Проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА. ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ. ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СКВ

ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

Термодинамическое состояние влажного воздуха, представляющего собой смесь газов (азота, кислорода и др.) с водой в различных агрегатных состояниях (пар, жидкость, лед), определяется тремя параметрами: температурой, давлением и составом смеси. Состав смеси характеризуется массовым влагосодержанием.

Общее давление воздуха (барометрическое давление) равно сумме парциальных давлений сухой его части проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в Па) и водяного пара проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в Па) :

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (1)

Влагосодержание влажного атмосферного воздуха проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кг/кг) равно отношению массы водяного пара проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru содержащегося в рассматриваемом объеме, к массе проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru содержащегося в нем сухого воздуха:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (2)

а относительная влажность атмосферного воздуха (в %)

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ,(3)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре t воздуха, Па.

Чембольшевлагосодержаниеатмосферноговоздуха(приодной итой жетемпературе),тембольшепарциальноедавление водяного пара.При достижении максимально возможного количества влаги, которое воздух может воспринять в виде пара, парциальное давление водяного пара становится равным давлению насыщенного водяного пара, а относительная влажность воздуха — равной 100%. [1]

Массовое влагосодержание и относительная влажность атмосферного воздуха связаны соотношением

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (4)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельная газовая постоянная сухого воздуха [ проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 287,1 Дж/(кг×К)]; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельная газовая постоянная водяного пара [ проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 461,5 Дж/(кг×К)].

Плотность атмосферного воздуха зависит от содержания в нем водяного пара:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ;(5)

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ;(6)

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ;(7)

В формулах (5) — (7) V и Т — объем (в проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ) и абсолютная температура (в К) воздуха; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — плотности атмосферного воздуха, сухой его части и водяного пара, кг/м3.

Например, если воздух при температуре 12°С и барометрическом давлении 760 мм рт. ст. содержит 5 г водяного пара на 1 кг сухого воздуха, то его плотность

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Теплоемкость (при постоянном давлении) атмосферного воздуха также зависит от его влагосодержания:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (8)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельная теплоемкость сухого воздуха ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 1,01 кДж/(кг×К)]; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельная теплоемкость водяного пара [ проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 1,86 кДж/(кг×К)].

Удельную энтальпию влажного воздуха, как и влагосодержание, относят не к общей массе воздуха и воды, а только к массе сухой части проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru :

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (9)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — скрытая теплота парообразования ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 2500 кДж/кг).

1.2 ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА В i-d-ДИАГРАММЕ

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Рисунок 1 - Схема i-d-диаграммы влажного воздуха

Расчет и анализ процессов обработки воздуха проще и наглядней производить графоаналитическим путем с помощью i-d-диаграммы влажного воздуха, на которой графически представлены зависимости между основными параметрами воздуха. Схема i-d-диаграммы влажного воздуха представлена на рисунке1.На диаграмму нанесена сетка вертикальных линий проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и линий проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , проведенных под некоторым углом к линиям проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Обычно этот угол принимают равным 135°.

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Рисунок 2 - Ход изотерм на i-d-диаграмме

Линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru на i-d-диаграмме представляют собой прямые линии, немного расходящиеся по мере увеличения влагосодержания.

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Рисунок 3 – Определение температуры воздуха по смоченному термометру

и температуры точки росы по i-d-диаграмме

Кроме этих линий на i-d-диаграмму нанесены линии постоянной относительной влажности проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru .Линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru делит диаграмму на область ненасыщенного и область перенасыщенного воздуха. Линию проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , на которой лежат точки насыщенного влажного воздуха, легко построить по таблицам свойств воздуха на линии насыщения. Линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru совпадает с вертикалью проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Для построения линий проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru в ненасыщенной области можно отрезки линий проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru между проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru разбить на равные 10 частей и полученные точки соединить. На рисунке1 условно нанесены только линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ; ф = 0,3; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru .

