Расчет воздухонагревателей.

Кондиционеры КЦКП – 31,5 компонуются медно-алюминиевыми пластинчатыми воздухонагревателями ВНВ 243.1-163-150, заключенными в каркас из оцинкованной стали. Теплообменная поверхность их образована пучком медных трубок, оребренных гофрированными пластинами из алюминиевой фольги.

Воздухонагреватель 1-го подогрева.

Массовая скорость движения воздуха, кг/(м²⋅с), во фронтальном сечении кондиционера определяется по формуле:

,

где G – массовое количество воздуха, проходящее через воздухонагреватель, кг/ч;

= 1630×1800 мм² – площадь фронтального сечения воздухонагревателя для прохода воздуха, м², принимаемая по [5, табл. 5.1 и 5.2];

кг/(м²⋅с).

Расход теплоносителя на нагрев воздуха, кг/ч, определяется по формуле:

где – расход теплоты в воздухонагревателе, кДж/ч;

c_w – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг·ºC);

T = 75°C и T₀ = 6°C – соответственно температуры воды, поступающей и уходящей из воздухонагревателя (параметры теплоносителя принимаются по заданию, для холодного периода это 75°C, температуру удаляемой воды принимает 6°C, т.к. 6°C это нижний предел для удаляемой воды, при дальнейшем ее охлаждении есть вероятность ее замерзания в воздухонагревателе).

кг/ч.

Истинная скорость воды, м/с, в трубках воздухонагревателя определяется по формуле:

,

где кг/м³ – плотность воды;

м² – площадь живого сечения трубок для прохода теплоносителя;

– число ходов теплоносителя в воздухонагревателе.

м/с.

Определяется коэффициент теплопередачи воздухонагревателя, Вт/(м²·ºС), по формуле:

,

где – опытные коэффициенты.

Вт/(м²·ºС).

Требуемая площадь поверхности нагрева воздухонагревателя, м², определяется по формуле:

где – расход теплоты в воздухонагревателе, кДж/ч;

– коэффициент теплопередачи воздухонагревателя, Вт/(м²·ºС);

T = 75°C и T₀ = 6°C – соответственно температуры воды, поступающей и уходящей из воздухонагревателя;

– соответственно температуры воздуха в конце и начале процесса нагрева, принимается по I-d диаграмме;

м².

Воздухонагреватель 2-го подогрева.

Массовая скорость движения воздуха, кг/(м²⋅с), во фронтальном сечении кондиционера определяется по формуле:

,

где G – массовое количество воздуха, проходящее через воздухонагреватель, кг/ч;

= 1630×1800 мм² – площадь фронтального сечения воздухонагревателя для прохода воздуха, м², принимаемая по [5, табл. 5.1 и 5.2];

кг/(м²⋅с).

Расход теплоносителя на нагрев воздуха, кг/ч, определяется по формуле:

где – расход теплоты в воздухонагревателе, кДж/ч;

c_w – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг·ºC);

T = 75°C и T₀ = 6°C – соответственно температуры воды, поступающей и уходящей из воздухонагревателя (параметры теплоносителя принимаются по заданию, для холодного периода это 75°C, температуру удаляемой воды принимает 6°C, т.к. 6°C это нижний предел для удаляемой воды, при дальнейшем ее охлаждении есть вероятность ее замерзания в воздухонагревателе).

кг/ч.

Истинная скорость воды, м/с, в трубках воздухонагревателя определяется по формуле:

,

где кг/м³ – плотность воды;

м² – площадь живого сечения трубок для прохода теплоносителя;

– число ходов теплоносителя в воздухонагревателе.

м/с.

Определяется коэффициент теплопередачи воздухонагревателя, Вт/(м²·ºС), по формуле:

,

где – опытные коэффициенты.

Вт/(м²·ºС).

Требуемая площадь поверхности нагрева воздухонагревателя, м², определяется по формуле:

где – расход теплоты в воздухонагревателе, кДж/ч;

– коэффициент теплопередачи воздухонагревателя, Вт/(м²·ºС);

T = 75°C и T₀ = 6°C – соответственно температуры воды, поступающей и уходящей из воздухонагревателя;

– соответственно температуры воздуха в конце и начале процесса нагрева, принимается по I-d диаграмме;

м².

Расчет камеры орошения.

Форсуночные камеры орошения предназначены для испарительного охлаждения и увлажнения обрабатываемого воздуха и имеют три исполнения по коэффициенту адиабатической эффективности – 65, 85 и 95 % при номинальной производительности по воздуху, что обеспечивается соответствующим фиксированным расходом воды через форсунки. Направление распыла воды из форсунок – встречное.

Требуемые расходы воды и давление перед форсунками обеспечивают установкой дросселя или иным способом при проектировании или наладке сети водоснабжения. Камера орошения может быть укомплектована насосом или насосом и трубной внешней обвязкой.

Коэф. адиабатной эффективности был рассчитан при построении процееса обработки воздуха и равен он:

.

По [5, рис. 4.1] определяется коэффициент орошения Е_П и μ.

Е_П=0,53.

μ = 1,3.

Вычисляется температурный критерий q по формуле:

где b = 0,33 – коэффициент аппроксимации, кг·°С/кДж;

с_w = 4,19 кДж/(кг·град) – энтальпия воды.

.

Температура воды, поступающей в камеру орошения, определяется по формуле:

где I_нач – энтальпия воздуха в начале процесса обработки в камере орошения, кДж/кг;

I_кон – энтальпия воздуха после его обработки в камере орошения, кДж/кг;

- температура точки, лежащей на пересечении продолжения линии процесса обработки воздуха в камере орошения и относительной влажности равной 100 %, °С.

Температура воды, выходящей из камеры орошения, определяется:

Массовый расход воды, циркулирующий в камере орошения, находится по формуле:

где μ – коэф. орошения (зависит от коэф. адиабатной эффективности);

L – объемный расход воздуха, проходящий через камеру орошения, м³/ч;

ρ – средняя плотность по процессу, кг/м³.

μ = 1,3 (график 4.1 МУ).

.

Подбор фильтра.

Кондиционеры КЦКП комплектуется блоками ячейковых фильтров (грубой очистки) или карманных фильтров (грубой или тонкой очистки). Возможно применение двухступенчатой очистки воздуха, совмещенной или разнесенной.

Карманные фильтры имеют более развитую фильтрующую поверхность и служат для очистки атмосферного или рециркуляционного воздуха при запыленности в пределах 0,4…1,0 мг/м³ (в данном случае 0,66). Карманы этих фильтров изготавливаются из различных материалов в двух исполнениях – нормальной и увеличенной длины. Характеристики карманных фильтров, используемых в кондиционерах КЦКП, приведены в [5, табл. 5.4 и 5.5].

Для данного кондиционера выбираем карманный фильтр грубой очистки ФМ-66-360-6-X-G класса G4 в количестве 9 штук площадью 27,9 м². Данный фильтр имеет следующие характеристики: эффективность очистки по весу 92%, начальное сопротивления 42 Па, конечное сопротивление 250 Па, скорость фильтрации 1,5 м/с.