122957 (Выбор и обоснование типа систем кондиционирования воздуха), страница 4

ΔР_в1 = 6,82 (ρv)^1,97·R

ΔР_в1 = 6,82 (1,94)^1,97·0,99 = 24,9 Вт.

ΔР_в2 – аэродинамическое сопротивление второго воздухонагревателя, Па

ΔР_в2 = 10,64·(υρ)^1,15·R,(49)

(здесь R – коэффициент, зависящий от среднеарифметической температуры воздуха в воздухонагревателе);

ΔР_в2 = 10,64·(1,94)^1,15·1,01 = 23,03 Па;

ΔР_ок – аэродинамическое сопротивление оросительной камеры, Па

ΔР_ок = 35·υ_ок²,(50)

(здесь υ_ок – скорость воздуха в оросительной камере, м/с);

ΔР_ок = 35·2,5² = 218,75 Па;

ΔР_пр – аэродинамическое сопротивление присоединительной секции, Па

ΔР_пр = Δh_пр(L/L_к)², (51)

(здесьΔh_пр – сопротивление секции при номинальной производительности (Δh_пр = 50 Па), Па);

ΔР_пр = 50(12078/20000)² = 18,2 Па;

ΔР_в.в – аэродинамическое сопротивление в воздуховодах и воздухораспределителях (ΔР_в.в = 200 Па), Па.

Р_с = 8,98 + 300 +24,9+218,75 + 23,03 + 18,2 +200 = 793,86 Па.

3.9 Подбор вентилятора системы кондиционирования воздуха

Исходными данными для подбора вентилятора являются:

- производительность вентилятора L, м³/ч;

- условное давление, развиваемое вентилятором Р_у, Па, и уточняемое по формуле

Р_у = Р_с[(273+t_п)/293]·Р_н/Р_б, (52)

где t_п – температура приточного воздуха в теплый период года, °С;

Р_н – давление воздуха в нормальных условиях (Р_н = 101320 Па), Па;

Р_б – барометрическое давление в месте установки вентилятора, Па.

Р_у = 793,86 [(273+20)/293]·101230/101000 = 796 Па.

Исходя из полученных данных подбираем вентилятор В.Ц4-75 исполнение Е8.095-1.

n_в = 950 об/мин

ŋ = 87%

N_у = 4 кВт

m = 301 кг.

3.10 Подбор насоса для камеры орошения

Подбор насоса осуществляют с учетом расхода жидкости и требуемого

ора. Расход жидкости должен соответствовать максимальному объемному

расходу циркулирующей воды в оросительной камере, м³/ч

L_w = G_w^max/ρ,(53)

гдеG_w^max – массовый максимальный расход воды в ОКФ, кг/ч;

ρ – плотность воды, поступающей в ОКФ, кг/м³.

L_w = 26813,2 /1000 = 26,8 м³/ч

Требуемый напор насоса Н_тр, м вод. ст., определяют по формуле

Н_тр = 0,1Р_ф + ΔН, (54)

где Р_ф – давление воды перед форсунками, кПа;

ΔН – потери напора в трубопроводах с учетом высоты подъема к коллектору (для оросительных камер ΔН = 8 м вод. ст.), м вод. ст..

Н_тр = 0,1·50,4 + 8 = 13,04 м вод. ст.

По полученным данным подбираем насос и электродвигатель к нему.

Параметры подобранного насоса:

- наименование: КК45/30А;

- расход жидкости 35 м³/ч;

- полный напор 22,5 м вод. ст.;

- КПД 70%.

Параметры подобранного электродвигателя:

- тип А02-42-2;

- масса 57,6 кг;

- мощность 3,1 кВт.

3.11 Расчет и подбор основного оборудования системы холодоснабжения

Целью расчета основного оборудования системы холодоснабжения является:

- вычисление требуемой холодопроизводительности и выбор типа холодильной машины;

- нахождение режимных параметров работы холодильной машины и проведение на их основе поверочного расчета основных элементов холодильной установки-испарителя и конденсатора.

Расчет осуществляется в следующей последовательности:

а) находим требуемую холодопроизводительность холодильной машины, Вт

Q_х = 1,15·Q_охл,(55)

гдеQ_охл – расход холода, Вт.

Q_х = 1,15·47216= 59623,4 Вт

б) с учетом величины Q_х выбираем тип холодильной машины МКТ40-2-1.

в) определяем режим работы холодильной машины, для чего вычисляем:

- температуру испарения холодильного агента, °С

t_и = (t_wк+t_х)/2 – (4…6), (56)

где t_wк – температура жидкости, выходящей из оросительной камеры и поступающей в испаритель, °С;

t_х – температура жидкости, выходящей из испарителя и поступающей в оросительную камеру, °С.