В области перенасыщенного воздуха, лежащей правее линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru продолжаются из ненасыщенной области без изменения угла наклона, а линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru на линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru преломляются и идут в области перенасыщенной жидкости под другим углом к горизонтальной линии (рисунок 2). Линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru в перенасыщенной области переходит в две изотермы проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru для водяного тумана и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru для ледяного тумана. Между ними лежит область смешанного (водяного и ледяного) тумана (заштрихованный сектор). В нижней части диаграммы приведена кривая парциальных давлений водяных паров проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Поскольку значение проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru однозначно определяется соответствующим влагосодержанием воздуха, искомое значение проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru можно найти в точке пересечения заданного значения с указанной кривой.[4]

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Рисунок 4 - Изменение состояния воздуха при одновременном нагревании и увлажнении

Поскольку проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru зависят от барометрического давления, для каждого его значения должна быть своя i-d-диаграмма. Однако влияние барометрического давления не столь велико, поэтому для обычных расчетов кондиционирования пользуются диаграммами, построенными для давлений проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (745 мм рт. ст.) или проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (760 мм рт. ст.).

Состояние влажного воздуха в i-d-диаграмме характеризуется точкой, лежащей на пересечении соответствующих двух линий: проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru либо проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и т. п. Нанеся эту точку, можно прочитать значения остальных параметров. Если точка лежит между линиями, образующими сетку диаграммы, значения параметров находят интерполированием.

На некоторых диаграммах нанесены линии постоянных значений температуры воздуха по смоченному термометру проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Эти линии практически совпадают с линиями проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Поэтому, если линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru не нанесены, для определения проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru нужно из заданной точки состояния воздуха двигаться по линии, параллельной проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , до ее пересечения с линией проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Температура насыщенного воздуха в точке пересечения и будет искомой температурой проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (рисунок 3).

Для нахождения температуры точки росы проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru нужно из заданной точки состояния воздуха двигаться вертикально вниз до пересечения с линией проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Температура насыщенного воздуха в точке пересечения является искомой температурой проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru .

При нагревании или охлаждении воздуха без добавления или удаления из него какого - то количества водяных паров происходит только изменение температуры воздуха без изменения его влагосодержания.

Теплоту, переданную воздуху или отнятую от него, называют явной («сухой») теплотой проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Таковы процессы нагревания воздуха в возду-хонагревателе, нагревания воздуха в помещении вследствие теплопритоков через наружные ограждения, от солнечной радиации, от работающих электродвигателей и т. п.

Добавление в воздух влаги (увлажнение воздуха) или удаление ее из воздуха (осушение воздуха) в количестве проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кг/с) равнозначно добавлению или удалению скрытой теплоты проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кВт):

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — теплота парообразования ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 2500 кДж/кг).

Скрытой эту теплоту называют потому, что она как бы запасена в водяном паре и выделяется в воздух при конденсации водяных паров или затрачивается при испарении воды в воздух.[2]

Полное количество добавляемой или удаляемой теплоты проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru равно сумме явной и скрытой теплоты:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (10)

При этом добавляемая к воздуху теплота считается положительной (со знаком « + »), а удаляемая — отрицательной (со знаком « —»).

При тепловлажностной обработке воздуха, например добавлением явной теплоты проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кВт) и водяного пара проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , энтальпия которого проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , воздух перейдет из состояния, характеризуемого точками проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , в состояние проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (рисунок 4). Если при этом массовый расход обрабатываемого воздуха проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кг/с), то

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (11)

или

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (12)

Аналогично

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (13)

Разделив уравнение (12) на уравнение (13), получим

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (14)

где ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельная энтальпия и влагосодержание воздуха в начале и конце процесса обработки; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельная энтальпия воды или пара, используемых для увлажнения воздуха.

Величину проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кДж/кг) называют тепловлажностным отношением, или угловым коэффициентом. Выражение (14) есть уравнение пря-мой линии. Таким образом, процесс изменения параметров воздуха в i-d-диаграмме изображается прямой линией, направление которой характеризуется значением тепловлажностного отношения.

Для удобства построения процессов изменения состояния воздуха на i-d-диаграмме нанесены значения проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru от проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru до проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru в виде пучка лучей, исходящих из нулевой точки диаграммы ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ). Однако, чтобы эти лучи не мешали основным линиям, наносят только концы лучей на поля диаграммы.Чтобы выяснить направление процесса с тепловлажностным отношением проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , нужно на полях i-d-диаграммы найти конец луча с этим значением, соединить его с центром координат ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ) и провести из точки начального состояния воздуха проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru линию, параллельную этому лучу-процессу.

