Теплотехника Учебн.для вузов. Под ред. А.П.Баскакова. М. (1013707), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха Мп Стройиздат, )976) кы!!)г!!!)ипп!!пмптип! ьы !дьх с Классификация систем коиднционирования воздуха. функции приточпой вентиляции часто выполняют системы кондиционирования воздуха, представляющие собой совокупность технических средств, служащих для приготовления (собственно кондиционеры), смешения (смесительные коробки) и распределения (каналы и воздухараспределительные устройства) воздуха и автоматиче. ского регулирования его параметров.
Различают комфортное и технологическое кондиционирование. С помощью системы комфортного кондиционирова. ния создаются благоприятные условия для человеческого организма. Самочувствие и работоспособность человека в большой степени зависят от температуры, влажности, чистоты и газового состава воздуха. Технологическое кондиционирование обеспечивает параметры воздушной среды, удовлетворяющие требованиям технологического процесса. Например, сборка изделий в цехах прецизионного машиностроения должна проводиться прн постоянной температуре воздуха с допустимыми отклонениями ~0,0! 'С В системе кондиционнрования осуществляется очистка воздуха от пыли и его тепловлажностная обработка: в теплый период года наружный воздух охлаждается и при необходимости осу- Рис.
23.7. Принципиальная схема коидицио. пирования воздуха шается, а в холодный период — псдогре. вается и увлажняется. Принципиальная схема кондизионирования воздуха показана на ри.. 23.7. Наружный воздух вентилятором ." подается последовательно в воздухоза 5орное устройство !, приемную регулир)ющую решетку 2, фильтр 3 и устройстно для тепловлажиостной обработки 4.
Обработанный воздух по приточному возхуховоду 6 нагнетается в помещение 7, откуда затем удаляется вытяжным вентилятором. Основное оборудование для обработки и перемещения воздуха, как правило, компонуется в одном агре ате— кондиционере. Основные процессы и элементы кондиционеров. Отечественной промышленностью выпускаются секционные кондиционеры производительностью по воздуху от )О до 250 тыс. и'/ч (Кд- )О, Кд-20, КТ.30, КТ-40,, КТ-250) в вг де отдельных типовых секций, которьп собираются в агрегат.
Применяя типовые секции, можно осуществить различную обработку воздуха: охлаждение, осушение, увлажнение — в камерах ор >щения и поверхностных воздухоохлад зтелях; нагрев в воздухонагревателях; очистку от пыли — в фильтрах. В оросительных камерах тепловлажностная обработка воздуха произподится холодной или горячей водой, разбрызгиваемой форсунками, причем заданный режим достигается подбором температуры воды. Так, если температура воды равна температуре точки росы воздуха, то он будет охлаждаться без изменения своего влагосодержания.
Если т.мпература воды превышает температуру точки росы воздуха, то его влагосодержание будет расти за счет испарения рззбрызгиваемой воды (произойдет доуплажиеиие воздуха). Доувлажнеиие позволяет также снизить температуру воздуха (на испарение воды расходуется скрытая теплота парообразования, забираемая из воздуха). Оно широко применяется в системах кондиционнрования для тек. стильной, полиграфической, химической и других отраслей промышленности.
Кондиционируемый воздух охлаждают также в поверхностных возд)хоохладителях. Они изготавливаются пз ореб- 199 реиных трубок, внутри которых протекает хладонаситель (холодная вода, рассад или хладан). Снаружи трубки омываются охлаждаемым воздухом. Нагрев воздуха осуществляется в секциях подогрева (ваздуханагревателях) поверхностного типа. Они также выполняются иэ оребренных трубок, внутри которых циркулирует тепланоситель— пар или горячая вода. Если санитарные нормы допускают возврат воздуха в помещение и использование удаляемого из него воздуха после повторной обработки в кондиционере, то при этом значительно экономятся теплота и холод.
Расход циркулирукнпега воздуха может быть постоянным или переменным в зависимости от параметров наружного воздуха. Холодильные машины. Для охлаждения воздуха в кондиционерах используются естественные источники (вода и лед) и искусственные (холодильные машины). Вола, даже из артезианских скважин, имеет довольно высокую температуру, более 6 — 8 'Г, что не позволя. ет осуществить глубокое охлаждение, лед иногда применяют только в уста.
павках небалыпай производительности. Из холодильных машин широка исполь. зуются фреоновые компрессорные установки, реже абсорбционные и зжектор. ные. В качестве рабочего тела в холадильных машинах обычно используют фреаи или аммиак Цикл реальной паровой компрессор. иой холодильной машины существенно отличается от рассмотренного в 2 3.5 обратного цикла Карно.
Расширение пара в ней осуществляется путем его дроссе. лиравания в клапане (линия 3-5 на Рис. 23.8. Бикл паровой компрессионной ма- шины чг гд Риг, 23 9 Зависимость состава кипящего раствора (нижняя кривая) и иасыщениага пара на,т нкм (верхняя кривая) и температуры ири давлении 100 кНв 11 - коинеитрация ггН ~ н растворе НгО, % ) рис. 23 8) при Л =сапа!, что значительна упрощает конструкцию машины. Дополнительные потери, вызванные наличием дросселя, оказываютсн несущественными (плошадь 5345).
11ерсд подачей в компрессор фреон полностью испаряется за счет теплоты г)„отнимаемой от охлаждаемой среды, что увеличивает количество отбираемой за цикл теплоты по сравнению с циклом Карно. Процесс сжатия паров фреона происходит в области перегретого пара, блкгадаря чему компрессор работает в более благоприятных условиях (иа перегретом, а не на влажном паре).
