяется полезная нагрузка на аппараты кондиционера:

- для воздухоохладителя

а) холодопроизводительность (кВт)

Q_о = L ^. (Iт - Iо) (3.5)

б) количество выпадающего из воздуха конденсата (кг/с)

W_осуш = L ^. (d_Т- d_О) ^. 10^-3 (3.6)

- для воздухонагревателя тепловая нагрузка (кВт)

Q_н = L ^. (Iп_т - Iо), (3.7)

где Iт, Iо, Iп_т, d_Т, d_О - энтальпия и влагосодержание воздуха соответствующих точек, определяются по I-d-диаграмме при построении схемы обработки воздуха.

11. Построение схемы обработки воздуха для холодного периода года. Рассчитывается ассимилирующая способность воздуха по теплу для холодного периода года, исходя из условия, что общее количество обрабатываемого воздуха при переходе от теплого к холодному периоду не меняется, кДж/кг:

∆Iраб_х = Q_х/L, (3.8)

где Q_х - суммарный теплоприток в помещение в холодный период (кВт) принимается по таблице №3.1.

12. Рассчитывается тепловлажностный коэффициент помещения для холодного периода (кДж/кг влаги):

ε_х = Q_х/ W_х , (3.9)

где W_х - суммарный влагоприток в помещение в холодный период (кг/с) принимается по таблице №2.1.

13. На I-d-диаграмму влажного воздуха наносится точка, отражающая параметры внутреннего воздуха помещения для холодного периода года (точка В).

14. Через точку В проводится луч процесса изменения состояния воздуха в помещении с тепловлажностным коэффициентом ε_х и по нему откладывается ∆Iраб_х от точки В вверх, если теплоприток Q_х отрицательный, или вниз, если теплоприток Q_х положительный. Полученная точка Пх отражает состояние воздуха, который будет подаваться в помещение после обработки в системе кондиционирования (приточный воздух).

15. На I-d-диаграмму влажного воздуха наносится точка, отражающая расчетные параметры наружного воздуха в холодный период года (точка Нх).

16. Строится процесс сухого нагрева воздуха в пластинчатом теплоутилизаторе (Нх-Т). Примая КПД рекуператора η = 0,6, рассчитывается температура воздуха на выходе из рекуператора (точка Т):

t_Т = tн_х + η ^. ( tв - tн_х), (3.10)

где tн_х, tв - температуры воздуха наружного (точка Нх) и вытяжного (точка В), ^оС.

17. Строится точка О, отражающая состояние воздуха на выходе из камеры орошения, перед поступлением во второй воздухонагреватель. Для построения точки О проводится линия постоянного влагосодержания из точки Пх до пересечения с линией φ=95%.

18. Строится точка К, отражающая состояние воздуха на выходе из воздухонагревателя 1-го подогрева, перед обработкой в камере орошения. Из точки О проводится линия постоянной энтальпии до пересечения с линией постоянного влагосодержания, построенной из точки Т.

19. На диаграмму наносятся процессы обработки воздуха: сухой нагрев в воздухонагревателе 1-го подогрева (Т-К), адиабатное увлажнение в камере орошения (К-О), сухой нагрев в воздухонагревателе 2-го подогрева (О-Пх).

20.. Определяется полезная нагрузка на аппараты кондиционера:

- для воздухонагревателя 1-го подогрева тепловая нагрузка (кВт)

Q_н = L ^. (Iт - Iк), (3.11)

- для воздухонагревателя 2-го подогрева тепловая нагрузка (кВт)

Q_н = L ^. (Iп_х - Iо), (3.12)

- для камеры орошения увлажняющая способность (кг/с)

W_увл = L ^. (d_О- d_К) ^. 10^-3, (3.13)

где Iт, Iо, Iк, Iп_х, d_К, d_О - энтальпия и влагосодержание воздуха в соответствующих точках, определяются по I-d-диаграмме при построении схемы обработки воздуха.

Полученные нагрузки на аппараты кондиционера в дальнейшем используются при подборе аппаратов. Тепловые нагрузки на воздухонагреватель 2-го подогрева, полученные для теплого и холодного периода (формулы 3.7 и 3.12) сравниваются, для последующих расчетов принимается большее значение.

Рис.3.3.. I-d-диаграмма влажного воздуха. Схема обработки приточного воздуха в лабораторной приточно-вытяжной установке для холодного периода года.

Дата добавления: 2017-01-14