Расчет системы кондиционирования воздуха с двумя рециркуляциями
Теплый период
Определим минимальный массовый расход наружного воздуха:
Массовый расход рециркуляционного воздуха:
На рисунке 3 в i-dдиаграмме изображен процесс обработки воздуха в СКВ с одной рециркуляцией для теплого периода года. ( так как две рециркуляции реализовать нельзя.
Из рисунка 3:
Определим нагрузку на оборудование.
Нагрузка на калорифер первого подогрева:
Нагрузка на камеру орошения:
Нагрузка на калорифер второго подогрева:
Суммарная нагрузка на оборудование:
Рисунок 3
Холодный период
Минимальный массовый расход наружного воздуха:
Массовый расход приточного воздуха воздуха:
На рисунке 4 в i-d диаграмме изображен процесс обработки воздуха в СКВ с двумя рециркуляциями для холодного периода года.
Данная схема применяется, если расчетная температура наружного
воздуха слишком низкая и возможна конденсация водяных паров из ре-
циркуляционного воздуха при смешении его с наружным воздухом. При
этом возможно замерзание конденсата на конструктивных элементах
камеры смешения. Также при построении процессов на i–d диаграмме
может оказаться, что точка С совпадает с точкой К, поэтому необходим
дополнительный нагрев наружного воздуха до его смешения с рециркуляционным. Из рисунка 4 видно, что точка смеси попала в точку К, поэтому необходимо подогреть воздух. Подогреваем до
(нагрузка на калорифер первого подогрева будет минимальна)
Подогреем смешанный воздух в калорифере второго подогрева и смешаем его с внутренним воздухом помещения второй раз.
Из рисунка 4:
Определим нагрузку на оборудование.
Нагрузка на калорифер первого подогрева:
Нагрузка на камеру орошения:
Нагрузка на калорифер второго подогрева:
Суммарная нагрузка на оборудование:
Рисунок 4!
Аэродинамический расчет
Для того, чтобы выполнить аэродинамический расчет вычерчиваем расчетную аксонометрическую схему системы вентиляции.
Расчетную схему разбиваем на участки. Получили 2 симметричные секции по 20 участков.
В нашем случае расчетным периодом будет являться ТП.
Количество приточного воздуха будет подаваться из двух приточных камер.
Расход каждой приточной камеры:
Участок №1.
Длина участка:
Зная площадь потолка и угол раскрытия решетки (12˚), определяем оптимальное количество решеток. Расход через каждую решетку будет равен
Расчет произведем только для одного участка, остальные сведем в таблицу. Нам необходимо рассчитать самую длинную магистраль, тогда напор будет обеспечен и для остальных.
Зададимся рекомендуемой скоростью воздуха . Для магистралей скорость воздуха можно принять
Находим площадь сечения воздуховода:
Находим диаметр воздуховода:
Ближайший стандартный диаметр воздуховода:
Находим действительную площадь сечения воздуховода:
Находим действительную скорость воздуха:
Находим критерий Рейнольдса на данном участке воздуховода:
где – кинематическая вязкость воздуха приточного воздуха в теплый период года (принимаем
);
Коэффициент гидравлического трения найдем по формуле Альтшуля:
где –абсолютная эквивалентная шероховатость воздуховодов из стали
(принимаем );
Полные потери давления на трение:
Находим сумму коэффициентов местных сопротивлений:
где – коэффициент местного сопротивления при повороте воздуховода на 90 градусов (принимаем
);
Потери давления на местных сопротивлениях:
Суммарные потери давления на данном участке:
Подберем вентилятор для сети
Полные потери в сети: 1206,284 Па
Требуемая подача: 26110,500 м3/ч
Подходит вентилятор: ВЦ 4-75-8К15 с частотой вращения 1460 об/мин.
С диаметром рабочего колеса 105% от номинального(D/Dн)
Электродвигатель: АИР160М4
Библиографический список
1. Хрусталев Б.М. “Теплоснабжение и вентиляция”.
2. http://www.studfiles.ru/preview/3617817/page:5/
3. Соколов Е.Я. “Теплофикация и тепловые сети”.
4. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология.
5. СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника».
6. СанПиН2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений».
