ВСН 30-77, часть 3
и по I — d -диаграмме вычисляют температуру мокрого термометра t ми и точки росы t ри воздуха, поступающего в испарительный кондиционер, t ми = 19 ° С, t ри = 13,7 ° С (см. рис. 17);
в) вычисляют критерий
;
г) вычисляют критерий R с по диаграмме на рис. 14 при (t p – t вн ) = (t ри – t ми ) = 13,7 – 19,0 = – 5,3 ° С и t ми = 19,0 ° С, принимая t p = t ри и t вн = t ми , критерий R c = 3,1;
д) вычисляют величину комплекса (1 = М 3с R с )
(1 + М 3с R с ) = 1 + 0,675 × 3,1 = 3,09;
е) определяют
относительное изменение температуры воздуха
по графику рис. 10 (линия 3
) или по формуле
= 0,331(1 +
М
3с
R
c
)0,63
=
0,331
×
3,090,63
= 0,673;
ж) вычисляют температуру приточного воздуха t с4
t
c4
= t
c2
–
(t
c2
–
t
ри
) = 30
–
0,673(30
–
13,7) = 19
°
С.
2. Построение процессов в БСКВ на I — d -диаграмме проводят в последовательности, изложенной в п. 15 прил. 2 к настоящей Инструкции:
а) определяют общую разность теплосодержаний воздуха в приточном кондиционере
D
I
пр
=
(t
с2
–
t
с4
) = 0,24(30
–
19) = 2,64 ккал/кг (см. рис. 17)
б) при условии D I пр = D I исп определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера. Из точки 5 проводят линию постоянного теплосодержания I 5 до пересечения с j = 100% в точке t ми . От этой точки откладывают величину D I исп
I 8 = I 5 + D I исп = 12,9 + 2,64 = 15,54 ккал/кг
и при I 8 на линии j = 100% находят температуру воздуха после испарительного кондиционера t с8 = 24,2 ° С;
в) определяют температуру воды, поступающей в теплообменник II ,
t 11 = t c8 + 0,2 = 22 + 0,2 = 22,2 ° С;
г) определяют температуру воздуха t c3 после I теплообменника
t c3 = t 11 + 0,5 = 22,2 + 0,5 = 22,7 ° С;
точка 3 на I — d -диаграмме наносится при d 1 = 9,8 г/кг и t c3 = 22,7 ° С;
д) определяют разность теплосодержаний воздуха в теплообменнике II
D
I
II
=
(t
с3
–
t
с4
) = 0,24(22,7
–
19) = 0,89 ккал/кг;
е) определяют температуру воды, поступающей в теплообменник II ,
t 9 = t c4 – 0,3 = 19 – 0,3 = 18,7 ° С,
и температуру воды после теплообменника II при В МК = 1,5
;
ж) определяют температуру точки росы воздуха после оросительной камеры МК
t p7 = t 9 – 0,2 = 18,7 – 0,2 = 18,5 ° С,
температуру t c7 и теплосодержание воздуха I 7 после оросительной камеры МК при j = 95% и t p7 = 18,5 ° С;
t c7 = 19,2 ° С, I 7 = 12,7 ккал/кг;
з) определяют теплосодержание воздуха после теплообменника III
I 6 = I 7 – D I II = 12,7 – 0,89 = 11,81 ккал/кг,
температуру воздуха после теплообменника III в точке пересечения линий I 6 и d 5 = 9,8 г/кг t с6 = 24,0 ° С;
и) определяют разность теплосодержаний воздуха в оросительной камере БК
D I БК = I 8 – I 7 = 15,54 – 12,7 = 2,84 ккал/кг
и температуру воды, поступающей в оросительную камеру БК , при В БК = 1,8
.
Полученные точки (2 , 3 , 4 ) и (5 , 6 , 7 , 8 ) соединяют прямыми линиями.
3. Для определения параметров воздуха в помещении из точки 4 (рис. 17) проводят луч процесса в помещении e = 1900. При перепаде D t = 6 ° С параметры внутреннего воздуха в помещении
t c13 = 25 ° С, j = 54%.
