ЗМІСТ ст .
1.Вибір принципової схеми обробки повітря і побудова на І - d діаграмі
процесів кондиціонування повітря:
а) теплий період року………...…………………………………………….3
б) холодний період року……………………………………………………5
2. Вибір типорозміру кондиціонера…………………………………………...8
3. Розрахунок зрошувальної камери:
а) теплий період року………...…………………………………………….8
б) холодний період року……………………………………………………9
4. Розрахунок повітронагрівача:…………..…………………………………....10
Література……………………………………………………………….......12
1.ВИБІР ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ ОБРОБКИ ПОВІТРЯ У КОНДИЦІОНЕРІ
І ПОБУДОВА ПРОЦЕСІВ НА І - d ДІАГРАМІ ВОЛОГОГО ПОВІТРЯ.
Теплий період року
Вихідні дані:
-
Розрахункові параметри зовнішнього повітря
Теплий період ро- ку
Температура, 0 C
25
Ентальпія, кДж/кг
55
Витрати зовнішнього повітря, кг/год
3400
Розрахункові параметри внутрішнього повітря
Температура, 0 C
18
Відносна вологість, %
50
Надлишки теплоти в приміщенні, Вт
25000
Волого виділення, г/год
8315
Температура холодної води, 0 C
+15
Відносна вологість повітря після зрошувальної камери, %
-
Побудову починаємо з нанесення на І - d діаграму точок 3 і В, які характеризують стан зовнішнього (tз=25 0 C і із=55 кДж/кг) і внутрішнього повітря (tв=180 C і φв=50 %).
Визначаємо кутовий коефіцієнт процесу зміни стану повітря у приміщенні:
,
де Qя- явні теплонадлишки у приміщенні, Вт;
W - вологонадходження у приміщенні, г/год.
і будуємо за допомогою кутового масштабу процес зміни стану повітря у приміщенні.
Задаємося розрахунковою різницею температур Δtр= tв- tп=4 0С. Звідси визначаємо температуру припливного повітря: tп= tв- