Диссертация (1025582), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Следуетотметить, что в работе не обосновывается нижняя граница расхода воды(90м3/ч) принятая при испытаниях. Хотя в сравнении с данными,приведенными в работе [22], удельный расход воды, подаваемой втеплообменник КИО, в 50 раз выше (0,275 г/с воды на 1 м3/ч воздуха и 13,9г/с воды на 1 м3/ч воздуха соответственно).Работы [22, 23] характеризует нестрогость в описании условийэксперимента, что затрудняет анализ представленных экспериментальныхданных и существенно снижает ценность работ.331.3.

Выводы по главе 1.На основании проведенного обзора существующих решений в областиводоиспарительных и комбинированных УКВ можно дать следующиерекомендации: целесообразно в качестве первой ступени в комбинированных УКВприменять РКИО; в случае, если удельная энтальпия вытяжного воздуха из помещенияниже энтальпии наружного воздуха, в качестве вспомогательного потока вКИТО охлаждения целесообразно использовать вытяжной воздух; в комбинированных установках, использующих принцип РКИО местоустановки конденсатора воздушного охлаждения должна выбираться сучетом соотношения температур воздуха окружающей среды и воздухавспомогательного потока на выходе из теплообменника КИО, а такжерасхода воздуха вспомогательного потока.

В большинстве случаев установкаконденсатора воздушного охлаждения на тракте вспомогательного приводиткувеличениюдоливспомогательногопотока,ростутемпературыконденсации, и, как следствие, снижению энергетической эффективностиУКВ; требует дальнейшего анализа и оптимизации доля вспомогательногопотока в секции РКИО комбинированной УКВ; требует дальнейшего анализа тип применяемого теплообменника КИО,материалы, используемые при изготовлении теплообменной насадки, и схемадвижения потоков в теплообменнике;предпочтительная схема подачи воды на испарения в КИТО -насосная. Для обеспечения должного смачивания насадки во всех режимахработызасчетконструкторскиекапиллярныхрешения,силнеобходимоисключающиепредусматриватьвозможностьподсыханиякапиллярно-пористой структуры в условиях сухого жаркого климата.341.4.

Формулировка проблемы на основе проведенного обзоралитературных источников.Комбинированные УКВ превосходят традиционные УКВ с ПКХМ поэнергоэффективности, от водоиспарительных систем их выгодно отличаетработоспособность во всех диапазонах климатических условий. Интерес ктемекомбинированныхУКВподтверждаетсямногочисленнымиразработками по данной тематике как отечественной, так и зарубежнойпромышленности.Вместестем,имеетсянедостатокинформации,касающейся расчета и проектирования подобных систем, рекомендаций потипу используемых теплообменников и способам орошения насадки.В связи с этим необходимо разработать расчетную методику,позволяющую производить расчет цикла комбинированных УКВ и получатьданные для подбора или конструирования основных агрегатов и аппаратов.Кроме того, необходимо провести анализ работы комбинированных УКВ вклиматических зонах, характерных для территории РФ.35ГЛАВА2.УКВ,РАБОТАЮЩАЯРЕГЕНЕРАТИВНОГОПОПРИНЦИПУКОСВЕННО-ИСПАРИТЕЛЬНОГООХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА2.1.Принципиальнаясхема,описаниеработы,изображениепроцессов обработки воздуха на I-d диаграммеРегенеративное косвенно-испарительное охлаждение воздуха являетсядальнейшимразвитиемкосвенно-испарительногоохлаждения.Различиезаключается в том, что в качестве вспомогательного потока используется частьпрямого охлажденного потока, которая направляется во влажные каналытеплообменника.