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Рисунок 5 - Изменение состояния воздуха при различных видах его тепловлажностной обработки.

Линии возможного изменения состояния влажного воздуха в результате различных видов его тепловлажностной обработки нанесены на рисунке5. При нагревании или охлаждении воздуха без подвода или отвода влаги проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , а следовательно, и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . В этом случае проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . При проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru («сухое» нагревание с помощью воздухонагревателя) процесс идет по линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru вверх (линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ). При сухом охлаждении проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , т. е. процесс идет вниз по линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ).

Если воздух увлажняется паром или водой без одновременного нагревания, то проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и уравнение (14) принимает вид

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (15)

Таким образом, если увлажнение осуществляется насыщенным или перегретым паром, удельная энтальпия которого равна 2600—2900 кДж/кг, линия изменения состояния воздуха лишь немного отклоняется от линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , для которой проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru 2500 кДж/кг. Этим отклонением можно пренебречь и считать, что при увлажнении воздуха паром температура в кондиционируемом помещении не изменяется, а процесс изменения состояния воздуха в i-d-диаграмме происходит по линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ). Теоретически воздух может быть увлажнен до состояния полного насыщения (точка 2"), однако этого достичь очень трудно, поэтому практически воздух может быть увлажнен до проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (точка 2'). При увлажнении распыляемой водой, усвояемой воздухом без остатка, проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Поэтому при увлажнении водой нулевой температуры процесс идет по линии с проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , т. е. по линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Однако обычно проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и процесс идет под небольшим углом к линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . С достаточной точностью можно считать, что при увлажнении воздуха распыляемой водой любой начальной температуры процесс увлажнения идет по линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ). Процесс охлаждения и увлажнения воздуха при проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru называется адиабатическим.

В пределе состояние воздуха при адиабатическом охлаждении может достичь точки 3" на кривой проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Температура воздуха в этой точке является температурой по смоченному термометру проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru . Адиабатическое охлаждение и увлажнение воздуха осуществляются не только при увлажнении распыленной водой с помощью местных доувлажнителей, устанавливаемых непосредственно в кондиционируемых помещениях, но и при орошении воздуха водой в камерах орошения или градирнях. В реальных условиях воздух не может достичь полного насыщения, поэтому конечные параметры воздуха характеризуются не точкой 3", а точкой 3'.

Линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — осушение воздуха путем орошения жидким сорбентом (например, водным раствором хлористого лития). Линия проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — осушение воздуха путем его продувания через слой твердого сорбента (например, силикагеля).

Особый интерес представляет заштрихованная область, ограниченная касательными, проведенными из точки А к линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru Это — область возможного изменения состояния воздуха при орошении его водой или при охлаждении в поверхностном воздухоохладителе. Как отмечалось ранее, при проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru процесс происходит по линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru вниз по направлению к линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru Это — процесс сухого охлаждения воздуха, осуществляемый, Например, с помощью воздухоохладителя, по трубкам которого протекает вода сравнительно высокой температуры. При охлаждении от воздуха отнимается явная теплота, его энтальпия и температура уменьшаются, а относительная влажность увеличивается. Однако процесс сухого охлаждений воздуха может продолжаться только до температуры, при которой воздух станет насыщенным (точка 4" на линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ). Эта температура называется температурой точки росы. Дальнейшее охлаждение насыщенного воздуха при орошении его холодной водой или рассолом, температура которых ниже точки росы охлаждаемого воздуха, будет сопровождаться выпадением из него влаги (процесс 4"—К"). При этом к хладоносителю передается не только явная теплота проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru отнимаемая от воздуха при понижении его температуры, но и скрытая теплота проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , выделяющаяся при конденсации водяных паров.[1]

Этот же процесс может быть осуществлен путем охлаждения воздуха в поверхностном воздухоохладителе, температура поверхности которого ниже точки росы охлаждаемого воздуха. Если при этом температура поверхности ниже нуля, то выделяющаяся из воздуха влага будет осаждаться на охлаждающей поверхности в виде инея (снеговая шуба).