Пример 3
В примере приведен аналитический расчет БСКВ. Приточный и испарительный кондиционеры работают на наружном воздухе (рис. 18).
Рис.
18
Исходные данные
а) расчетные параметры наружного воздуха:
t н = 32,6 ° С; I н = 11,8 ккал/кг; В = 715 мм рт. ст. d 1 = 6,5 г/кг;
б) параметры воздуха, поступающего в приточный кондиционер (точка 2 ):
t c2 = t н + 1,5 = 32,6 + 1,5 = 34,1 ° С, I 2 = 12,15 ккал/кг;
в) параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (точка 5 ):
t c5 = 32,6 и I 5 = 11,8 ккал/кг;
г) производительность по воздуху приточного и испарительного кондиционеров принята одинаковой и равной G = 74 400 кг/ч;
д) в качестве теплообменников I и II приняты четыре трехрядные секции Кт06.1030.0, а теплообменника III – две секции Кт06.1030.0, соединенные по воде по схеме б на рис. 6. Секция Кт06.1030.0 имеет следующие конструктивные характеристики: поверхность охлаждения F охл = 327,4 м2 , живое сечение для прохода воздуха f ж = 2,88 м2 , живое сечение для прохода воды j = 0,00419 м2 . Конструктивные характеристики установленных теплообменников приведены в табл. 5.
Таблица 5
|
Теплообменники |
Поверхность охлаждения F охл , м2 |
Живое сечение для прохода воздуха f ж , м2 |
Живое сечение для прохода воды j , м2 |
|
I |
1309,6 |
2,88 |
0,03352 |
|
II |
1309,6 |
2,88 |
0,03352 |
|
III |
654,8 |
2,88 |
0,01676 |
е) условные
коэффициенты орошения теплообменников I
, II
и III
приняты соответственно
= 1;
= 1;
= 0,7;
ж) в качестве оросительной камеры малого контура циркуляции воды принимают форсуночную камеру Кт-60 с плотностью форсунок 18 шт/м2 ряд, диаметр форсунок 3,5 мм, а камеры большого контура – форсуночную камеру Кт-60 с плотностью форсунок 24 шт/м2 ряд, диаметр форсунок 4 мм.
Решение
Аналитический расчет БСКВ проводят в соответствии с пп. 20 – 29 прил. 2 к настоящей Инструкции.
1. На I — d -диаграмме (рис. 18) наносят параметры воздуха, поступающего в приточный кондиционер (точка 2 ) и в испарительный кондиционер (точка 5 ).
2. Предварительно задаются в соответствии с п. 1 прил. 2 к настоящей Инструкции температурой приточного воздуха t c4 = 17,5 ° С и при d 1 = 6,5 г/кг находят его теплосодержание
I 4 = 8,15 ккал/кг.
3. Предварительно определяют начальную температуру воды, поступающей в теплообменники I и III . Для этого:
а) определяют перепад теплосодержаний в приточном кондиционере
D I пр = I 2 – I 4 = 12,15 – 8,15 = 4 ккал/кг;
б) при одинаковых производительностях по воздуху перепад теплосодержаний в испарительном кондиционере D I исп должен быть равен перепаду теплосодержаний в приточном кондиционере D I пр ;
в) определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера (точка 8 на рис. 18)
I 8 = I 5 + D I исп = 11,8 + 4 = 15,8 ккал/кг;
г) температуру воздуха после испарительного кондиционера определяют при I 8 на линии j = 100%
t c8 = 21,8 ° С;
д) начальную температуру воды, поступающей в теплообменники I и III , принимают на 0,2 ° С выше t c8 , см. п. 15в приложения к настоящей Инструкции
t 11 = 21,8 + 0,2 = 22 ° С.
