Страница 5: ВСН 30-77. Инструкция по проектированию двухступенчатых бескомпрессорных систем кондиционирования воздуха (46721)

б) определяют температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер tc2 = tн + 1,5 = 37,7 + 1,5 = 39,2 С, температуру мокрого термометра и температуру точки росы рециркуляционного воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (см. I - d-диаграмму, рис. 16).

tми = 19 ??С, tри = 14,6 С;

в) вычисляют критерий

г) вычисляют критерий Rс по диаграмме на рис. 14 при (tp - tвн) = tри - tми = 14,6 - 19 = -4,4 ??С и tвн = tми = 19 ??С Rс = 3,18;

д) вычисляют (1 + М3сRс) = 1 + 0,82 ´ 3,18 = 3,61;

е) вычисляют

ж) по графику на рис. 10 при известных Тс = 0,768 и (1 + М3сRс) = 3,61 получают точку «а» на прямой 1. По табл. 1 определяют число теплообменников и конструктивные характеристики выбранной системы БСКВ, а именно: суммарное число рядов в первом теплообменнике z = 12. Принимают к установке четыре трехрядные секции.

Суммарное число рядов во втором теплообменнике z = 12. Принимают к установке четыре трехрядные секции. Суммарное число рядов в третьем теплообменнике z = 6. Принимают к установке две трехрядные секции.

2. Проведенный расчет справедлив для схем БСКВ (рис. 1) различной производительности по воздуху (п. 10 прил. 2) в пределах типового ряда от 30 до 240 тыс. м3/ч.

3. Производительность приточного и испарительного кондиционеров принимается равной L = 31500 м3/ч.

4. Теплообменники I, II и III собираются из типовых трехрядных секций кондиционеров Кт03.1030.0 в соответствии с п. 1ж данного примера.

Конструктивные характеристики одной секции: поверхность охлаждения Fохл = 162,8 м2, живое сечение для прохода воздуха fж = 1,44 м2; живое сечение для прохода воды  = 0,00419 м2. По воде секции соединены по схеме рис. 6б.

Конструктивные характеристики установленных теплообменников приведены в табл. 3.

Таблица 3

5. Построение процессов на I - d-диаграмме проводят в соответствии с п. 15 прил. 2 к настоящей Инструкции:

а) вычисляют общую разность теплосодержаний воздуха в приточном кондиционере

при равных количествах воздуха в приточном и испарительном кондиционерах Iпр = ??Iисп;

б) определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера.

Из точки 5 проводят линию постоянного теплосодержания I5 до пересечения с  = 100 % в точке tми. От этой точки откладывают величину Iисп.

I8 = I5 + ??Iисп = 12,9 + 4,54 = 17,44 ккал/кг.

При I8 на линии  = 100 % находят температуру воздуха после испарительного кондиционера tc8 = 24,2 С;

в) определяют температуру воды, поступающей в теплообменники I и III,

t11 = tс8 + 0,2 = 24,2 + 0,2 = 24,4 ??С;

г) определяют температуру воздуха tс3 после теплообменника I

tc3 = t11 + 0,5 = 24,4 + 0,5 = 24,9 ??С.

Точка 3 находится на линии постоянного влагосодержания, проведенной через точку 1;

д) определяют разность теплосодержаний воздуха в теплообменнике II

е) определяют температуру воды, поступающей в теплообменник II,

t9 = tc4 - 0,3 = 20,3 - 0,3 = 20 ??С

и температуру воды после теплообменника II при ВМК = 1,5

ж) определяют температуру точки росы воздуха после оросительной камеры МК

tp7 = t9 - 0,2 = 20 - 0,2 = 19,8 ??С,

при  = 95 % и tp7 = 19,8 ??С на I - d-диаграмму наносят точку 7 и определяют теплосодержание I7 = 13,7 ккал/кг и температуру tc7 = 20,5 ??С;

з) определяют параметры воздуха после теплообменника III:

теплосодержание воздуха

I6 = I7 - III = 13,7 - 1,1 = 12,6 ккал/кг,

температуру воздуха в точке пересечения линий I6 и d5 tc6 = 25,8 °С;

и) определяют разность теплосодержаний в оросительной камере БК

IБК = I8 - I7 = 17,44 - 13,7 = 3,74 ккал/кг

и температуру воды, поступающей в оросительную камеру БК, при ВБК = 1,8;

к) полученные точки (2, 3, 4) и (5, 6, 7, 8) соединяют прямыми линиями (см. рис. 16).