7.СНиП 2.04.05-91 *. «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
№ участка | ||||||||||||
Длина участка | 0,100 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 | 3,600 |
Расход (L) | 263,742 | 263,742 | 527,485 | 791,227 | 1054,970 | 1318,712 | 1582,455 | 1846,197 | 2109,939 | 2373,682 | 2637,424 | 2901,167 |
Площадь сечения (F) | 0,006 | 0,006 | 0,012 | 0,018 | 0,024 | 0,031 | 0,037 | 0,043 | 0,049 | 0,055 | 0,061 | 0,067 |
Диаметр (d) | 0,088 | 0,088 | 0,125 | 0,153 | 0,176 | 0,197 | 0,216 | 0,233 | 0,249 | 0,265 | 0,279 | 0,292 |
Стандарт. диаметр | 0,100 | 0,100 | 0,125 | 0,160 | 0,180 | 0,200 | 0,224 | 0,250 | 0,250 | 0,280 | 0,280 | 0,315 |
Действительная площадь | 0,008 | 0,008 | 0,012 | 0,020 | 0,025 | 0,031 | 0,039 | 0,049 | 0,049 | 0,062 | 0,062 | 0,078 |
Действительная скорость (w) | 9,328 | 9,328 | 11,940 | 10,931 | 11,516 | 11,660 | 11,154 | 10,447 | 11,940 | 10,708 | 11,898 | 10,341 |
Re | 63593,93 | 63593,93 | 101750,30 | 119238,63 | 141319,85 | 158984,84 | 170340,90 | 178063,02 | 203500,59 | 204409,07 | 227121,19 | 222074,06 |
К-т трения( λ) | 0,02346 | 0,02346 | 0,02223 | 0,02190 | 0,02158 | 0,02138 | 0,02127 | 0,02121 | 0,02102 | 0,02102 | 0,02088 | 0,02091 |
Потери давления на трение Δp(тр) | 1,245 | 44,828 | 55,677 | 35,912 | 34,915 | 31,919 | 25,950 | 20,334 | 26,326 | 18,901 | 23,187 | 15,590 |
Суммарный к-т на м.с. Δζ(мс) | 2,050 | 0,000 | 0,380 | 0,270 | 0,210 | 0,200 | 0,210 | 0,210 | 0,150 | 0,220 | 0,150 | 0,570 |
Потери давления на м.с Δp(мс) | 108,807 | 0,000 | 33,045 | 19,680 | 16,988 | 16,586 | 15,938 | 13,982 | 13,044 | 15,388 | 12,953 | 37,181 |
Суммарные потери давления Δp | 111,249 | 46,025 | 89,919 | 56,789 | 53,100 | 49,702 | 43,084 | 35,512 | 40,567 | 35,485 | 37,337 | 53,967 |
№ участка | |||||||||
Длина участка | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 9,7 |
Расход (L) | 2901,167 | 5802,333 | 8703,500 | 11604,667 | 14505,833 | 17407,000 | 20308,167 | 23209,333 | 26110,500 |
Площадь сечения (F) | 0,067 | 0,134 | 0,201 | 0,269 | 0,336 | 0,403 | 0,470 | 0,537 | 0,604 |
Диаметр (d) | 0,292 | 0,414 | 0,507 | 0,585 | 0,654 | 0,716 | 0,774 | 0,827 | 0,877 |
Стандарт. диаметр | 0,315 | 0,45 | 0,56 | 0,63 | 0,71 | 0,8 | 0,8 | 0,9 | 0,9 |
Действительная площадь | 0,0779313 | 0,1590435 | 0,24630144 | 0,31172526 | 0,39592014 | 0,502656 | 0,502656 | 0,636174 | 0,636174 |
Действительная скорость (w) | 10,341 | 10,134 | 9,816 | 10,341 | 10,177 | 9,619 | 11,223 | 10,134 | 11,401 |
Re | 222074,057 | 310903,679 | 374749,971 | 444148,114 | 492629,070 | 524649,959 | 612091,619 | 621807,359 | 699533,279 |
К-т трения( λ) | 0,0209 | 0,0206 | 0,0204 | 0,0203 | 0,0202 | 0,0202 | 0,0201 | 0,0201 | 0,0200 |
Потери давления на трение Δp(тр) | 15,58955 | 10,300463 | 7,70531134 | 7,55557912 | 6,47248038 | 5,12233884 | 6,94332471 | 5,03059091 | 17,1079313 |
Суммарный к-т на м.с. Δζ(мс) | 0,38 | 0,26 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0,14 | 0,22 | 0,15 | 0,7 |
Потери давления на м.с Δp(мс) | 24,787 | 16,288 | 12,342 | 13,698 | 13,268 | 7,902 | 16,902 | 9,397 | 55,501 |
Суммарные потери давления Δp | 41,574 | 27,785 | 21,244 | 22,451 | 20,938 | 14,222 | 25,042 | 15,624 | 73,806 |