Диссертация (1025582), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Работа изложена на 135 страниц текста, 61 иллюстраций, 8 таблици список литературы из 41 наименования.ПубликацииПо теме диссертации опубликовано 4 научные работы, 3 из них врецензированных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК, общим объемом1,8 п.л.:1.Гаранов С.А., Пантеев Д.А., Соколик А.Н.
Водоиспарительное икомбинированноеохлаждениевоздуха.Инженерныйжурнал:наукаиинновации, 2013, № 1(13), С. 84–90 (0,6 п.л. / 0,2 п.л.).2.Гаранов С.А., Пантеев Д.А., Соколик А.Н. Расчетно-аналитическаямодель комбинированной установки кондиционирования воздуха. Известиявысших учебных заведений, Машиностроение, 2015, №4 (661), С. 20-27 (0,6 п.л./ 0,2 п.л.).3.ГарановэкспериментальноеС.А.,ПантеевисследованиеД.А.,СоколикА.Н.комбинированнойРасчетноустановкикондиционирования.
Известия высших учебных заведений, Машиностроение,2015, №5 (662), С. 3-11(0,6 п.л. / 0,2 п.л.).4.Гаранов С.А., Пантеев Д.А., Соколик А.Н. Выбор оптимальнойконструкциитеплообменникарегенеративногокосвенно-испарительногоохлаждения в составе комбинированной установки кондиционирования воздуха.Холодильная техника, 2015, №10, С. 33-37 (0,6 п.л.
/ 0,2 п.л.)9В первой главе проведен обзор существующих решений в областикосвенно-испарительного охлаждения воздуха и комбинированных систем.Рассмотренысуществующиеконструкциикосвенно-испарительныхтеплообменников. Приводятся данные из научных и экспериментальных работ,посвященных исследованию УКВ с использованием косвенно-испарительногоохлаждения и комбинированных УКВ. На основании анализа собранных данныхсформулированы цель и задачи для дальнейшего исследования.ВтораяглавапосвященатеоретическомуисследованиюРКИО.Приводится разработанная методика расчета УКВ с РКИО.
Анализируетсяработа УКВ с РКИО в различных климатических зонах, характерных длятерритории РФ.В третьей главе описывается схема предлагаемой комбинированнойУКВ с РКИО. Приводится методика расчета комбинированной УКВ. ДаютсярекомендациипокомпоновкекомбинированнойУКВвразличныхклиматических зонах. Анализируется работа комбинированной УКВ в расчетномрежиме, а также сезонная эффективность.В четвертой главе дано описание экспериментального стенда иметодики обработки опытных данных. Производится оценка относительнойпогрешности обработки опытных данных. Дано конструктивное описаниеисследуемых теплообменников.В пятойисследований.главерассматриваются результаты экспериментальных10ГЛАВА 1.
ОБЗОР СУЩЕСТУЮЩИХ РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ СИСТЕМКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОСВЕННОИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ1.1. Обзор промышленно-выпускаемых решений с применениемкосвенно-испарительного охлаждения.В настоящее время СКВ с использованием косвенно-испарительногоохлаждения (в дальнейшем КИО) промышленно выпускаются в странахЕвросоюза (фирмы Liebherr, Kampmann, Menegra), США (Coolerado, Climatewizard, Applied wizard, Energy Labs), России (Элсокс, ТЭССО, Атма), КНР.Подобные установки охватывают широкий диапазон производительности повоздуху (от 300 м3/ч до 64 000 м3/ч), выпускаются как в стационарном, так и втранспортном исполнении.Косвенно-испарительное охлаждение широко применялось в СССР в 70гг.
Известны схемы [1] двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха.СКВ выполнена на базе типовых секций кондиционеров КТ (Рис. 1.1). СКВсостоит из 2 кондиционеров – основного и вспомогательного. Наружныйвоздух засасывается вентилятором в основной кондиционер, очищается вфильтре 15, охлаждается при постоянном влагосодержании в секцииповерхностного воздухоохладителя. Затем воздух в основном кондиционерепоступает на прямое испарительное охлаждение во второй ступени 18.
Нарисунке в качестве второй ступени изображена двухрядная камера орошения.Для регулирования степени увлажнения служит обводной канал. Охлажденныйи увлажненный воздух подается вентилятором 20 в обслуживаемое помещение.Охлаждениеводы,подогреваемойвсекцииповерхностноговоздухоохладителя 16 основного кондиционера, осуществляется за счетиспарительногоохлаждениявдвухряднойкамереорошения411вспомогательного кондиционера. Охлажденная вода собирается в поддоне инасосом 3 подается на вход в воздухоохладитель 16 основного кондиционера.На основании опытных данных авторы приводят инженерную методикурасчета подобных установок. При этом отмечается, что значительно лучшихтехнико-экономических показателей по сравнению с камерами орошенияможно получить при использовании компактных вентиляторных градирен (дляохлаждения воды).Рис.