При изображении процессов одновременного охлаждения и осушения воздуха в i-d-диаграмме (сектор I) вместо последовательно происходящих процессов А — 4" и 4" — К" проводят линию А — К", соединяющую точки, характеризующие начальное и конечное состояния воздуха.

Точка К", на которую ориентирован процесс, лежит на пересечении линии проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru с изотермой, соответствующей средней температуре наружной поверхности (при охлаждении в поверхностном воздухоохладителе или батареями), или температуре выходящей воды (при охлаждении с помощью камеры орошения). Однако в реальных аппаратах невозможно довести воздух до полного насыщения, поэтому состояние воздуха на выходе из аппарата определяется точкой К', лежащей на пересечении линии А — К" с кривой проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в зависимости от начального состояния воздуха и конструкции воздухоохладителя). Зная температуру в точке К", можно определить начальную и конечную температуры хладоносителя или температуру кипения хладагента, необходимые для осуществления этого процесса.

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Рисунок 6 - Изображение процессов смещения воздуха в i-d-диаграмме

Изменение состояния воздуха в пределах сектора II (одновременное охлаждение и увлажнение) достигается путем орошения его водой, температура проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru которой выше температуры точки росы воздуха проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , но ниже его температуры по смоченному термометру проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru .

При проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru выше проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , но ниже проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru энтальпия воздуха повышается, а температура его понижается, (сектор III). При орошении воздуха горячей водой он одновременно нагревается и увлажняется (сектор IV).

Если воздух не может быть переведен из одного состояния в другое с помощью одного из указанных процессов, это можно осуществить путем сочетания нескольких видов обработки.

Одним из распространенных способов перевода воздуха из одного состояния в другое является смешение потоков воздуха с различными параметрами (например, наружного воздуха с рециркуляционным). Процесс смешения воздуха в i-d-диаграмме изображается прямой линией, соединяющей точки, характеризующие состояние смешиваемых потоков. Пусть, например, наружный воздух в количестве проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в м3/с) с параметрами точки Н смешивается с Мп (в м3/с) рециркуляционного воздуха, поступающего с параметрами точки П (рисунок 6). Необходимо найти состояние смеси (точка С).

Параметры этой точки можно вычислить по формулам:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (16)

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (17)

Поскольку точка смеси лежит на прямой, соединяющей точки Н и П, достаточно вычислить один из ее параметров ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru или проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ).

При смешении может иметь место случай, когда точка, характеризующая состояние смеси проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru окажется в области тумана. В этом случае воздух является насыщенным, а его состояние характеризуется точкой, лежащей на пересечении линий проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , т. е. точкой С".

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРИТОКОВ

Теплопритоки через ограждающие конструкции. Ограждающие конструкции кондиционируемых помещений жилых и общественных зданий отличаются от ограждений холодильников тем, что они не имеют теплоизоляции и подразделяются на массивную и светопрозрачную (световые проемы) части.

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Рисунок 7- Схема обмера наружных ограждений при теплотехнических расчетах:

а — разрез здания; б — план; НС — наружная стена; О — оконный проём; Пл — пол; Пт — потолок; 1 — пол на грунте; 2 — пол на лагах; 3 — пол над подпольем

Ограждение помещений, в которых предусматриваются технологические СКВ (например, камеры остывания колбас, созревания сыров), как правило, не отличаются от ограждений холодильников.

Трансмиссионные теплопритоки (за счет разности температур) через массивные участки стен, перегородки, полы, перекрытия и покрытия определяют, как и для холодильников:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , (20)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — действительный коэффициент теплопередачи ограждения.; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — расчетная площадь поверхности ограждения (с округлением до 0,1 м2); линейные размеры (с округлением до 0,1 м) принимают согласно рисунку 7; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru —расчетные температуры наружного и внутреннего воздуха.

При определении проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru для жилых и общественных зданий следует пользоваться строительными чертежами этих зданий, поскольку выбор материалов ограждений и их толщины для таких зданий производится не так, как для холодильников (вопросы расчета ограждающих конструкцийжилых и общественных зданий изложены в учебниках по отоплению и вентиляции).