Фреоновые машины с холадопроизводительностью (количеством теплоты, отнимаемой от охлаждаемай:реды в единицу времени) до 200 кВт выпускаются в виде компактных компрессорно-конденсаторных агрегатов. Для 5ольшинства таких агрегатов холодильный коэффициент (т. е.
отношение количества отбирае. мой теплоты к затраченной работе пре. вышает 3-. 4). В а бсорб цио н ных холодильных установках вместо работы используется теплота более высокого потэнциала. Рабочим телом в них является раствор двух веществ с резко различными температурами кипения. Температура кипения бинарного (двойного) раствора при данном давлении зависит от концентрации раствора. Водоаммиачный раствор, например, при концентрации аммиака 4 = =0 (чистая вода) имеет пзи атмосферном давлении, равном 100 кПа, температуру кипения 99,64 С (точка ! на 200 рнс.
23.9), а при $= (00 Я, (чистый аммиак) его температура кипения равна — 33А С (точка 2). При промежуточных концентрациях температуры кипения при давлении (00 кПа лежит в указанном интервале (кривая /2). Составы раствора и равновесного с ним пара при той же температуре оказываются различными, т. е. при кипении раствора концентрации ~, образуется пар, имеющий по сравнению с исходным раствором более высокую концентрацию легкокипя~цего компонента, равную зь (Из раствора интенсивно выпаривается тот компонент, который при данном давлении имеет меньшую температуру кипения.) Поскольку процесс выпаривания является зидотермическим, т. е, протекает с затратой теплоты, то обратный ему процесс поглощения компонента раствором является экзотермическим. Абсорбционная холодильная установка состоит из следующих элементов (рис. 23.(0): испарителя И, конденсатора КД, абсорбера Аб, кипятильника КЛ, насоса Н и дроссельных вентилей РВ! и РВ2.
Основные элементы установки — кипятильник с конденсатором и абсорбером — предназначены для непрерывного воспроизводства жидкости высокой концентрации, поступающей затем в испаритель на парообразование, и жидкости низкой концентрации, слу- Пхяаюапющая аадп жащей для абсорбции (поглощения) концентрированного пара. В кипятильнике при р„ =сопл! происходит выпаривание из раствора компонента за счет подводимой от горячего источника теплоты дь Пар направляешься в конденсатор, где, отдавая теплоту охлаждающей среде (воде), конденсируется также прн р„=сонэ!. При этом образуется жидкость с высокой концентрацией аммиака. В регулирующем вентиле РВ2 давление этого легкокипяцгего компонента снижается до давления в абсор.
бере (р,(г„), прн этом уменьшается и ~емпература кипения С этими пара. метрами жидкость поступает в испари. тель н, отбирая теплоту аь переходит в пар. Пар направляется в абсорбер, где поглощается раствором; выделяющаяся при этом теплота отводится охлаждающей водой. Чтобы не было изменения концентрации растворов в кипятильнике и абсорбере с,($. ) $,) вследствие выпаривания компонента в первом и поглощения во втором, часть обогащенного легкокипяшим компонентом раствора из абсорбера перекачивается насосом в кипятильник, а нз последнего часть обедненного раствора через дроссель РВ! направляется н абсорбер.
Сравнение схем абсорбционной и компрессионной (см. рис. 23.(0 и 23яй) холодильных установок показывает, что роль компрессора в абсорбционной установке выполняют кипятильник и абсорбер. Процесс поглощения в абсорбере соответствует всасыванию паров холодильного агента в компрессор, а выпаривание в кипятильнике -- процессу сжатия и выталкивания агента иэ компрессора.
Полезным эффектом работы вбсорбционной установки является теплота дь воспринятая в испарителе. Для получения этого эффекта в установке затрачивается теплота дь подводимая в кипятильнике. Степень эффективности абсорбционных машин в отличие от других холо дильных установок характеризуют тепло вым коэффициентом Рнс. 23.(0 Схема абсорбциоииой холодильной установки юа = пэ/а ь (23.6) 20! В зависимости от схемы и применяемого раствора отношение колеблется в широких пределах от 0,2 да 0,8.
Отечественная промышленность серийно выпускает бромисто-литиевые холодильные агрегаты типа АБХА, Например, агрегат АБХА-2500 предназначен для охлаждения воды до температуры +4 'С за счет использования горячей воды (80 в 120 'С) или низкопотенциального пара. Холодопроизводительность агрегата составляет около 3000 кВт, ш,=0,7. Автономные кондиционеры. Автономные кондиционеры применяются чаше всего для небольших помешений и имеют ограниченную производительность по воздуху — до 620 кг/ч. Автономный кон. диционер всегда комплектуется холодильной машиной, конденсатор которой имеет водяное или воздушное охлаждение.
Кондиционер с воздушным охлаждением конденсатора обычно устанавливается в оконном или стенном проеме (рис. 23.!1) так, что наружный его отсек (О сообщается с окружающей средой, а внутренний 4 — с помешением. Засасываемый через жалюзи 3 наружный воздух вентилятором 2 подается на обдув конденсатора ! и затем снова выбрасывается наружу.
Воздух помещения очишается в фильтре б и другим вентилятором 7 подается в испаритель 5 холодиль. ной машины, где охлаждается и поступает обратно в помешение. Герметичный компрессор 9 холодильной машины устанавливается в наружном отсеке. Для подачи в помещение свежего воздуха Рис 23. ! !. Схема автономного кондиционера Рис. 23.!2. Схема теплового насоса в перегородке кондиционера, разделяющей оба отсека„предусмотрено отверстие 8. Более универсальными являются автономные кондиционеры, в которых холодильная машина работает по схеме теплового насоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
