4.2. Вибір типорозміру кондиціонера і уточнення структурної схеми укп

Вибір типорозміру кондиціонера здійснюється, виходячи з його об’ємної продуктивності по повітрю L_п, тис. м³/год, за наведеною нижче таблицею 5.

. (31)

Таблиця 5 – Типорозміри центральних типових кондиціонерів

Lп, тис. м^3/год	≤12,5	12,5÷ 25	25÷ 35	35÷ 50	50÷ 70	70÷ 90	90÷ 145	145÷ 180	180÷ 225	225÷ 300
Типо-розмір конди-ціонера	КТЦЗ-10	КТЦЗ-20	КТЦЗ-31,5	КТЦЗ-40	КТЦЗ-63	КТЦЗ-80	КТЦЗ-125	КТЦЗ-160	КТЦЗ-200	КТЦЗ-250

Структурна схема установки кондиціювання повітря уточнюється на підставі результатів розрахунку процесів тепловологісної обробки повітря в холодний період. Так, якщо згідно з розрахунком зовнішнє повітря спочатку змішується з рециркуляційним і одержана повітряна суміш спрямовується на перший підігрів, як змішувальна камера використовується повітроприймальний змішувальний блок. У цьому випадку повітряна суміш з повітроприймального блока спрямовується в повітряний фільтр, де очищується від пилу, і далі через камеру обслуговування надходить у повітронагрівник першого підігріву, де підігрівається до розрахункової температури і через другу камеру обслуговування подається у зрошувальну камеру. Якщо зовнішнє повітря подається на змішування з рециркуляційним після попереднього підігріву, змішувальна камера встановлюється між повітронагрівником першого підігріву та зрошувальною камерою замість другої камери обслуговування, (див. рис. 1).

5. Вибір і розрахунок зрошувальної камери

Вибір зрошувальної камери виконується в залежності від величини витрати повітря L_п, прийнятого типорозміру кондиціонера і характеру здійсненого в ній процесу тепловологісної обробки повітря.

В кондиціонерах КТЦЗ застосовуються зрошувальні камери двох типів – ОКФ і ОКС. Кожна з цих конструкцій дозволяє виконувати як адіабатні, так і політропні процеси тепловологісної обробки повітря. Камери ОКФ випускаються для кондиціонерів всіх типорозмірів – (продуктивністю від 10 до 250 тис. м³/год), а зрошувальні камери ОКС – для кондиціонерів продуктивністю від 31,5 до 80 тис. м³/год.

Зрошувальні камери ОКФ обладнані ексцентрисітетними широкофакельними форсунками ЭШФ 7/10 (діаметр вхідного отвору 7 мм, соплового отвору – 10 мм), мають два ряди стояків та виготовляються в двох виконаннях. В камері зрошення виконання 1 перший ряд по ходу повітря має велику густину установки форсунок, другий – меншу. В камері зрошення виконання 2 форсунки встановлюються з однаковою густиною у кожному ряді, яка дорівнює густині форсунок першого ряду камери зрошення виконання 1.

Конструкція камер ОКФ дозволяє передбачити подачу води в один або в два ряди стояків: в перший по ходу повітря ряд (однорядні прямоточні камери); в другий по ходу повітря ряд (однорядні протиточні камери); і у два ряди (двохрядні камери).

Зрошувальні камери ОКС мають зрошувальну систему, яка складена з горизонтального колектора з високовитратними форсунками УЦ14-10/15 (розмір вхідного перерізу 10×15 мм, діаметр соплового отвору – 14 мм), який знаходиться у верхній частині камери і двох ярусів сіток, які поліпшують теплотехнічні характеристики камер за рахунок повторного дроблення крапель води. Камери ОКС виробляються також у двох виконаннях (1 – з малою і 2 – з великою густиною форсунок). Крім того камери цього типу мають дві модифікації – ОКС1 і ОКС2. Камера ОКС2 відрізняється від камери ОКС1 наявністю в її конструкції вмонтованого водонагрівача, який зрошується рециркуляційною водою, що дозволяє здійснювати процеси зволоження та підігріву повітря з негативною температурою.

З точки зору характеру процесів, що здійснюються у зрошувальній камері, камери ОКФ і ОКС приблизно рівноцінні. Зрошувальні камери ОКС характеризуються більш низькими енергетичними витратами на розпилювання води. Але ця перевага не завжди реалізується і призводить до економії енергії, так як не вдається підібрати відповідний за тиском насос.

Тому, відповідно з прийнятим типорозміром кондиціонера, обирається тип зрошувальної камери ОКФ або ОКС. Для здійснення політропних процесів тепловологісної обробки повітря рекомендується застосовувати зрошувальні камери з більшою густиною установки форсунок, а для здійснення адіабатних (ізоентальпійних) процесів – з меншою. Якщо величина витрати повітря L_п менша за номінальну продуктивність прийнятого типорозміру кондиціонера, зрошувальну камери треба брати першого виконання (з меншою густиною установки форсунок). В цьому випадку зменшується імовірність виходу тиску води перед форсунками за нижню межу робочого діапазону. Якщо ж значення L_п більше за номінальну продуктивність кондиціонера, уявляється доцільним приймати зрошувальну камеру другого виконання, так як в цьому випадку можна здійснити обробку повітря при декілька менших енергетичних витратах.