Пример 2 (обратная задача)

В примере рассматривается БСКВ, в которой приточный и испарительный кондиционеры работают на наружном воздухе (рис. 17).

Исходные данные

а) расчетные параметры наружного воздуха для Москвы: tн = 28,5 С; Iн = 12,9 ккал/кг;

б) производительность БСКВ по воздуху G = 37800 кг/ч;

в) в качестве теплообменников I и II приняты три трехрядные секции Кт03.1030.0, а теплообменника III - две секции Кт03.1030.0, соединенные по воде по схеме б рис. 6. Установленные поверхности охлаждения (zI = 9; zII = 9; zIII = 6) соответствуют характеристике системы по п. 3 табл. 1 и линии 3 на рис. 10.

Конструктивные характеристики секции Кт03.1030.0: Fохл = 162,8 м2, fж = 1,44 м2;  = 0,00419 м2. Конструктивные характеристики установленных теплообменников приведены в табл. 4.

Рис. 17

Таблица 4

г) условные коэффициенты орошения в I, II и III теплообменниках приняты 1,2; 1,5; 0,6 (см. табл. 1);

д) теплоизбытки в помещении составляют Qпом = 81500 ккал/ч, а луч процесса в помещении равен  = 1900;

е) рабочая схема системы приведена на рис. 1.

Требуется определить температуру, до которой может быть охлажден воздух, в приточном кондиционере, и построить на I - d-диаграмме процессы, протекающие в элементах БСКВ.

Решение

1. Определение температуры приточного воздуха ведется в соответствии с требованиями п. 18 прил. 2 к настоящей Инструкции:

а) на I - d-диаграмму наносят параметры наружного воздуха в точке 1 (рис. 17);

б) определяют температуру воздуха, поступающего в приточный кондиционер: tc2 = tн + 1,5 = 28,5 + 1,5 = 30 С (точка 2)

и по I - d-диаграмме вычисляют температуру мокрого термометра tми и точки росы tри воздуха, поступающего в испарительный кондиционер, tми = 19 ??С, tри = 13,7 С (см. рис. 17);

в) вычисляют критерий

г) вычисляют критерий Rс по диаграмме на рис. 14 при (tp - tвн) = (tри - tми) = 13,7 - 19,0 = -5,3 ??С и tми = 19,0 С, принимая tp = tри и tвн = tми, критерий Rc = 3,1;

д) вычисляют величину комплекса (1 = М3сRс)

(1 + М3сRс) = 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 + М3сRc)0,63 = 0,331  3,090,63 = 0,673;

ж) вычисляют температуру приточного воздуха tс4

tc4 = tc2 -  (tc2 - tри) = 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

б) при условии ??Iпр = ??Iисп определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера. Из точки 5 проводят линию постоянного теплосодержания I5 до пересечения с  = 100 % в точке tми. От этой точки откладывают величину Iисп

I8 = I5 + ??Iисп = 12,9 + 2,64 = 15,54 ккал/кг

и при I8 на линии  = 100 % находят температуру воздуха после испарительного кондиционера tс8 = 24,2 С;

в) определяют температуру воды, поступающей в теплообменник II,

t11 = tc8 + 0,2 = 22 + 0,2 = 22,2 ??С;

г) определяют температуру воздуха tc3 после I теплообменника

tc3 = t11 + 0,5 = 22,2 + 0,5 = 22,7 ??С;

точка 3 на I - d-диаграмме наносится при d1 = 9,8 г/кг и tc3 = 22,7 ??С;

д) определяют разность теплосодержаний воздуха в теплообменнике II

е) определяют температуру воды, поступающей в теплообменник II,

t9 = tc4 - 0,3 = 19 - 0,3 = 18,7 ??С,

и температуру воды после теплообменника II при ВМК = 1,5

ж) определяют температуру точки росы воздуха после оросительной камеры МК

tp7 = t9 - 0,2 = 18,7 - 0,2 = 18,5 ??С,

температуру tc7 и теплосодержание воздуха I7 после оросительной камеры МК при ?? = 95 % и tp7 = 18,5 С;

tc7 = 19,2 ??С, I7 = 12,7 ккал/кг;