Теоретическим пределом охлаждения при регенеративномкосвенно-испарительном охлаждении воздуха является температура точки росывоздуха прямого потока, которая, в зависимости от условий окружающей среды,может лежать значительно ниже температуры мокрого термометра.Принципиальнаясхемаустановкикондиционированиявоздуха,использующей регенеративное косвенно-испарительное охлаждение воздухапоказана на Рис. 2.1.Рис. 2.1 Принципиальная схема установки РКИО. Обозначения,используемые на схеме: ВП – вентилятор приточный, КИТО – косвенноиспарительный теплообменник, КО – кондиционируемый объем; ОС –окружающая среда, Gосн, Gприт, Gвсп - массовые расходы воздуха основного,приточного и вспомогательного потоков соответственно.36Следует отметить, что в традиционном варианте отсутствует увлажнительна входе вспомогательного потока в теплообменник, что приводит кнеэффективному использованию начального участка теплообменника (из-заотсутствия перепада температур на холодном конце).

Установка увлажнителяпозволяет адиабатически охладить воздух на входе в теплообменник, увеличив,таким образом, температурный напор.Наружный воздух (основной поток) очищается в фильтре (на схеме непоказан),засасываетсявентиляторомиподаетсявсухиеканалытеплообменника, где охлаждается при постоянном влагосодержании (в пределедо температуры точки росы наружного воздуха). Затем поток воздухаразделяетсяна(продувочный).два:продуктовыйПродуктовыйпоток(приточный)воздухаиполезновспомогательныйиспользуется,авспомогательный предварительно увлажняется и направляется в смачиваемыеканалы теплообменника. В смачиваемых каналах вода испаряется, отбираятеплоту парообразования от вспомогательного потока.

Условное изображениепроцесса тепло- массообмена представлено на Рис. 2.2.Рис. 2.2 Условное изображение процесса тепло- массообмена в КИТО37Схема процессов обработки воздуха представлена на психрометрическойдиаграмме (Рис. 2.3).Рис. 2.3 Схема процессов обработки воздуха, протекающий в УКВ РКИОв I-d диаграмме0 - наружный воздух, 0-1 нагрев в вентиляторе, 1-2 охлаждение в косвенноиспарительном теплообменнике полного потока, 2-2у адиабатное увлажнениевспомогательного потока, 2у-3 нагрев воздуха вспомогательного потока вувлажняемых каналах теплообменника.2.2.

Методика расчётаРазработаннаяметодикарасчётапредназначенадляопределениятермодинамических параметров воздуха в узловых точках СКВ и определения еёосновных характеристик.Исходные данныеПараметры климатических условий:температура окружающей среды tос ,С ;38относительная влажность окружающей среды  ос ,% ;барометрическое давление Pбар , кПа ;Параметры, характеризующие установку:объемныйрасходвоздухапродуктовогопотока(направляемогопотребителю) V ПР , м 3 / ч ;температурный КПД КИТО ТО ; относительная влажность вспомогательного потока,  2 у ,% ;располагаемый напор установки: Pрасп , кПа ;потеридавлениявКИТО,прямойивспомогательныйпотокпрсоответственно: PКИТО, P всп , кПа ;КИТООсновные физические константы: 1,006кДжкг  СТеплоёмкость сухого воздуха [28]CТеплоёмкость водяного пара [28]CТеплоёмкость воды [28]CСкрытая теплота парообразования воды [28]кДжr  25000кгПлотность воды [28]pс.в.рпрww 1,86 кДжкг  С 4,186  1000 кДжкг  Скгм3Основные зависимости, используемые в расчёте:Зависимость давления насыщенных водяных паров от температуры [29]:  t  , ПаP (t )  611,2  expн t (1)39где t,С – температура, α, β – константы, при температуре воздухабольше0С α = 17,504 β = 241,2СЗависимость влагосодержания воздуха от давления насыщенных водяныхпаров, давления воздуха и относительной влажности [29]:d ( P , P,  ) н0,6221    P кг.водяного.паран,P   Pкг.сухого.воздухан(2)где PН , кПа – давление насыщенных водяных паров, P , кПа – давлениевлажного воздуха,  , % - относительная влажность воздуха.Зависимость парциального давления пара от давления воздуха ивлагосодержания [29]:dP (d , P)  P , кПап0,6221  d(3)Зависимость теплоёмкости влажного воздуха от влагосодержания [29]:СЗависимостьрввэнтальпии(d )  Срс.в d СвлажногокДж,рп кг  Своздуха(4)оттемпературыивлагосодержания [29]:iЗависимостьввплотности(t , d )  Срс.в.кДж t  d  ( r  С  t ),0рпкгвлажноговоздухаотдавления(5)воздуха,температуры и давления водяных паров [29]:кг0,00348 ( P  0,376 P ),( P, t , P ) ввпп273С  tм3(6)Зависимость относительной влажности воздуха от парциального давленияпара и давления насыщенных водяных паров [29]:P( P , P )  п ,%вв п нPн(7)40Основные допущения, принятые в расчете:относительная влажность воздуха вспомогательного потока на входе вкосвенно-испарительный теплообменник составляет 90%.

