Расчет кондиционирования помещения

 

3. Построение зоны наружного климата на I-d диаграмме.

Построение зоны расчетного наружного климата на I-d диаграмме сводится к определению линий минимальной и максимальной относительных влажностей, линий постоянного теплосодержания наружного воздуха для теплого и холодного периодов года (положение точек Н^ТПГ и Н^ХПГ) и линии расчетного максимального влагосодержания , ограничивающих расчетную зону, что позволяет более правильно наметить схему обработки воздуха.

Минимальная относительная влажность наружного воздуха , ограничивающая слева на I–d диаграмме зону расчетного климата, принимается равной 20% – для очень сухого климата и 30 % – для всех остальных местностей.

Значение максимальной относительной влажности , ограничивающей справа на I-d диаграмме зону расчетного климата, рекомендуется принимать в зависимости от степени влажности климата данной местности: в прибрежных районах – 95 %, для районов с континентальным климатом – 90 %, для районов с резко выраженным континентальным климатом (Средняя Азия) – 70 %.

Рассчитаем максимальное влагосодержание, г/кг сухого воздуха:

, г/кг, или

, г/кг, где:

, г/кг – среднемесячное влагосодержание наружного воздуха (точка Н), принимаемое как более высокое за июль или август по абсолютной влажности.

, гПа – барометрическое давление;

, гПа – среднемесячное парциальное  давление водяного пара (упругость водяного пара наружного воздуха) в июле (точка Н), гПа.

Расчетное максимальное влагосодержание, таким образом, устанавливается из максимального среднемесячного путем прибавления 2÷3 г/кг сухого воздуха. Это необходимо, так как в течение суток влагосодержание не остается постоянным. Большее значение из диапазона следует прибавлять при проектировании СКВ во влажном климате, а меньшее – в континентальном. Данная зона расчетного наружного климата определяет диапазоны регулирования работы кондиционера системой автоматизации и управления.

Построения  нанесены на I–d диаграмму 4. За принимается максимальное полученное значение.

 

4. Построение зоны допустимых колебаний параметров внутреннего воздуха.

Выбор внутренних условий комфорта в обслуживаемой зоне помещений развлекательного назначения осуществляется на основе строительных норм и правил. Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне приведены в разделе 4.

При выборе комфортных условий внутри помещения следует особое внимание обращать на радиационную обстановку в помещении, которую можно оценить с помощью средней температуры на окружающих человека поверхностях . Определить влияние на самочувствие человека можно с помощью номограммы эквивалентно-эффективных температур.

Эквивалентно-эффективная температура определяется при относительной влажности воздуха %, при которой создаются такие же теплоощущения, как и при других параметрах воздуха, то есть .

Зона внутреннего климата ограничивается линиями эквивалентно-эффективных температур (ЭЭТ) с учетом радиационного фактора ЭЭ и ЭЭ , линиями относительной влажности воздуха % и % в холодный и теплый периоды года соответственно.

Расчетная температура внутреннего воздуха принимается из таблицы 2 курсового проекта.

Таким образом, для построения зоны допустимых колебаний внутренних параметров воздуха на I-d диаграмме следует определить положение ограничивающих зону линий ЭЭТ в холодный и теплый периоды года при соответствующих температурах внутреннего воздуха. Для их определения необходимо при известной (температура воздуха по сухому термометру) в холодный и теплый периоды года найти на I-d диаграмме соответствующую температуру по влажному термометру , затем на номограмме ЭЭТ соединить и линией и при допустимой подвижности (скорости) для кондиционирования определить для холодного и теплого периодов года. Далее откладываем полученные значения для ТПГ и ХПГ на I-d диаграмме и получаем зону допустимых колебаний внутренних параметров воздуха. Зона допустимых колебаний внутренних параметров представляет собой криволинейную фигуру, ограниченную изотермами ЭЭТ по периодам года и линиями относительной влажности % и %.

В зависимости от взаимного положения точки, характеризующей параметры наружного воздуха и зоны допустимых колебаний внутренних параметров, выбирают ступени обработки воздуха в кондиционере.

Построения нанесены на I–d диаграмму 4. Номограмму ЭЭТ см. приложение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Технологическая схема воздушного контура кондиционера.

Схема отражает наличие и последовательность установки оборудования.

Технологическая схема предусматривает водяные контуры камеры орошения и воздухонагревателей. 

10. Расчёт элементов установки кондиционирования воздуха.

1. Расчет оросительной камеры в ТПГ

Камера орошения является теплообменным аппаратом, в котором осуществляется тепловлажностная обработка воздуха при непосредственном его контакте с водой, разбрызгиваемой через форсунки. Параметры воздуха на выходе из камеры орошения напрямую зависят от температуры и давления разбрызгиваемой воды.

Расчет камеры орошения заключается в определении параметров воды на входе и выходе из камеры орошения. Методика расчета камеры орошения зависит от процесса обработки воздуха в ней (политропный или адиабатный, согласно построения процесса на I-d диаграмме).

Расчет камеры орошения начинается с выбора марки и исполнения (1 или 2). Для кондиционеров марки КТЦ3 применяются камеры орошения марки ОКФ и ОКС. Исполнение 1 отличается от исполнения 2 по количеству форсунок, установленных в первом и втором ряду. Типоразмер камеры орошения должен соответствовать типоразмеру принятого к установке кондиционера.

Для кондиционера КТЦ3-20 подбирается однорядная противоточная камера орошения типа ОКФ-3, индекс 02.01.304 (исп. 2).

Расчёт камер орошения производится в следующей последовательности:

Режим обработки воздуха – политропный.

Тип задачи – прямая.