з) определяют теплосодержание воздуха после теплообменника III

I6 = I7 - ??III = 12,7 - 0,89 = 11,81 ккал/кг,

температуру воздуха после теплообменника III в точке пересечения линий I6 и d5 = 9,8 г/кг tс6 = 24,0 С;

и) определяют разность теплосодержаний воздуха в оросительной камере БК

IБК = I8 - I7 = 15,54 - 12,7 = 2,84 ккал/кг

и температуру воды, поступающей в оросительную камеру БК, при ВБК = 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  = 1900. При перепаде ??t = 6 ??С параметры внутреннего воздуха в помещении

tc13 = 25 ??С,  = 54 %.

Пример 3

В примере приведен аналитический расчет БСКВ. Приточный и испарительный кондиционеры работают на наружном воздухе (рис. 18).

Исходные данные

а) расчетные параметры наружного воздуха:

tн = 32,6 ??С; Iн = 11,8 ккал/кг; В = 715 мм рт. ст.

d1 = 6,5 г/кг;

б) параметры воздуха, поступающего в приточный кондиционер (точка 2):

tc2 = tн + 1,5 = 32,6 + 1,5 = 34,1 ??С, I2 = 12,15 ккал/кг;

в) параметры воздуха, поступающего в испарительный кондиционер (точка 5):

tc5 = 32,6 ??С и I5 = 11,8 ккал/кг;

г) производительность по воздуху приточного и испарительного кондиционеров принята одинаковой и равной G = 74400 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 Fохл = 327,4 м2, живое сечение для прохода воздуха fж = 2,88 м2, живое сечение для прохода воды  = 0,00419 м2. Конструктивные характеристики установленных теплообменников приведены в табл. 5.

Таблица 5

е) условные коэффициенты орошения теплообменников I, II и III приняты соответственно  = 1;  = 1;  = 0,7;

Рис. 18

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 tc4 = 17,5 °С и при d1 = 6,5 г/кг находят его теплосодержание

I4 = 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

Iпр = I2 - I4 = 12,15 - 8,15 = 4 ккал/кг;

б) при одинаковых производительностях по воздуху перепад теплосодержаний в испарительном кондиционере Iисп должен быть равен перепаду теплосодержаний в приточном кондиционере Iпр;

в) определяют теплосодержание воздуха после испарительного кондиционера (точка 8 на рис. 18)

I8 = I5 + ??Iисп = 11,8 + 4 = 15,8 ккал/кг;

г) температуру воздуха после испарительного кондиционера определяют при I8 на линии  = 100 %

tc8 = 21,8 ??С;

д) начальную температуру воды, поступающей в теплообменники I и III, принимают на 0,2 ??С выше tc8, см. п. 15в приложения к настоящей Инструкции

t11 = 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

г) определяют расход воды в теплообменнике

д) определяют скорость воды в трубках теплообменника

е) определяют величину начальной движущей силы теплообмена (tc - tвн), когда tc = tc2 = 34,1 °С и tвн = t11 = 22 ??С,

(tc - tвн) = 34,1 - 22 = 12,1 ??С;

ж) определяют величину охлаждения воздуха в теплообменнике I по уравнению (5)

tcI = 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

tc3 = tc2 - tcI = 34,1 - 10,6 = 23,5 ??С;

и) определяют конечную температуру воды после теплообменника I по уравнению (7), если tвн = t11 и tвк = ,

к) определяют сопротивление теплообменника по воздуху по уравнению (8)

НI = 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

д) определяют скорость воды в трубках теплообменника

е) определяют величину начальной движущей силы теплообмена (tс - tвн), когда tс = tс5 = 32,6 °С и tвн = t11 = 22 ??С:

(tc - tвн) = 32,6 - 22 = 10,6 ??С;

ж) определяют величину охлаждения воздуха в теплообменнике III по уравнению (5)

tcIII = 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

tc6 = tc5 - tcIII = 32,6 - 7,5 = 25,1 ??С

и его теплосодержание

и) определяют конечную температуру воды после теплообменника III по уравнению (7), если tвн = t11 и tвк = ,

к) определяют сопротивление теплообменника по воздуху по уравнению (8)

НIII = 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. tc3 = 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