Теплопритоки от обрабатываемых материалов. При расчетах технологических СКВ теплоприток проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru по количеству полной теплоты (т.е. по разности значений удельной энтальпии продуктов) определяют по формулам.

Если же при расчетах учитывают только явную теплоту, теплоприток от материалов можно определить по формуле

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (21)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — количество явной теплоты от обрабатываемых материалов (продуктов), кВт; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — масса материалов (продуктов), кг; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельная теплоемкость, кДж/(кг-К) (для мяса проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 2,72 ÷ 3,14 кДж/кг, для колбасы проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 2,51 кДж/кг).

Начальная температура мяса зависит от того, в каком виде оно поступает в цех на переработку (охлажденное или парное). Охлажденное мясо при переработке нагревается от 4 до 12°С, следовательно, оно воспринимает часть выделенной в помещении теплоты. В этом случае проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru входит в уравнение теплового баланса со знаком минус. Парное мясо охлаждается с 36 до 12°С и, следовательно, выделяет теплоту в процессе его обработки. В этом случае значение проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru будет положительным.

Для предприятий общественного питания объектами обработки являются горячие блюда, выпеченные изделия в кондитерских цехах, остывающая пища в обеденных залах, а также мясопродукты, обрабатываемые в холодных цехах. Тепловыделения от остывающей пищи можно принять проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 17÷25 Вт на одного посетителя.[2]

Теплопритоки с наружным воздухом. Наружный воздух поступает в кондиционируемое помещение либо от отдельной вентиляционной установки, либо при инфильтрации (проникновение наружного воздуха внутрь здания через неплотности в наружных ограждениях и через щели в окнах, а также при открывании дверей). Если в кондиционируемые помещения подают воздуха больше, чем удаляют из них, то в помещениях создается избыточное давление (подпор), препятствующее проникновению воздуха с инфильтрацией. В этом случае теплоприток от инфильтрации можно принимать равным нулю. Если в кондиционируемое помещение подается вентиляционный воздух от отдельной приточной установки без предварительной тепловлажностной обработки его, он приносит с собой теплоту и влагу точно так же, как воздух, проникающий с инфильтрацией.

Теплоприток с вентиляционным воздухом (в кВт) подсчитывают по формулам:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (22)

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (23)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — объемный расход, наружного воздуха, м3/с; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — плотность воздуха, кг/м3; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — удельные энтальпии наружного воздуха и воздуха в помещении, кДж/кг; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru , проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — расчетные температуры наружного воздуха и воздуха в помещении, °С.

Объемный расход наружного воздуха, подаваемого для целей вентиляции, определяют по формуле

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (24)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — число людей в помещении; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — требуемый объемный расход воздуха (в м3/ч) в помещении по нормам на одного человека:

Общественные

при отсутствии курения 25

незначительном курении35

значительном курении 50

Общественные для детей до 12 лет 15

Производственные при объеме помещения

на одного работающего менее 20 м3 30

То же, 20 — 40 м320

Производственные без окон и фонарей 40

Больницы 80

Если кондиционируемое помещение оборудовано системой вытяжной вентиляции, то для создания необходимого подпора количество подаваемого наружного воздуха должно быть больше вытяжки на величину, приведенную ниже (в ч-1):

Помещение без окон и наружных дверей 0,5 — 0,75

Помещение с окнами

на одну сторону 1

две стороны 1,5

три или четыре стороны 2

Вестибюль 2—3

В этом случае величину расхода наружного воздуха принимают большей из расчетных значений, по требованиям вентиляции и подпора.

Теплопритоки от людей.Количество теплоты, выделяемой людьми (в Вт), подсчитывают по формуле

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (25)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — количество теплоты, выделяемой одним человеком в зависимости от температуры воздуха в помещении и рода выполняемой работы; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — число людей, одновременно находящихся в помещении (в торговых залах предприятий питания принимается равным числу посадочных мест).

Тепло- и влаговыделения от людей (на 1 человека) приведены в таблице2.

Таблица 2.