4. Расчет теплообменника I проводят в соответствии с п. 25 прил. 2 к настоящей Инструкции:
а) определяют критерий глубины
;
б) определяют отношение живых сечений
;
в) определяют весовую скорость воздуха в живом сечении теплообменника
кг/м2
с;
г) определяют расход воды в теплообменнике
W
I
= G
пр
= 74 400
×
1
= 74 400 кг/ч;
д) определяют скорость воды в трубках теплообменника
м/с;
е) определяют величину начальной движущей силы теплообмена (t c – t вн ), когда t c = t c2 = 34,1 ° С и t вн = t 11 = 22 ° С,
(t c – t вн ) = 34,1 – 22 = 12,1 ° С;
ж) определяют величину охлаждения воздуха в теплообменнике I по уравнению (5)
D t cI = 0,475 × 12,10,96 × 7,2 – 0,25 × 0,620,14 × 4550,3 × 85,9 – 0,12 = 10,6 ° С
з) определяют температуру воздуха после теплообменника I
t c3 = t c2 – D t cI = 34,1 – 10,6 = 23,5 ° С;
и) определяют
конечную температуру воды после теплообменника I
по уравнению
(7), если t
вн
= t
11
и t
вк
=
,
;
к) определяют сопротивление теплообменника по воздуху по уравнению (8)
Н I = 0,0866 × 12 × 7,21,87 = 41,5 мм вод. ст.
5. Расчет теплообменника III проводят в соответствии с п. 26 прил. 2 к настоящей Инструкции:
а) определяют критерий глубины
;
б) определяют отношение живых сечений
;
в) определяют весовую скорость воздуха в живом сечении теплообменника
;
г) определяют расходы воды в теплообменнике
W
III
= G
исп
×
= 74 400
×
0,7
= 52 000 кг/ч;
д) определяют скорость воды в трубках теплообменника
м/с;
е) определяют величину начальной движущей силы теплообмена (t с – t вн ), когда t с = t с5 = 32,6 ° С и t вн = t 11 = 22 ° С:
(t c – t вн ) = 32,6 – 22 = 10,6 ° С;
ж) определяют величину охлаждения воздуха в теплообменнике III по уравнению (5)
D t cIII = 0,475 × 10,60,96 × 7,2 – 0,25 × 0,8620,14 × 227,50,3 × 172 – 0,12 = 7,5 ° С;
з) определяют температуру воздуха после теплообменника III
t c6 = t c5 – D t cIII = 32,6 – 7,5 = 25,1 ° С
и его теплосодержание
I
6
= I
5
–
(t
c5
–
t
c6
) = 11,8
–
0,24
×
7,5
= 10 ккал/кг;
и) определяют
конечную температуру воды после теплообменника III
по
уравнению (7), если t
вн
= t
11
и
t
вк
=
,
к) определяют сопротивление теплообменника по воздуху по уравнению (8)
Н III = 0,0866 × 6 × 7,21,87 = 20,8 мм вод. ст.
6. Расчет теплообменника II проводят в соответствии с п. 27 прил. 2 к настоящей Инструкции:
а) начальная температура воздуха для теплообменника II должна быть равна конечной температуре воздуха после теплообменника I , т. е. t c3 = 23,5 ° С;
б) критерий глубины, отношение живых сечений, скорости воздуха и воды в теплообменнике II имеют те же значения, что и в теплообменнике I ;
в) определяют величину охлаждения воздуха в теплообменнике II
D t cII = (t c3 – t c4 ) = 23,5 – 17,5 = 6 ° С
и перепад теплосодержаний воздуха в теплообменнике II
D
t
II
=
(t
c3
–
t
c4
) = 0,24
×
6
= 1,44 ккал/кг;
г) определяют величину начальной движущей силы теплообмена (t с – t вн ) из уравнения (5)
;
д) для теплообменника II при t c = t c3 и t вн = t 9 определяют начальную температуру воды, поступающей в теплообменник II ,
t 9 = t c3 – (t c – t вн ) = 23,5 – 6,5 = 17 ° С;
е) определяют конечную температуру воды после теплообменника II по уравнению (7), если t вн = t 9 и t вк = t 10 ,
;
ж) сопротивление по воздуху теплообменника II равно сопротивлению теплообменника I
Н II = 41,5 мм вод. ст.