Указанное значениеотносительной влажности достижимо в одноступенчатом адиабатическомувлажнителе в широком диапазоне относительной влажности на входе вувлажнитель [1, 27];принимаем,чтовспомогательного потокахотяреальныйпроцесснагревавоздухав «мокрых» каналах косвенно-испарительноготеплообменника, проходящий с подводом воды, – неравновесный, для расчетаотносительная влажность в процессе нагрева остается постоянной;теплопритоки в установку, и перетечки потоков внутри УКВ –пренебрежимо малы;эффективность работы косвенно-испарительного теплообменникаоценивается температурным КПД.Расчёт1)определение давления воздуха в основных точках схемы (обозначениеточек см.

на принципиальной схеме, Рис 2.1)Давление воздуха в основных точках установки определяется по заданнымпотерямдавлениявосновныхаппаратахирасполагаемымнапором,обеспечиваемым на выходе из установки. Принимается, что в помещенииподдерживается давление, равное барометрическому.Точка 0 (забор воздуха из окружающей среды): P0  PбарТочка 1 (прямой поток после приточного вентилятора):пр)P  P  ( P P10внешКИТОпрТочка 2 (прямой поток после КИТО): P2  P1  PКИТОТочка 2у (увлажненный вспомогательный поток на входе в «мокрые»каналы КИТО): P2 у  P241вспТочка 3 (вспомогательный поток на выходе из установки): P3  P2 у  PКИТО2)определение параметров наружного воздуха (т.

0)Влагосодержание определяется по известной температуре t0  tос иотносительной влажности 0  ос , исходя из соотношений (1), (2), кг/кг.d  d ( P (t ), P ,  )0н 0 0 0Удельнаяэнтальпияопределяетсяпоизвестнойтемпературеивлагосодержанию воздуха по зависимости (5) , кДж/кгi  i (t , d )0 вв 0 0Плотность воздуха определяется по зависимостям (3) и (6).   ( P , t , P (d , P ))0вв 0 0 п0 0Температура точки росы определяется по следующей зависимости:P (d , P ) 0 0  0,6112   ln  пt3)тр( P ( d , P )) п 0 0P (d , P ) 0 0  0,6112   ln  попределение параметров воздуха прямого потока на входе в КИТО(т. 1)Напор приточного вентилятора определяется как сумма потерь давления попрямомупотокуваппаратахирасполагаемогонапораустановки.прСоответственно напор приточного вентилятора Pвент  PКИТО  Pрасп , Па.

Напервом этапе расчета объёмный расход воздуха, прокачиваемого вентилятором,принимаетсяравнымполуторакратномупродуктового потока. В дальнейшем, приобъемномурасходувоздухауточнении расхода воздухавспомогательного потока, эта величина корректируется.Потребляемаямощностьэлектродвигателявентилятора,кВт,42рассчитывается следующим образом:NвентVPвент вент , вент эд пергде вент - КПД вентилятора;эд- КПД электродвигателя;пер- КПД передачи.Поскольку вентилятор с электродвигателем устанавливается в потокевоздуха, вся мощность электродвигателя вентилятора переходит в тепло. Тепловоспринимается воздухом, в результате чего он нагревается.

Характеристики

Список файлов диссертации