Страница 3: ВСН 30-77. Инструкция по проектированию двухступенчатых бескомпрессорных систем кондиционирования воздуха (46721)

Примечание. При расчете БСКВ по схеме на рис. 2 следует выполнять требования п. 2.16 настоящей Инструкции. Поверхности теплообменника I и каждого теплообменника II приточного кондиционера должны отвечать результатам расчета по уравнениям табл. 1 или графику на рис. 10.

11. Каждое уравнение в табл. 1 соответствует БСКВ с фиксированными поверхностями I, II и III теплообменников, а также определенным коэффициентам орошения В в форсуночных камерах с заданными конструктивными характеристиками.

Рис. 10. График для определения величины охлаждения воздуха  в бескомпрессорных системах кондиционирования воздуха

Линии 1, 2 и 3 соответствуют характеристикам систем в табл. 1

Таблица 1

Примечания к таблице 1: 1. z - суммарное число рядов оребренных труб по пути движения воздуха в типовых секциях подогрева или охлаждения, из которых собираются теплообменники I, II , III.

2. Весовая скорость воздуха в теплообменниках I, II и III при их номинальной производительности не должна превышать v = 7,3 кг/м2с. При этом суммарное сопротивление I и II теплообменников приточного кондиционера соответственно уравнениям составит: 1. Н = 85 мм вод. ст. 2. Н = 64 мм вод. ст. 3. Н = 64 мм вод. ст.

3. При компоновке теплообменников приточного кондиционера из пластинчатых или спирально-навивных калориферов, выпускаемых промышленностью, необходимо обеспечивать указанные в табл. 1 значения критериев  и .

Полученные значения  для теплообменников из пластинчатых калориферов должны быть уменьшены на 5 - 10 %.

4. Камеры орошения малого и большого контуров циркуляции воды следует принимать двухрядными с взаимовстречным распылением воды центробежными форсунками.

Плотность расположения форсунок следует принимать 24 шт. м2/ряд, весовую скорость воздуха в камере v?? = 2,8 - 3,3 кг/м2с.

5. Скорость воды в циркуляционных трубопроводах БСКВ следует принимать в пределах 0,7 - 1,3 м/с.

Мощность циркуляционных насосов должна подбираться из условия обеспечения давления воды перед форсунками оросительных камер в пределах 2 - 3,5 ати, а также компенсации потерь давления в циркуляционных трубопроводах и теплообменниках.

Таблица 2

Рис. 11. Графическая интерпретация расчетных зависимостей при работе испарительного кондиционера на рециркуляционном воздухе

tн - температура наружного воздуха (параметры Б); tc2 - температура воздуха, поступающего в приточный кондиционер; tп - температура рециркуляционного воздуха, поступающего в испарительный кондиционер; tми и tри - температура мокрого термометра и точка росы воздуха, поступающего в испарительный кондиционер; tcI; tcII; tcIII - разности температур соответственно в I, II и III теплообменниках

12. С помощью уравнений, приведенных в табл. 1, следует решать как прямые, так и обратные задачи. Целью прямых задач является определение поверхности охлаждения теплообменников при известных начальных параметрах воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры, и при заданной глубине охлаждения приточного воздуха.

Целью обратной задачи является определение глубины охлаждения воздуха в БСКВ при известных начальных параметрах воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры, и известных поверхностях охлаждения теплообменников.

13. Для облегчения расчетов по уравнениям в табл. 1 приводится расчетный график на рис. 10.

Графическая интерпретация расчетных величин по уравнению п. 9 прил. 2 для основных вариантов работы испарительного кондиционера системы БСКВ приведена на рис. 11, 12, 13.

14. При решении прямых задач конечная температура охлажденного в приточном кондиционере воздуха tс4 не может быть задана произвольно.

При ее назначении следует руководствоваться требованиями п. 1 прил. 2 к настоящей Инструкции.

Температура tс4 связана с температурой воздуха tc8 после испарительного кондиционера (см. рис. 9).

Температура tc8, определяемая по теплосодержанию I8 и ?? = 100 %, не должна быть выше температуры воздуха, поступающего в теплый период года в испарительный кондиционер (см. п. 15б прил. 2 к настоящей Инструкции).

15. Графоаналитический метод построения на I - d-диаграмме (см. рис. 9) процессов в БСКВ при известных параметрах воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры (tc2 и tc5), а также при известной температуре охлажденного приточного воздуха tc4 состоит в следующем:

Рис. 12. Графическая интерпретация расчетных зависимостей при работе испарительного кондиционера на наружном воздухе

tн - температура наружного воздуха (параметры Б), поступающего в испарительный кондиционер; tми и tри - температуры мокрого термометра и точки росы воздуха, поступающего в испарительный кондиционер; tс2 - температура воздуха поступающего в приточный кондиционер; ; ;  - разности температур соответственно в I, II и III теплообменниках

Рис. 13. Графическая интерпретация расчетных зависимостей при работе испарительного кондиционера на вытяжном воздухе из технологических помещений

tн - температура наружного воздуха (параметры Б); tc2 - температура воздуха, поступающего в приточный кондиционер; t5 - температура вытяжного воздуха, поступающего в испарительный кондиционер; tми и tри - температуры мокрого термометра и точки росы воздуха, поступающего в испарительный кондиционер; ; ;  - разности температур воздуха соответственно в I, II и III теплообменниках

а) вычисляют величину ??Iпр (разность теплосодержаний воздуха в приточном кондиционере)

Согласно требованиям пп. 2.2, 2.16 настоящей Инструкции и п. 9 прил. 1 к ней

Iпр = ??Iисп;

б) определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера (точка 8 на рис. 9). Из точки 5 (параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер) проводят линию постоянного теплосодержания I5 до пересечения с  = 100 % в точке tми. Вычисляют

I8 = I5 + ??Iисп

и на линии  = 100 % при I8 находят точку 8 и tс8;

в) определяют температуру воды (точка 11), поступающей в теплообменники I и III

t11 = (tc8 + 0,2);

г) определяют температуру воздуха tc3 после теплообменника приточного кондиционера

tc3 = t11 + (0,5 ¸ 2,5).