 

Исходные данные:

, кг/ч – массовый расход  воздуха, обрабатываемый в камере  орошения;

, ^°С – начальная температура обрабатываемого воздуха;

, кДж/кг –  начальная энтальпия  обрабатываемого воздуха;

, ^°С –  конечная температура обрабатываемого воздуха;  

, кДж/кг –  конечная энтальпия  обрабатываемого воздуха.

 

Необходимо определить:

 – коэффициент орошения;

 – массовый расход воды, подаваемый камеру орошения, кг/ч;

 –  начальная температура  воды, поступающей в камеру орошения, ^°С;  

 –  конечная температура  воды, поступающей в камеру орошения, ^°С;

 –  давление воды перед  форсунками, кПа.

 

 

 

Последовательность расчёта:

1. Определяются параметры предельного состояния воздуха. Температура  ^°С и энтальпия кДж/кг  предельного состояния воздуха на I-d диаграмме, графически определяется как точка пересечения луча процесса обработки воздуха с кривой насыщения , точка Пр.
2. Коэффициент адиабатной эффективности  определяется по формуле:

;

3. Коэффициент орошения  и коэффициент энтальпийной эффективности для принятого типоразмера и исполнения камеры орошения находим по графику: «Определение коэффициентов адиабатной и энтальпийной эффективности двухрядных камер орошения ОКФ-3 (исп. 2)»,(линия

2  ОКФ-3.02.01.304 исп. 2)

 

 

4. Относительная разность температур воздуха определяется по формуле:

, где: 

, (кг ·°С)/кДж – коэффициент аппроксимации;

,  кДж/(кг·°С) – удельная теплоёмкость воды.

5. Начальная температура воды , поступающей в камеру орошения:

, °С;

6. Конечная температура воды , поступающей в камеру орошения,  определяется по формуле:

, °С.

7. Расход разбрызгиваемой воды  составит:

, кг/ч;

8. Необходимое давление воды перед форсунками , кПа, определяется по графикам на рис. зависимости давления воды перед форсунками (линия 4 - ОКФ-3.02.01.304 исп. 2):

 

9. Подобранная таким образом двухрядная камера орошения типа ОКФ-3.02.01.304 исп. 2 должна удовлетворять всем необходимым условиям работы:

• Температура разбрызгиваемой воды при адиабатных и политропных процессах обработки воздуха должна быть в диапазоне

.

• Температура воздуха по мокрому термометру должна быть в диапазоне

.

• Коэффициент орошения должен быть в диапазоне
• для камер орошения ОКФ-3: ;
• Для устойчивой работы форсунок в контактных аппаратах давление разбрызгиваемой  среды должно быть в диапазоне
• для камер орошения ОКФ-3: .

 

2. Расчет оросительной камеры в ХПГ

Для кондиционера КТЦ3-20 подбирается однорядная противоточная камера орошения типа ОКФ-3, индекс 02.01.304 (исп. 1).

Расчёт камер орошения производится в следующей последовательности:

Режим обработки воздуха – политропный.

Тип задачи – прямая.

 

Исходные данные:

, кг/ч – массовый расход  воздуха, обрабатываемый в камере  орошения;

, ^°С – начальная температура обрабатываемого воздуха;

, кДж/кг –  начальная энтальпия  обрабатываемого воздуха;

, ^°С –  конечная температура обрабатываемого воздуха;  

, кДж/кг –  конечная энтальпия обрабатываемого воздуха.

 

Необходимо определить:

 – коэффициент орошения;

 – массовый расход воды, подаваемый камеру орошения, кг/ч;

 –  начальная температура  воды, поступающей в камеру орошения, ^°С;  

 –  конечная температура  воды, поступающей в камеру орошения, ^°С;

 –  давление воды перед  форсунками, кПа.

 

Последовательность расчёта:

1. Определяются параметры предельного состояния воздуха. Температура  ^°С и энтальпия кДж/кг  предельного состояния воздуха на I-d диаграмме, графически определяется как точка пересечения луча процесса обработки воздуха с кривой насыщения , точка Пр.
2. Коэффициент адиабатной эффективности  определяется по формуле:

;

3. Коэффициент орошения  и коэффициент энтальпийной эффективности для принятого типоразмера и исполнения камеры орошения находим по графику: «Определение коэффициентов адиабатной и энтальпийной эффективности двухрядных камер орошения ОКФ-3 (исп. 2)»,(линия

2  ОКФ-3.02.01.304 исп. 2)

 

 

4. Относительная разность температур воздуха определяется по формуле:

, где: 

, (кг ·°С)/кДж – коэффициент аппроксимации;

,  кДж/(кг·°С) – удельная теплоёмкость воды.

5. Начальная температура воды , поступающей в камеру орошения:

, °С;

6. Конечная температура воды , поступающей в камеру орошения, определяется по формуле:

, °С.

7. Расход разбрызгиваемой воды  составит:

, кг/ч;

8. Необходимое давление воды перед форсунками , кПа, определяется по графикам на рис. зависимости давления воды перед форсунками (линия 4 - ОКФ-3.02.01.304 исп. 2):

 

9. Подобранная таким образом двухрядная камера орошения типа ОКФ-3.02.01.304 исп. 2 должна удовлетворять всем необходимым условиям работы:

• Температура разбрызгиваемой воды при адиабатных и политропных процессах обработки воздуха должна быть в диапазоне

.

• Температура воздуха по мокрому термометру должна быть в диапазоне

.

• Коэффициент орошения должен быть в диапазоне
• для камер орошения ОКФ-3: ;
• Для устойчивой работы форсунок в контактных аппаратах давление разбрызгиваемой  среды должно быть в диапазоне
• для камер орошения ОКФ-3: .

 

 

 

 

 

3. Расчёт воздухонагревателя первой ступени для ХПГ.