Диссертация (1025582), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Рассчитывается при температурном КПД теплообменника 0,75(значение принято, как достижимое в одноходовом перекрестноточномтеплообменнике при заданном соотношении потоков) и параметрах «Б» г.Москвы по СНиП 23-01-99* Относительная влажность в увлажняемых каналах теплообменникаРКИО принимается постоянной и равной 90%.93Рис.
3.12 Доля холодопроизводительности, вырабатываемой в ступени РКИОQКИТО/QУКВ по дням, Москва, лето 2013Рис.3.13ПолезнаяхолодопроизводительностьУКВиполезнаяхолодопроизводительность ступени РКИО, Москва, лето 2013Среднее значение доли холодопроизводительности получаемой в ступениРКИО (для наглядности нанесено на график горизонтальной линией) за летнийпериод составило 80% (Рис. 3.12).
Что практически в 2 раза выше рассчитаннойпри параметрах наружного воздуха, соответствующих параметрам «Б» г.94Москвы по СНиП 23-01-99*. Таким образом, несмотря на невысокуюэффективностьврасчетнойточке,сезоннаяэффективностьподобнойкомбинированной УКВ высокая даже в условиях умеренного климата. Вусловиях, когда нагрузка на УКВ ниже номинальной расчетной, до 100%холодопроизводительности обеспечивается косвенно-испарительной ступенью,т.е без включения компрессора ПКХМ.
При этом не только снижаютсяэксплуатационные затраты на СКВ, но и экономится моторесурс компрессора.Кроме того, было проведено исследование суточной нагрузки на УКВ. Быловыделено три дня, когда нагрузка на УКВ максимальна (Рис. 3.13). Параметры25 июня не рассматривались по причине того, что в этот день ступень РКИОпрактически не работает вследствие высокой влажности наружного воздуха. Поэтим данным был произведен почасовой расчёт с интервалом в три часа – в 9.00,12.00, 15.00, 18.00. Даже в условиях повышенной относительной влажностиатмосферного воздуха, (27 июня) ступень РКИО обеспечивает в среднем 50%полезной холодопроизводительности УКВ (для наглядности среднее значениенанесено на график горизонтальной линией) (Рис.
3.14).Рис. 3.14 Доля холодопроизводительности, вырабатываемой в ступениРКИО QКИТО/QУКВ по часам, Москва, 27.06.2013В условиях высокой температуры окружающей среды (4 июля) ступень95РКИО обеспечивает до 75% холодопроизводительности (для наглядностисреднее значение нанесено на график горизонтальной линией) (Рис. 3.15).Рис. 3.15 Доля холодопроизводительности, вырабатываемой в ступениРКИО QКИТО/QУКВ по часам, Москва, 4.07.2013Учитывая вышеизложенное, наиболее перспективным направлением дляприменения комбинированных УКВ являются системы кондиционирования спеременным расходом воздуха.
Увеличение температуры приточного воздухапозволяет получить значительную часть холодопроизводительности УКВ вступени РКИО, а переменный расход воздуха позволяет уменьшать расходприточного воздуха, и соответственно, потребляемую мощность приточноговентилятора, при снижении нагрузки на СКВ.963.4. Выводы по главе 3На долю полезной холодопроизводительности, вырабатываемой вступени РКИО, главным образом влияют эффективность КИТО и глубинаохлаждения продуктового потока (т.е. температура приточного воздуха навыходе из воздухоохладителя). В условиях сухого жаркого климата ступеньРКИО позволяет обеспечить от 40 до 85% тепловой нагрузки на УКВ.условияхумеренногоклиматанадолюВхолодопроизводительности,вырабатываемой в ступени РКИО, влияет главным образом глубина охлажденияприточного воздуха.Повышение температуры приточного воздуха на 1˚С (в пределахот16 ˚С до 20 ˚С) позволяет увеличить долю холодопроизводительности степениРКИО от 2,5% до 3,5% на градус в условиях сухого жаркого климата и от 5% до10% на градус в условиях умеренного климата (при эффективности КИТО от 0,5до 0,85 соответственно).В условиях сухого жаркого климата, основным фактором, влияющимна возможность размещения конденсатора на тракте вспомогательного потока,является эффективность КИТО.
В условиях умеренного климата – температураприточного воздуха. В условиях влажного климата – приведенный расходвоздуха вспомогательного потока и температура приточного воздуха.Вусловияхумеренногоклиматасреднеезначениедолихолодопроизводительности получаемой в ступени РКИО за летний периодсоставляет 80% (в 2 раза выше рассчитанной при параметрах наружного воздуха,соответствующих параметрам «Б» г.
Москвы по СНиП 23-01-99*). В условиях,когданагрузканаУКВниженоминальнойрасчетной,до100%холодопроизводительности обеспечивается ступенью РКИО без включениякомпрессора ПКХМ. При этом не только снижаются эксплуатационные затратына СКВ, но и экономится моторесурс компрессора.Наличие вспомогательного потока воздуха приводит к увеличениюмощности, потребляемой вентилятором на 30…50%. В связи с этим наиболее97перспективным направлением для применения комбинированных УКВ являютсяСКВ с переменным расходом воздуха. Увеличение температуры приточноговоздуха позволяет получить значительную часть холодопроизводительностиУКВ в ступени РКИО, а переменный расход воздуха позволяет уменьшатьрасход приточного воздуха, и соответственно, потребляемую мощностьприточного вентилятора, при снижении нагрузки на СКВ.98ГЛАВА 4.
ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ4.1. Цель и задачи экспериментальных исследованийЦельдопущений,экспериментальныхпринятыхвисследований:расчетнойпроверитьметодике.корректностьОпределитьдолюхолодопроизводительности УКВ, вырабатываемую в ступени косвенноиспарительного охлаждения, в различных климатических зонах.Основными вопросами исследования являются:1. Влияние схемы движения потоков на эффективность КИТО.2. Влияние способа увлажнения вспомогательного потока на эффективностьКИТО.3. Влияниеприведенногорасходавспомогательногопотоканаэффективность КИТО.Основные задачи:1.
Спроектировать и смонтировать экспериментальный стенд.2. Экспериментальным путем проверить работоспособность установки ивозможность управления ее рабочими процессами.3. Провести экспериментальные исследования работы комбинированнойУКВ в различных климатических зонах.4. Обработать результаты измерений, определить их погрешности, сделатьвыводы. В случае необходимости внести изменения в конструкцию стенда,скорректировать аналитическую модель.5. Подготовить экспериментальный стенд к внедрению в учебный процесскафедры Э4 МГТУ им.
Н.Э. Баумана в качестве лабораторного стенда.994.2. Описание экспериментального стендаДля проведения намеченных экспериментальных исследований на базелабораториикафедры«Холодильная,криогеннаятехникасистемыкондиционирования и жизнеобеспечения» МТГУ им. Н.Э. Баумана созданэкспериментальный стенд (Рис. 4.1, 4.2, 4.3).Проведено две серии испытаний. Первая серия была посвященаисследованию установки, реализующей принцип РКИО, при использованиитеплообменников различных конструкций (противоточного и перекрестноточного).Вовторойсерииэкспериментовисследоваласьработакомбинированной УКВ при изменении расхода воздуха вспомогательногопотока в косвенно-испарительной ступени.Воздушный контур стенда состоит из заслонки наружного воздуха ЗВ1,заслонки воздуха продувочного потока ЗВ2, заслонки воздушного потокабайпаса конденсатора ЗВ3, фильтра наружного воздуха Ф1, приточноговентилятора ВП1, теплообменника-рекуператора косвенно-испарительногоохлажденияКИТО,испарителяИ1,вентилятораконденсатораВК1,конденсатора К1, увлажнителя У1 воздуха продувочного потока, нагрузочноговоздухонагревателя ВНН1, нагрузочного увлажнителя УН1, каплеуловителейКУ1, КУ2.Водяной контур стенда состоит из насоса водяного Н1, вентилейрегулирующих ВР1…ВР4, вентиля запорного ВЗ1, манометров М1…М4,фильтра Ф2.В состав холодильного контура входят соленоидный вентиль ВС1,компрессор КМ1, обратный клапан КО1, терморасширительный вентиль ТРВ1,фильтр-осушитель ФО1.Рис.
4.1 Пневмо-гидравлическая схема экспериментального стенда комбинированной УКВ (с перекрестноточным КИТО).БН1, БН2 – бак накопительный, ВК1, ВП1 – вентиляторы, ВЗ1 – вентиль запорный, ВНН1 – воздухонагреватель нагрузочный, ВР1…ВР4 – вентиль регулировочный,ВС1 – вентиль соленоидный, ДД1, ДД2 – датчик давления, ДТ1…ДТ9 – датчик температуры, ДВ1..ДВ4 – датчик влажности, ЗВ1…ЗВ3 – заслонка воздушная,И1 – испаритель, К1- конденсатор, КИТО – косвенно-испарительный ТО, КМ1- компрессор, КО1, КО2 – клапан обратный, КП1, КП2 – прессостат,КУ1 – каплеуловитель, М1…М4 – манометр, Н1 – насос циркуляционный, СС1 – смотровое стекло, ТРВ1 – термо-регулирующий вениль, УН1 – увлажнительнагрузочный,Ф1 – фильтр 1, ФО1 – фильтр осушитель, ШС1…ШС4 – штуцер сервисный100Рис.
4.2 Пневмо-гидравлическая схема экспериментального стенда комбинированной УКВ (с противоточным КИТО).БН1, БН2 – бак накопительный, ВК1, ВП1 – вентиляторы, ВЗ1 – вентиль запорный, ВНН1 – воздухонагреватель нагрузочный, ВР1…ВР4 – вентиль регулировочный,ВС1 – вентиль соленоидный, ДД1, ДД2 – датчик давления, ДТ1…ДТ9 – датчик температуры, ДВ1..ДВ4 – датчик влажности, ЗВ1…ЗВ3 – заслонка воздушная,И1 – испаритель, К1- конденсатор, КИТО – косвенно-испарительный ТО, КМ1- компрессор, КО1, КО2 – клапан обратный, КП1, КП2 – прессостат,КУ1 – каплеуловитель, М1…М4 – манометр, Н1 – насос циркуляционный, СС1 – смотровое стекло, ТРВ1 – термо-регулирующий вениль, УН1 – увлажнительнагрузочный,Ф1 – фильтр 1, ФО1 – фильтр осушитель, ШС1…ШС4 – штуцер сервисный101Рис.
4.3 Фотография экспериментального стенда102103Воздух из помещения лаборатории засасывается в установку, проходитфильтр Ф1, поступает в теплообменник-рекуператор косвенно-испарительногоохлаждения КИТО, затем в испаритель И1. В теплообменнике КИТО ииспарителе И1 воздух охлаждается, и далее поступает в помещение лаборатории.Сконденсировавшаяся в процессе охлаждения в испарителе влага отделяется вкаплеуловителе КУ1 и направляется в накопительный бак БН1. Часть воздухаосновного потока отбирается после КИТО и направляется в увлажнитель У1, гдеадиабатически увлажняется и направляется в «мокрые» каналы теплообменникарекуператора КИТО. Затем воздух выбрасывается в помещение лаборатории.Увлажнение воздуха в аппарате У1 происходит с избытком, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