7. Расчет оросительной камеры МК проводят в соответствии с п. 28 прил. 2 к настоящей Инструкции.
Исходные данные
В камере МК охлаждается вода в количестве W = 74 400 кг/ч с начальной температурой t 10 = 18,44 ° С до температуры t 9 = 17 ° С.
Параметры воздуха на входе в камеру МК соответствуют параметрам воздуха после теплообменника III (точка 6 ).
На I — d -диаграмме строят процесс сухого охлаждения воздуха в теплообменнике III (точки 5 и 6 , рис. 18) и определяют:
а) температуру точки росы t ри = 6,8 ° С;
б) критерий относительного охлаждения воды по уравнению (13) при t вн = t 10 и t вк = t 9 :
;
в) температурный критерий М I
г) критерий R по диаграмме на рис. 14, предварительно определив разность t p – t вн , принимая t p = t ри = 6,8 ° С и t вн = t 10 = 18,44 ° С при (t p – t вн ) = 11,64 ° С; R = 2,7;
д) коэффициент орошения В МК по номограмме на рис. 15 или по формуле (15)
,
В
МК
= 1;
е) определяют теплосодержание воздуха после оросительной камеры МК по уравнению (17), принимая t вн = t 10 ; t вк = t 9 ,
I 7 = I 6 + В МК (t 10 – t 9 ) с в = 10 + 1(18,44 – 17) × 1 = 11,44 ккал/кг;
ж) на I — d -диаграмму наносят точку 7 при I 7 и j = 95 – 97 %.
Строят процесс (линию 6 – 7 на рис. 18) повышения теплосодержания воздуха в камере МК .
Примечание. Так
как коэффициент орошения в камере МК
равен условному
коэффициенту орошения
в теплообменнике II
, то расчет считается законченным.
8. Рассчитывают оросительную камеру БК в соответствии с п. 29 прил. 2 к настоящей Инструкции. В оросительной камере БК требуется охладить воду, поступающую из теплообменников I и III .
Исходные данные
Начальная температура воды равна средней температуре отепленной воды из теплообменников I и III (точка 12 )
.
Конечная температура охлажденной воды равна начальной температуре воды, поступающей в теплообменники I и III ,
t 11 = 22 ° С.
Начальные параметры воздуха (I 7 и t с7 ) перед оросительной камерой БК соответствуют конечным параметрам воздуха после оросительной камеры МК (точка 7 , рис. 18).
На I — d -диаграмме при I 7 и j = 95% находят t с7 = 17,1 ° С и t p7 = 16,1 ° С и вычисляют:
а) разность (t p – t вн ), принимая t p = t p7 = 16,1 ° С и t вн = t 12 = 14,54 ° С, (t p – t вн ) =16,1 – 24,54 = – 8,44 ° С;
б) разность (t вк – t вн ), принимая t вк = t 11 = 22 ° С и t вн = 24,54 ° С, (t вк – t вн ) = 22 – 24,54 = – 2,54 ° С;
в) критерий R по диаграмме на рис. 14, предварительно определив разность (t р – t вн ), принимая t p = t p7 = 16,1 ° С и t вн – 24,54 ° С при (t p – t вн ) = 16,1 – 24,54 = – 8,44 ° С, R = 3,6;
г) коэффициент орошения по уравнению (18)
,
В БК = 1,7;
д) теплосодержание воздуха I 8 после оросительной камеры БК из уравнения теплового баланса по формуле (20)
I 8 = I 7 + В БК (t 12 – t 11 )с в = 11,44 + 1,7(24,54 – 22)1 = 15,78 ккал/кг.
е) на I — d -диаграмму наносят точку 8 при j = 100% и I 8 , строят процесс (линию 7 – 8 ), рис. 18) повышения теплосодержания воздуха в камере БК .
Примечание. Расчет системы считают законченным, так как коэффициент орошения в камере БК равен сумме условных коэффициентов орошения для теплообменников I и III
S В усл = 1,0 + 0,7 = 1,7 = В БК .