6.2. Поверочный расчет камеры орошения типа окф в холодный период года

1. Исходные данные принимаем по результатам расчета технологической схемы кондиционирования воздуха:

t₁= 21,9°С

J, = 30 кДж/кг

t₂ = 21,2°С

J₂ = 30 кДж/кг

t_м = 10,2°C

2. Определяем коэффициент эффективности тепломассообмена в адиабатном процессе по формуле:

E_ta=l-(t₂-t_M)/(t₁-t_M) (6.10)

E_ta = 1 -(21,2 – 10,2)/(21,9 – 10,2) = 0,04

3. По формуле (6.2) определяем коэффициент орошения В:

В = [ In (1 -0,04)/(-1,30)]^1/1,75 = 0,15

4. По формуле (6.3) определяем расход воды через форсунки:

G_w = 0,15 · 150000 = 22500 кг/ч.

5. По формуле (6.4) определяем расход воды через одну форсунку:

g_ф = 22500/297 = 75 кг/ч.

6. По формуле (6.5) определяем давление воды перед форсунками:

Р_ф = (75)² /1310= 4,33 кПа

Если Рф>250кПа, то следует принять второе исполнение ОКФ. Но в данном случае Рф < 250 кПа.

7. Расчет воздухонагревателей и воздухоохладителей.

Для подогрева воздуха в центральных СКВ применяются воздухонагреватели двух типов: без обводного канала ВН и с обводным каналом ВНО. Их можно применять и для охлаждения воздуха в качестве воздухоохладителей или в качестве составной части блока тепломассообмена БТМ-2 в тех случаях, когда необходимо с целью более глубокого охлаждения увеличить его рядность.

Воздухонагреватели собирают из унифицированных базовых теплообменников (БТ), которые представляют собой одно -, полутора - или двухрядные трубчатые секции с одинаковой длиной по ходу воздуха - 180 мм. Греющим теплоносителем в воздухонагревателях является перегретая вода с температурой не более 280 °С при давлении не более 1,2 МПа.

7.1. Расчет воздухонагревателей первой ступени.

1. Дано: G_B =150000 кг/ч;

t₁ = 5°С ;

t₂ = 20°С;

t_г = 70°С;

t_о = 50°С.

2. Определяем теплопроизводительность по формуле:

Q_T = c_B·G_B(t₂-t₁)/3,6 ,Bт (7.1)

Q_T = 1·150000(20-5)/3,6 = 625000 Вт

3. Определяем расход теплоносителя по формуле:

G_T = Q_T ·3,6/[С_т(t₂-t₁)], кг/ч (7.2)

G_T = (625000·3,6)/[4,2 (70 - 50)] = 26785 кг/ч.

Выписываем технические характеристики воздухонагревателей кондиционеров КТЦ-3. КТЦ-3-80 - с обводным клапаном: площадь теплоотдающей поверхности при однорядной установке F_ф, = 145,6 м²; площадь лобового сечения для прохода воздуха, f_в = 4,33 м².

4. Определяем массовую скорость воздуха во фронтальном сечении воздухонагревателя по формуле:

(рv)_ф = G_B /(3600·f_в кг) , кг/(с·м²) (7.3)

(рv)_ф = 150000/(3600·4,33) = 9,62 кг/(с·м²)

5. Задаемся числом параллельно включенных рядов теплообменников n_р и определяем скорость воды в трубках базовых теплообменников W, м/с по формуле:

w = G_T/(3600·f_w·ρ_T·n_p) ,м/с , (7.4)

где f_w - площадь сечения для прохода теплоносителя, зависит от n_р,м².

n_p= 1, f_w = 0,00146 м²

w = 26785/(3600·983,74·0,00146·1)= 5,1 м/с.

6. Определяем температурный напор в ВН по формуле:

∆t_cp = 0,5 · [(t_г + t₀) - (t₁ + t₂)], °C (7.5)

∆t_cp = 0,5 · [(70+50) - (5+20)] = 47,5 °C.

7. Определяем коэффициент теплопередачи по формуле:

k_t = а·( рv)_фⁿ · w^r, Вт/(м^2оС) (7.6)

где а, r, n - коэффициенты, приведенные в [3], зависят от числа рядов трубок.

k_t = 28·( 9.62)_ф^0.448 · 5.5^0.129 = 96 Вт/(м^2оС)

8. Определяем требуемую площадь поверхности нагрева теплообменника по формуле:

F_т^тp = Q_т/(k_т·∆t_сp), m² (7.7)

F_т^тp = 625000/(96·49,5) = 131 м²

9. Определяем коэффициент запаса К₃, по формуле:

К₃ = (F_т^ф – F_т^тp) / F_т^тp ·100% < 20%

К₃ = (145,6 – 131)/131·100% = 11%