1.1 Принципиальная схема обработки воздуха в раздельномкондиционере двухступенчатого испарительного охлажденияОписываемая установка имеет следующие достоинства: построена по модульному принципу, что позволяет применять её вшироком диапазоне производительностей по воздуху; построена на базе стандартных элементов;12 разнесены блоки тепло- и массообмена, что упрощает расчетустановки.В то же время установка не лишена недостатков: наличие промежуточного водяного контура, что в значительнойстепени снижает эффективность установки в целом.Теоретическим пределом охлаждения первой, косвенно-испарительной,ступени в такой схеме является температура мокрого термометра наружноговоздуха. В реальности, в связи с недорекуперацией в 2 аппаратах температуразначительно выше.Центральные кондиционеры, работающие по аналогичной схеме, нашлиширокое распространение в северо-западных областях Китая [2].Фирмой “Aztec” (США) разработан ряд установок (Рис.
1.2, 1.3),работающих по описанной схеме производительностью по воздуху 2 500 м3/чдо 64 000 м3/ч.Рис. 1.2 Общий вид кондиционера двухступенчатого испарительногоохлаждения Aztec типа ASCУстановки уличного исполнения, отличительной особенностью являетсявстроенная мокрая градирня, в которой охлаждается вода для секции косвенноиспарительного охлаждения [3].13Рис.1.3Функциональнаясхемакондиционерадвухступенчатогоиспарительного охлаждения Aztec типа ASC. 1 – фильтр, 3 – вентилятор, 4 –интегрированная градирня, 9 – секция косвенно-испарительного охлаждения,11 – секция прямого испарительного охлаждения.По схожей схеме работает СКВ, разработанная 1990 гг. в США(Рис.1.4) [4].Рис. 1.4 Принципиальная схема процессов обработки воздуха вкондиционере 2-х ступенчатого испарительного охлажденияНаружный воздух засасывается вентилятором в основной кондиционер,где охлаждается при постоянном влагосодержании в кожухотрубном воздуховоздушном теплообменнике (в дальнейшем ВВТ). Далее охлажденный воздухпоступает в секцию прямого испарительного охлаждения, где увлажняется иохлаждается.
Вспомогательный поток воздуха засасывается вентилятором14вспомогательногокондиционеравсекциюпрямогоиспарительногоохлаждения, где происходит его увлажнение и охлаждение (в пределе дотемпературы мокрого термометра). Затем охлажденный воздух направляется вкожухотрубный ВВТ и отбирает тепло от основного потока.Принципиальное отличие от схемы, предложенной в [1], заключается втом, что в качестве хладоносителя в ступени КИО используется не вода, авоздух. Это позволяет исключить из установки промежуточный водянойконтур, понизив тем самым минимальную температуру, достижимую в секцииКИО.
Однако данное решение имеет ряд недостатков: большие размеры теплообменных аппаратов КИО; невозможностьразнесенияосновногоивспомогательногокондиционеров на значительные расстояния (вследствие больших размероввоздуховода и потерь при перемещении воздуха вспомогательного потока); ограниченный диапазон по воздухопроизводительности.Характерной чертой обеих схем является разделение блока КИО на 2ступени: блок теплообмена и блок массообмена. Это позволяет упроститьрасчеты и конструкцию кондиционера, однако приводит к снижениюэффективности установки в целом.Фирмой“EnergyLabsInc.”(США)промышленновыпускаютсядвухступенчатые кондиционеры испарительного охлаждения [5]. Характернойособенностью является совмещение в блоке КИО как теплообмена, так имассообмена (Рис. 1.5).Используемый теплообменник КИО кожухотрубного типа. Схемадвижения воздушных потоков – перекрестноточная.
Прямой поток проходит вмежтрубном пространстве, где охлаждается при постоянном влагосодержании.Циркуляционный насос подает воду к форсункам, которые смачиваютвнутреннюю поверхность труб. Воздух вспомогательного потока прокачиваетсявентилятором через внутреннее пространство труб, где он увлажняется ивоспринимает тепло основного потока. Для предотвращения повышенного15уносавлагинавыходевспомогательногопотокаустанавливаетсякаплеотбойник.
Трубы теплообменника выполнены из полимерных материалов.Рис. 1.5 Общий вид кондиционера косвенно-испарительного охлажденияEnergy Labs IncДальнейшим развитием КИО стало регенеративное КИО (в дальнейшемРКИО). Данный способ испарительного охлаждения воздуха позволяет, впределе, охладить наружный воздух до температуры точки росы.Работы по созданию кондиционеров РКИО велись как в нашей стране,так и за рубежом.Был разработан кондиционер РКИО для кабины зерноуборочногокомбайна «Нива» [6]. Кондиционер (Рис. 1.6) состоит из корпуса, разделенногона два отсека.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