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru

Теплопритоки от оборудования. Количество теплоты, выделяемой оборудованием, зависит от целого ряда причин: применяемого способа обогрева (газ или электричество), оснащенности данного предприятия оборудованием, режима работы предприятия, а также от мощности и режима работы каждой единицы технологического оборудования.

Для оборудования, обогреваемого природным газом, подсчет тепло- притоков осложняется тем, что не вся теплота, полученная при сгорании газа, выделяется в помещение. Часть ее составляют потери теплоты с уходящими газами:

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (26)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — количество теплоты, выделяемой в топке при сгорании газа, кВт; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — количество теплоты, выделяемой оборудованием в помещении (состоит из полезной теплоты, расходуемой непосредственно на приготовление пищи, и из потерь теплоты наружными ограждениями оборудования), кВт; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — потеря теплоты с уходящими газами, кВт.

Количество теплоты проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кВт), выделяемой газовым тепловым оборудованием, определяют по формуле

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ,(27)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — количество теплоты, выделяемой при сгорании газа, кВт; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — объемный расход газа при нормальных условиях, м3/с; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru —теплотворная способность 1 м3 газа, при нормальных условиях, равная 35600 кДж/м3; проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — коэффициент, учитывающий соотношение между проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru ( проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru =0,8); проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — коэффициент, учитывающий одновременность работы однотипного оборудования (для столовых проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 0,8, для ресторанов и кафе проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru =0,6); проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — коэффициент использования оборудования (выражает продолжительность непрерывной работы оборудования в течение смены в пересчетена 1 рабочий час); значения этого коэффициента приведены ниже.

Кипятильники, кофеварки, печи шашлычные,

Электротермостаты 0,9

Печи электрические 0,7

Плиты газовые, котлы электрические и газовые,

посудомоечные машины 0,6

Сковороды, жаровни, фритюрницы 0,5

Мармиты, стойки, шкафы жарочные,

пекарские и кондитерские 0,4

Механическое оборудование 0,2

Тепловыделения от единицы оборудования, обогреваемого паром, можно принимать, по данным А. А. Гоголина, равными 1,3 кВт на 1 м2 наружной неполированной поверхности, 0,49 кВт — полированной и 0,33 кВт — для поверхности покрытой изоляцией.

Дляоборудованияс электрическим обогревомтепловыделения проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кВт) подсчитывают по формуле

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (28)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — суммарная мощность всех электронагревателей данного оборудования, кВт.

Теплоту,выделяемуюэлектродвигателямимеханическогооборудования, проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кВт) определяют по формуле

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (29)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — суммарная мощность всех электродвигателей механического оборудования, кВт.

Значения проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru для предприятий питания приведены выше. Для перерабатывающих цехов мясокомбинатов принимают проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 0,65 для оборудования машинных залов (волчки, куттеры) и проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru = 0,25 для оборудования шприцовочной.

Для предприятий питания, оснащенных только электрическим тепловым оборудованием, значение проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru можно принимать равным 10% проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru .

Теплопритоки от электрического освещения проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (в кВт) определяют по формуле

проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru (30)

где проектирование систем кондиционирования воздуха. графоаналитические расчеты. при проектировании скв - student2.ru — установленная мощность осветительной аппаратуры, кВт.

При люминесцентном освещении светильники часто устанавливают в плоскости подвесного потолка. В этом случае в помещение поступает теплота в количестве 60% теплоты, подсчитанной по формуле (30).[3]

Определение суммарной тепловой нагрузки. Определяя суммарную тепловую нагрузку на систему кондиционирования воздуха, необходимо учитывать, одновременно ли действуют теплопритоки от различных источников. Так, теплопритоки от солнечной радиации в дневное время могут не совпадать по времени с теплопритоком от освещения вечером. В этом случае определяют величину обеих нагрузок, но в расчет принимают только одну из них — большую. Поскольку отдельные составляющие теплового баланса в различные периоды года входят как со знаком « -f », так и со знаком « — », тепловой баланс кондиционируемого помещения составляют как для летнего, так и для зимнего периодов года.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАГОПРИТОКОВ

Влагопритоки от материалов. На предприятиях питания основными источниками влагопритоков являются остывающая пища, открытые поверхност<

Наши рекомендации