На I - d-диаграмме проводят линию постоянного влагосодержания через точку 1 и на эту линию наносят точку 3 при вычисленной tc3 (рис. 9);

д) определяют разность теплосодержаний воздуха в теплообменнике II приточного кондиционера

е) определяют начальную и конечную температуры воды, циркулирующей в малом контуре циркуляции воды, точки 9, 10 на  = 100 % (рис. 9).

Температура воды, поступающей в теплообменник II (эта же температура соответствует температуре воды после охлаждения в оросительной камере МК) равна:

t9 = (tc4 - 0,3).

Температуру воды после теплообменника II вычисляют

где ВМК - коэффициент орошения в оросительной камере МК, ВМК = 1,5;

ж) определяют параметры воздуха после оросительной камеры малого контура циркуляции МК (точка 7 на рис. 9); вычисляют точку росы воздуха

tр7 = (t9 - 0,2),

при ?? = 95 % и tp7 на I - d-диаграмму наносят точку 7 и определяют теплосодержание I7 и температуру tc7;

з) определяют параметры воздуха после теплообменника III испарительного кондиционера (точка 6 на I - d-диаграмме, рис. 9). Вычисляют теплосодержание

I6 = (I7 - III)

при III = ??IМК.

Из точки 5, характеризующей параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер, на I - d-диаграмме проводят линию d = const.

На этой линии откладывают величину I6 и наносят точку 6;

и) определяют разность теплосодержаний воздуха в оросительной камере БК IБК = I8 - I7 и температуру воды, поступающей в камеру орошения БК,

где ВБК - коэффициент орошения в камере БК;

к) полученные указанным выше способом точки 2, 3, 4 и 5, 6, 7, 8, характеризующие параметры воздуха до и после теплообменных аппаратов БСКВ, соединяют прямыми линиями (см. рис. 9).

16. Последовательность расчета БСКВ при решении прямых задач, заключающихся в определении поверхности теплообменников I, II и III, такова:

а) на I - d-диаграмму наносят известные параметры: наружного воздуха, поступающего в приточный кондиционер, Iн, tн - точка 1 (см. рис. 9, 11, 12 и 13); воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (рециркуляционного из помещений, рис. 11; наружного, рис. 12; вытяжного из технологических помещений, рис. 13, точка 5);

б) по I - d-диаграмме определяют:

начальную температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер,

tc2 = (tн + 1,5),

температуру мокрого термометра tми и температуру точки росы tри воздуха, поступающего в испарительный кондиционер;

в) вычисляют критерий

г) вычисляют критерий Rс по диаграмме на рис. 14, предварительно определив разность tри - tми, принимая tр = tри и tвн = tми;

д) вычисляют величину комплекса (1 + М3сRс);

е) вычисляют величину относительного изменения температуры воздуха

ж) при известных  и (1 + М3сRс) с помощью графика на рис. 10 (ход решения прямых задач показан пунктирными линиями) и табл. 1 подбирают элементы системы, обеспечивающей требуемое охлаждение приточного воздуха;

з) при решении прямой задачи точка пересечения прямых  и (1 = М3сRс) на графике рис. 10 может оказаться выше линий, характеризующих охлаждающую способность каждой системы. Это означает, что при данных параметрах воздуха, поступающего в приточный и испарительный кондиционеры, требуемое охлаждение воздуха не может быть обеспечено с помощью БСКВ при принятых (табл. 1) поверхностях охлаждения. Если же точка пересечения прямых  и (1 + М3сRс) находится между линиями графика, то для расчета следует принимать вышележащую линию.

17. Для решения обратных задач при расчете БСКВ должны быть предварительно известны:

параметры воздуха, поступающего в приточный кондиционер (наружного, рециркуляционного или их смеси);

параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (наружного, вытяжного или их смеси);

производительность системы по воздуху;

конструктивные характеристики теплообменников: критерий глубины  и отношение живых сечений ;

условные коэффициенты орошения теплообменников.

Расчет БСКВ при решении обратных задач заключается:

в определении параметров воздуха после приточного кондиционера;

в определении параметров воздуха и воды после элементов системы и каждого контура циркуляции;

в построении процессов на I - d-диаграмме.

18. Последовательность расчета БСКВ при решении обратных задач такова:

а) на I - d-диаграмму наносятся известные параметры Iн, tн наружного воздуха - точка 1 (рис. 11, 12 и 13);

воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (рециркуляционного из помещения, рис. 11; наружного, рис. 12; вытяжного из технологических помещений, рис. 13) - точка 5;

б) по I - d-диаграмме определяют начальную температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер tc2 = tн + 1,5 °С;

температуру мокрого термометра tми и температуру точки росы tри воздуха, поступающего в испарительный кондиционер;

в) вычисляют критерий М3с при известных величинах tc2, tми, tри, см. п. 9 приложения 2 к настоящей Инструкции.

г) вычисляют критерий Rс по диаграмме рис. 14, предварительно определив разность tри - tми, принимая tp = tри, tвн = tми;

д) вычисляют величину комплекса (1 + М3сRс);

е) определяют величину критерия

по уравнениям табл. 1 или по графику на рис. 10 при известных (1 + М3сRс) и выбранном типе БСКВ;

ж) вычисляют температуру воздуха, подаваемого в помещения, после приточного кондиционера

tс4 = tc2 -  (tc2 - tри);