2 (1176234), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Каждаясекция включает в себя шесть панелей при общей длине L=3м. Панели в секцииобъединены общими коллекторами диаметром 25×2,5 мм.Тепловой поток при кипении аммиака в вертикальных каналах можно вычислить с учетом уравнения (6.23)−0 , 436 1, 82Θаq Fвв = (27 ,3 + 0,04 t 0 )1,82 d dвв(7.20)Совместное решение графоаналитическим методом уравнений (7.19) и (7.20)дает qFвн, по которому определяют площадь внутренней поверхности Fвн.При конструктивном расчете аппарата вычисляют число параллельных секций zс, и ширину канала между секциями.площадь внутренней поверхности одной секции из nпанF1 = 2 Fколл + nпан Fпан ,где Fколл-- внутренняя поверхность коллектора секции, м2;nпан - число панелей в секции;Fпан- площадь внутренней поверхности одной секции, м2.С учетом конструктивных размеров панели и коллекторов уравнение приметвидF1 = 2πd вн L + nпанπd вн Hz,Число параллельных секций в аппаратеzc = Fвн / F1Это значение округляют до целого большего числа, что идет в запас расчетной площади поверхности аппарата.
Ширина каналов между секциямиВ = Fж.с. / Hz1 ,где Fж.с.- площадь "живого" сечения каналов в направлении движения теплоносителя, м2;z1 - число параллельных секций в данном направлении движения теплоносителяFж.с. = Vs / ω s = Q0 / (cs ∆t sω s ρ s )64Шаг между осями S = d нар + В8. ИСПАРИТЕЛИ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА8.1.Конструкции воздухоохладителей и охлаждающих батарейВоздухоохладители делятся на поверхностные (сухие), контактные (мокрые)и смешанного типа. Наиболее распространены аппараты поверхностного типа,вРис.8.1 Воздухоохладитель непосредственного охлаждениякоторых воздух отдает теплоту рабочему веществу, кипящему внутри труб, илирассолу, протекающему по ним.
Аппараты, в которых кипит рабочее вещество,называют воздухоохладителями непосредственного охлаждения, а при отводетеплоты водой или рассолом — воздухоохладителями водяного или рассольного охлаждения.В контактных воздухоохладителях теплота отводится от воздуха за счет егонепосредственного контакта с водой или рассолом.
Контактные воздухоохладители выполняют форсуночными или с орошаемой насадкой. В аппаратах смешанного типа теплота от воздуха отводится за счет кипения рабочего веществав трубках и за счет контакта с рассолом, охлаждаемым на поверхности трубокпутем их орошения.Поверхностные воздухоохладители обычно выполняют в виде пучка оребренных труб, заключенных в кожух. Гладкие трубы используют редко: в томслучае, когда при охлаждении воздуха его требуется осушить. Циркуляция воздуха через аппарат принудительная, с помощью вентиляторов. Длина одногозмеевика (от жидкостного до парового коллектора) 5-15 м, в крупных аппаратахдо 20-25 м. Максимально допустимая длина такова:65l зм = rd внωρ ′(4nц q Fвн ),где r — теплота парообразования, Дж/кг;dвн — внутренний диаметр трубы, м;nц = 1/(хвх - хвых) - кратность циркуляции;х — паросодержание, кг/кг;qFвн — плотность теплового потока, отнесенная к площади внутренней поверхности трубы, Вт/м2.На рис.8.1 изображена конструкция сухого воздухоохладителя непосредственного охлаждения, работающего на R22.
Воздух подается нормально пучкутруб, жидкий R22 - через распределитель в секции, расположенные горизонтально по высоте аппарата, отвод пара — снизу каждой секции через вертикальный паровой коллектор. Такая конструкция аппарата обеспечивает хороший возврат масла.Контактные воздухоохладители широко применяют при кондиционированиивоздуха, когда требуется не только охлаждать воздух, но и регулировать еговлажность. Главное достоинство контактных аппаратов — меньшая разностьтемператур между воздухом и орошающей жидкостью (водой или рассолом).На рис.
8.2. показан принцип работы форсуночного контактного воздухоохладителяРис. 8.2. Принцип работы форсуночного воздухоохладителяОхлаждающая жидкость разбрызгивается форсунками на слой насадки, состоящий из фарфоровых колец. Воздух пропускается через слой колец противотоком снизу вверх и в результате контакта с насадкой охлаждается. Чтобы предотвратить унос капель жидкости, над насадкой установлен сепаратор или отбойный слой колец.66Камерные приборы тихого охлаждения.
Камерные приборы тихого охлаждения представляют собой теплообменные аппараты — батареи, служащие дляохлаждения воздуха в помещениях. Внутри батарей движется рассол или кипитрабочее вещество, отнимая теплоту от воздуха в результате его естественнойциркуляции. Рассольные батареи применяют редко, только в тех случаях, когдаэтого нельзя избежать по условиям безопасности. Батареи, как правило, изготавливают оребренными чтобы увеличить плотность теплового потока qFвн, сократить расход труб и уменьшить размеры аппарата.Охлаждающие батареи бывают потолочные и пристенные (одно-и двухрядные),гладкотрубные и ребристые, коллекторные и змеевиковые и т.п.