- температуру конденсации холодильного агента, °С

t_к = t_wк2 +Δt,(57)

где t_wк2 – температура воды, выходящей из конденсатора, °С

t_wк2 =t_wк1 +Δt (58)

(здесь t_wк1 – температура воды, поступающей в конденсатор, °С (Δt = 4…5°С); при этомt_к не должна превышать +36°С.)

t_wк1 = t_мн + (3…4),(59)

где t_мн – температура наружного воздуха по мокрому термометру в теплый период года, °С.

t_и = (3,32+9,11)/2 – 4 = 2,215°С

t_мн = 10,5°С

t_wк1 = 10,5 + 4 = 10,9°С

t_wк2 =10,9 + 5 = 15,9°С

t_к = 15,9 + 5 = 20,9 °С

- температуру переохлаждения жидкого хладагента перед регулирующим вентилем, °С

t_пер = t_wк1 + (1…2)

t_пер = 10,9 + 2 = 12,9 °С

- температуру всасывания паров холодильного агента в цилиндр компрессора, °С

t_вс = t_и + (15…30),(60)

где t_и – температура испарения холодильного агента, °С

t_вс = 0,715+25 = 25,715 °С

г) производят поверочный расчет оборудования, для чего вычисляют:

- поверхность испарителя по формуле

F_и = Q_охл/К_и·Δt_ср.и,(61)

где К_и – коэффициент теплопередачи кожухотрубного испарителя, работающего на хладоне 12 (К_и = (350…530)Вт/м²·К);

Δt_ср.и – средняя разность температур между теплоносителями в испарителе, определяемая по формуле

Δt_ср.и = (Δt_б – Δt_м)/2,3lg Δt_б/ Δt_м(62)

Δt_б = Δt_w2 - t_и(63)

Δt_б = 9,11 – 2,215 =6,895 °С (64)

Δt_м =3,32 – 2,215 = 1,105°С

Δt_ср.и = (6,895– 1,105)/2,3lg6,895 / 1,105= 3,72 °С

F_и = 47216/530·3,72 = 23,8 м²

Расчетную поверхность F_и сравниваем с поверхностью испарителя F_и`, приведенной в технической характеристике холодильной машины; при этом следует выполнить условие

F_и ≤ F_и`

23,8 м² < 24 м² – условие выполняется

- поверхность конденсатора по формуле

F_к = Q_к/К_к·Δt_ср.к,(65)

где Q_к – тепловая нагрузка на конденсатор, Вт

Q_к = Q_х + N_к.ин ,(66)

(здесьN_к.ин – потребляемая индекаторная мощность компрессора; с некоторым запасом индекаторную мощность можно принимать равной потребляемой мощности компрессора, Вт);

К_к – коэффициент теплопередачи кожухотрубного конденсатора, работающего на хладоне 12 (К_к = (400…650) Вт/м²·К);

Δt_ср.к – средняя разность температур между теплоносителями в конденсаторе, определяемая по формуле, °С

Δt_ср.к = (Δt_б – Δt_м)/2,3lg Δt_б/ Δt_м(67)

Δt_б = t_к - t_wк1(68)

Δt_б = 20,9 – 3,32 = 17,58°С

Δt_м = t_к - t_wк2 (69)

Δt_м= 20,9 – 9,11 = 11,79 °С

Δt_ср.к = (17,58 – 11,79)/2,3lg 17,58/11,79 = 14 ° С

Q_к = 59623,4 + 19800 = 79423,4 Вт

F_к = 79423,4 /400·14= 14,2 м²

Расчетную поверхность конденсатора F_к сравниваем с поверхностью конденсатора F_к`, числовое значение которой приведено в технической характеристике холодильной машины, при этом следует выполнить условие

F_к ≤ F_к`

14,2 м² ≤ 16,4 м² – условие выполняется.

Расход воды в конденсаторе, кг/с, вычисляют по формуле

W = (1,1· Q_к)/c_w·( t_wк2 - t_wк1),(70)

где c_w – удельная теплоемкость воды (c_w = 4190 Дж/(кг·К))

W = (1,1· 79423,4)/4190·( 9,11– 1,32) = 2,6 кг/с.

Список использованных источников

1. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: Стройиздат, 1991.

2. Внутренние санитарно-технические устройства: Вентиляция и кондиционирование воздуха /Б.В. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С. Амирджанов и др.; Под ред. Н.Н. Павлова Ю.И. Шиллера.: В 2 кн. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1992. Кн. 1, 2. Ч.3.

3. Аверкин А. Г. Примеры и задачи по курсу «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение»:Учеб. пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство АСВ, 2003.

4. Аверкин А. Г. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: Методические указания к курсовой работе. – Пенза: ПИСИ, 1995.