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

Текст из файла (страница 4)

1 – Накладной термостат защиты калорифера от замерзания по воде.

2 – Циркуляционный насос.

3 – Показывающий стрелочный манометр.

4 – Показывающий стрелочный термометр.

5 – Фильтр.

6 – Накладной датчик температуры обратной воды.

7 – Балансировочный клапан.

8 – Отсечной шаровой кран.

9 – Трехходовой клапан с электроприводом.

Рисунок 5.1 – Схема узла управления узла управления 1.

Вода из теплосети протекает через балансировочный клапан и фильтр и поступает в теплообменник, отдает часть тепла и возвращается в теплосеть. Циркуляционный насос образовывает подмешивание воды приточной с обратной водой, которая поступает в приточный трубопровод в зависимости от положения регулирующего клапана. Регулирующий клапан увеличивает или уменьшает поступление обратной воды в теплообменник в зависимости от температуры приточного воздуха или температуры обратной воды, которую измеряет накладной датчик температуры. Накладной термостат обеспечивает защиту теплообменника от замерзания теплоносителя. Если температура воды будет ниже 0 °С, то произойдет замерзание теплоносителя и приводит к разрыву трубок теплообменника, который ремонту не подлежит, а замен дорогостоящий.

В летнем режиме работы регулированием подачей холодоносителя применяется узел управления подачей холодоносителя в воздухоохладитель. Узел управления подачей холодоносителя в воздухоохладитель узла управления 2 показан на рисунке 5.2.

2 – Циркуляционный насос.

3 – Показывающий стрелочный манометр.

4 – Показывающий стрелочный термометр.

5 – Фильтр.

7 – Балансировочный клапан.

8 – Отсечной шаровой кран.

9 – Трехходовой клапан с электроприводом.

Рисунок 5.2 – Подача хладоносителя в воздухоохладитель узла управления 2.

Вода из холодильной машины проходит через балансировочный клапан и фильтр и поступает в секцию охлаждения, нагревается и возвращается в теплосеть. Циркуляционный насос создает подмешивание воды приточной с обратной водой которая поступает в приточный трубопровод в зависимости от положения регулирующего клапана. Регулирующий клапан увеличивает или уменьшает поступление обратной воды в теплообменник в зависимости от температуры приточного воздуха.

6 Разработка системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции

6.1 Приточный и вытяжные центробежные вентиляторы

Обычный центробежный вентилятор представляет собой расположенное в спиральном кожухе колесо с рабочими лопастями, при вращении которого воздух, поступающий через входное отверстие, попадает в каналы между лопастями и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом и направляется в его выпускное отверстие. Кожух также служит для преобразования динамического напора в статический. Для усиления напора за кожухом ставят диффузор. На рис. 6.1 представлен общий вид центробежного вентилятора.

Обычное центробежное колесо состоит из лопастей, заднего диска, ступицы и переднего диска. Литую или точеную ступицу, предназначенную для насаживания колеса на вал, приклепывают, приворачивают или приваривают к заднему диску. К диску приклепывают лопасти. Передние кромки лопастей обычно крепят к переднему кольцу.

Спиральные кожуха выполняют из листовой стали и устанавливают на самостоятельных опорах, у вентиляторов малой мощности их крепят к станинам.

При вращении колеса воздуху передается часть подводимой к двигателю энергии. Развиваемое колесом давление зависит от плотности воздуха, геометрической формы лопастей и окружной скорости на концах лопастей.

Выходные кромки лопастей центробежных вентиляторов могут быть загнутыми вперед, радиальными и загнутыми назад. До недавнего времени делали в основном кромки лопастей загнутыми вперед, так как это позволяло уменьшить габаритные размеры вентиляторов. В настоящее время часто встречаются рабочие колеса с лопастями, загнутыми назад, потому что это позволяет поднять коэффициент полезного действия вентилятора.

Рисунок 6.1 - Общий вид центробежного вентилятора

При осмотре вентиляторов следует иметь в виду, что выходные (по ходу воздуха) кромки лопастей для обеспечения безударного входа всегда должны быть отогнуты в направлении, обратном направлению вращения колеса.

Одни и те же вентиляторы при изменении частоты вращения могут иметь различную подачу и развивать различные давления, зависящие не только от свойств вентилятора и частоты вращения, но и от присоединенных к ним воздуховодов.

Площадь данного помещения -1274м² . Первое, что необходимо определить это производительность будущей системы по воздуху. Для этого необходимо рассчитать воздухообмен по кратности:

Q=n*S*h,

где S - площадь, кв.м, h - высота потолков, м, n - кратность воздухообмена, Кратность воздухообмена - это интенсивность обмена воздуха, которая определяется числом обменов воздуха за единицу времени. Для офиса обычно берут значения равными от 2 до 3.

Для данного здания получаем производительность:

Q=2,5 x 1274 x 3,5= 1274,13куб.м/ч

Характеристики вентиляторов показывают связь между основными параметрами его работы. Полная характеристика вентилятора при постоянной частоте вращения вала (n = const) выражается зависимостями между подачей Q и давлением Р, мощностью N и к. п. д. Зависимости P(Q), N(Q) и T(Q) обычно строят на одном графике. По ним подбирают вентилятор. Характеристику строят на основе испытаний. На рисунке 6.2 представлена аэродинамическая характеристика центробежного вентилятора ВЦ 14-46-6,3, который применяется в качестве приточного на объекте внедрения.