Метою розрахунку зрошувальної камери є установлення режиму її роботи, який забезпечує здійснення потрібного процесу тепловологісної обробки повітря.

У задачу розрахунку входить визначення початкової і кінцевої температури води, витрати води та її тиску перед форсунками. В якості вихідних даних для розрахунку використовуються параметри повітря до і після зрошувальної камери, граничні значення параметрів повітря після зрошувальної камери, а також витрата повітря, яке подається до зрошувальної камери (див. розділ 4.1): t_c1; I_c1; d_c1; t_п´; I_п´; d_п´; t_пр; I_пр; d_пр; G_oк = G_п.

Розрахунок виконується у відповідності з методиками до розрахунку і вибору обладнання центральних кондиціонерів КТЦЗ, керівного матеріалу по центральним кондиціонерам [3] в наступному порядку:

1. Визначається значення адіабатного коефіцієнта ефективності тепломасообміну в зрошувальній камері:

. (32)

2. Визначається значення коефіцієнта зрошення:

, (33)

де: А₁, α₁ – коефіцієнти апроксимації, визначаються по табл. 6;

µ –коефіцієнт зрошення, кг/кг.

3. Визначається значення параметру Ф:

, (34)

де: С – коефіцієнт апроксимації знаходиться по таблиці 6.

Таблиця 6 – Значення коефіцієнтів апроксимації

Зрошувальна камера	Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	А1	α1	С
ОКФЗ Дворядна	10; 20 20 63…160; 250 10; 63…160; 250 31,5; 40; 200 31,5; 40; 200	2 1 2 1 2 1	0,503 0,611 0,611 0,655 0,655 0,716	1,91 1,96 1,96 2,02 2,02 2,07	0,387
ОКФЗ Однорядна прямоточна	10; 20 31,5…80 125…250	1, 2 1, 2 1, 2	0,619 1,09 1,44	2,44 2,44 2,44	0,387
ОКФ-3 Однорядна протитокова	10 20; 31,5; 40; 200 63; 80; 125; 160; 250 10…250	1 1 1 2	2,18 1,6 1,47 1,25	1,8 1,8 1,8 1,8	0,387
ОКС1-3	31,5…80	2	0,426	2,29	0,177
ОКС1-3	31,5…80	1	0,525	2,29	0,177
ОКС2-3	31,5…80	1	0,406	2,19	0,177
ОКС2-3	31,5…80	2	0,239	2,19	0,177

4. Визначається значення приведеного коефіцієнта ентальпійної ефективності:

. (35)

5. Визначається значення відносного перепаду температур (температурного критерію)

, (36)

де: b – коефіцієнт апроксимації для інтервалу температур води від 2 до 30°С, приймається рівним 0,33 (кг·°С)/кДж;

С_ж – питома теплоємкість води, дорівнює 4,187 кДж/(кг·°С).

6. Визначається початкова температура води (перед зрошувальною камерою):

. (37)

7. Визначається кінцева температура води (після зрошувальної камери):

. (38)

8. Визначається витрата води, що подається на зрошувальну камеру:

. (39)

9. Визначається витрата води, що подається на одну форсунку:

, (40)

де: n_Ф – загальна кількість форсунок в зрошувальній камері, визначається в залежності від обраної конструкції і типорозміру кондиціонера за таблицею 7.

Таблиця 7 – Кількість форсунок в зрошувальних камерах

Зрошувальні камери ОКС

Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	Кількість форсунок, nф
		в першому ряді	в другому ряді	всього
31,5	1 2			20 24
40	1 2			24 30
63	1 2			42 48
80	1 2			54 66

Зрошувальні камери ОКФ-3

Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	Кількість форсунок, nф
		в першому ряді	в другому ряді	всього
10	1 2	12 12	6 12	18 24
20	1 2	24 24	18 24	42 48
31,5	1 2	36 36	27 36	63 72
40	1 2	48 48	36 48	84 96
63	1 2	81 81	63 81	144 162
80	1 2	108 108	84 108	192 216
125	1 2	162 162	126 162	288 324
160	1 2	216 216	168 216	384 432
200	1 2	234 234	180 234	414 468
250	1 2	312 312	240 312	552 624

Отримане значення g_Ф повинне бути не менше g_{Ф min} для даної конструкції форсунки (для форсунок ЭШФ-7/10 g_{Ф min} = 460 кг/год, а для форсунок УЦ14-10/15 g_Ф min = 870 кг/год).

Якщо оптимальне значення g_Ф менше g_{Ф min}, треба прийняти зрошувальну камеру того ж типорозміру з меншим числом форсунок (першого виконання або однорядну) і повторювати розрахунок.

10. Визначається потрібний перепад тисків перед форсунками, кПа:

, для форсунок ЭШФ-7/10; (41)

, для форсунок УЦ14-10/15. (42)