На рис. 8.3 показана аммиачная пристенная батарея коллекторного типа АРС. Батарея имееттрубы, на которые спиралью навиты ребра.8.2. Тепловой и конструктивный расчет сухих воздухоохладителейВ воздухоохладителях (ВО) относительно теплый воздух соприкасается схолодной теплопередающей поверхностью. При температуре поверхности нижетемпературы точки росы на ней выпадает влага. В сухих воздухоохладителях взависимости от температуры поверхности конденсат выпадает в виде пленкиводы или инея, в мокрых он смешивается с водой или рассолом.
У поверхностивоздух охлаждается до состояния насыщения. Воздух на выходе из аппаратапредставляет собой смесь входящего и насыщенного воздуха при температуреповерхности.Рис.8.3 Аммиачная ребристая однорядная батарея:1 — штуцер; 2 — коллектор; 3 — подвеска; 4 — оребренная труба; 5 - подвеска; 6 - коллектор.При расчете ВО учитывают не только отводимую теплоту Qо, но и количество отведенной влаги Wо. Направление процесса определяется соотношением отведенной теплоты и влаги – тепловлажностным отношением.ε = Q o / Wo(8.1)Количество теплоты, отведенной от воздуха вследствие тепло- и массобменаQo = σ (ι m − ιω ) F − Woι ст = Gв (ι1 − ι 2 ) ,(8.2)67где σ ≈ α / c /p - коэффициент влагообмена, кг/(м2∙с);ι m - энтальпия воздуха при средней температуре в аппарате, Дж/(кг∙К);ι w - энтальпия воздуха у поверхности охлажденя, Дж/(кг∙К);F – площадь поверхности теплообмена, м2;ι ст - энтальпия конденсата выпавшего на поверхности охлаждения;Wо- количество выпавшего конденсата, кг/с;Gв- массовый расход воздуха, кг/с;c /р - теплоемкость воздуха, Дж/(кг∙К).Рис.8.4 Процесс в сухом воздухоохладителеКоличество теплоты, отведенной путем конвективного теплообмена(сухой теплоотдачей),Qсух = α (t m − t w ) F(8.3)Коэффициент влаговыпаденияξ = Qo / QсухПри t w > 0ξ = 1 + 2480(8.4)d1 − d 2t1 − t 2(8.5)68При t w < 0ξ = 1 + 2880d1 − d 2t1 − t 2(8.6)При расчете ВО задают:1.
холодопроизводительность Qо;2. начальное состояние воздуха t1 , ϕ1 ;3. конечное состояние воздуха t 2 , ϕ 2 или количество влаги которое необходимо отвести от воздуха Wо.4. Скорость воздуха.Определяют площадь теплопередающей поверхности и температуру кипения.Температуру на выходе из воздухоохладителя принимают на 2-4 оС ниже.Далее принимают тип и конструкцию поверхности теплообмена ( наружный dни внутренний dвн диаметры труб, высоту h и шаг ребер u, толщину ребер δ, шагтруб по фронту S1 и в глубину S2).Коэффициент конвективной теплоотдачи со стороны воздуха, отнесенный кнаружной поверхности, вычисляется по уравнению (3.19)Nu = C ' C z C sϕ н − m Re n .Вычисляется коэффициент теплоотдачи, учитывающий конденсацию извоздуха водяного параαн = αк ⋅ ξ .(8.7)Условный коэффициент теплоотдачи, учитывающий термическое сопротивление инея и контакта ребер с трубкамиα усл =1.1 / α н + δ ин / λин + Rконт(8.8)Условный коэффициент теплоотдачи, приведенной к внутренней поверхности труб,(8.9)α пр.вн = α усл [( Fp / Fвн ) E + (1 − Fр / Fвн )],где Fр и Fвн – плошадь оребренной и внутренней поверхности;Е – коэффициент эффективности ребра.Плотность теплового потока со стороны воздуха, отнесенная к внутреннейповерхностиq F = α пр.вн (t в − t w ) ,(8.10)внгде tв – средняя температура воздуха, оС.Площадь поверхности теплообмена (внутренняя)69Fвн = Qo / q Fн .(8.11)Эта величина является исходной для конструктивного расчета.Воздухоохладитель компануют из нескольких паралльно расположенных секций.Аппарат проектируют так, чтобы был обеспечен расход в «живом» сеченииGв = Qo /(ι1 − ι 2 )(8.12)«Живое» сечение воздухоохладителяFж = Gв /(ω в ρ1 ) .(8.13)Fж.s1 − (d нар + 2δh / u )(8.14)Общая длина труб в секцииL1 =Поверхность теплообмена одной секцииFвн/ = πd вн L1 ,а число параллельных секцийz = Fв н / Fвн/(8.15)(8.16)При условии, что высота и ширина аппарата находятся в соотношении В / Н = К , число рядов труб в секцииm = L1 /( s1 K ) .(8.17)Полученное значение m округляют до целого четного числа и по уравнению(8.17) уточняют значение К .8.3.Тепловой и конструктивный расчет мокрых воздухоохладителейНа рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