Рисунок 6.1.2 - Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦ 14-46-6,3

Производительность вентилятора составляет 7500-12600 м³/ч. Частота вращения вала вентилятора - 750 об/мин., мощность приводного асинхронного двигателя вентилятора составляет 5,5 кВт.

Вентилятор нагнетает наружный атмосферный воздух в калорифер. В результате теплообмена воздуха с горячей водой, пропускаемой через трубки теплообменника, происходит нагрев проходящего воздуха.

Рассмотрим схему регулирования режима работы вентилятора. На рисунке 6.3 приведена функциональная схема вентиляторного агрегата при регулировании частотой вращения.

f ω Q_цв

Рисунок 6.3- Функциональная схема вентиляторного агрегата, регулируемого изменением частоты вращения асинхронного двигателя (), ПЧ – преобразователь частот.

Передаточную функцию вентилятора можно представить в виде коэффициента усиления, который определяется исходя из аэродинамической характеристики вентилятора. Коэффициент усиления вентилятора в рабочей точке равен 1,616 м³ /с (минимально возможный).

(6.1)

Рисунок 6.4 - Математическая модель центробежного вентилятора

При этом для повышения надежности электродвигателя вентиляторов как приточной, так и вытяжной секции, нет необходимости задавать им режимы работы с максимальной производительностью. Задача экспериментальных исследования заключалась в нахождении таких управляющих напряжений, при которых соблюдались бы рассчитанные далее нормы кратности воздухообмена.

Вытяжная вентиляция показана тремя центробежными вентиляторами марок ВЦ-14-46-3,15 (производительность до5400 м³/ч при n=750 об/мин, мощность асинхронного привода Р=3 кВт) и ВЦ 14-46-2,5 (производительность 5100 м³/ч при n=750 об/мин, мощность асинхронного привода Р=7,5 кВт).

6.2 Преобразователь частоты (ПЧ)

Регулировать работу центробежных вентиляторов возможно с помощью преобразователя частоты (ПЧ). Преобразователь частоты исполняет регулирование частоты тока статора электродвигателя вентилятора в зависимости от сигнала задания. Скорость вращения ротора обусловливаться частотой тока статора. В соответствии с теорией электрических машин частота вращения ротора асинхронного электродвигателя изменяется не мгновенно при изменении частоты тока статора. При изменении частоты тока статора возникает переходной процесс, при котором электродвигатель переходит в новое равновесное состояние, характеризующееся новой частотой вращения ротора. Время переходного процесса зависит от суммарного момента инерции вращающихся масс вентилятора и ряда других причин.

определяется по соотношению:

, (6.1)

где – коэффициент преобразователя частоты,

• – максимальная частота тока статора, U_{зf max} – максимальное напряжение, подаваемое с устройства управления (программируемого логического контроллера).

Постоянная времени Т_j определяется по выражению исходя из фактического времени разгона двигателем вентилятора, которое составляет T_разгон =10 сек.

Поэтому:

(6.2),

где T_J=3 сек.

Для обеспечения плавного пуска электродвигателя входное управляющее напряжение рекомендуется подавать по линейному или экспоненциальному закону.

6.3. Калориферная установка

Калориферы предначертаны для нагрева чистого воздуха в системах кондиционирования воздуха, вентиляции, воздушного отопления и в сушильных установках. Сгруппировать применяющиеся в настоящее время калориферы можно по нескольким признакам. На рисунке 6.5 приведена краткая классификация калориферов.

Теплоноситель (вода или пар) попадает через входной штуцер, проходит по трубкам и удаляется через выходной штуцер. Нагреваемый воздух обтекает внешние поверхности труб. По ходу движения воздуха трубки в калориферах могут размещаться в коридорном или шахматном порядке. В последнем случае обеспечиваются лучшие условия теплопередачи однако вместе с этим возрастает и сопротивление воздуха.

В одноходовых калориферах доступ теплоносителя из распределительных коробок открыт во все трубки и теплоноситель проходит по ним между распределительной и сборной коробками один раз.

Коробки многоходовых калориферов имеют поперечные перегородки, которые и создают последовательное движение теплоносителя по трубкам. В таких калориферах скорость движения теплоносителя в трубках при равном расходе по сравнению с одноходовыми больше, в связи, с чем интенсивность теплопередачи растет. В это же время живое сечение трубок меньше, значит, больше сопротивление движимого теплоносителя.

В ребристых калориферах наружная поверхность труб имеет оребрение, благодаря чему площадь теплопередающей поверхности увеличивается. Численность трубок ребристых калориферов меньше, чем у гладкотрубчатых, но технические показатели выше. Оребрение поверхностных трубок выполняется разными способами.

В пластинчатых калориферах ребра образованы стальными пластинами, внедрёнными на трубки.

В спирально-навивных калориферах ребра создадутся навивкой стальной ленты. При этом за счет большего усилия при навивке снабжается плотный контакт между трубкой и лентой, что значительно улучшает условия теплоотдачи. Однако при такой конструкции ребер сопротивление движению воздуха больше, чем у пластинчатых калориферов.

Классификация калориферов

По кол-ву рядов труб

По характеру движения теплоносителя

По виду теплоносителя

Характеристики

Список файлов ВКР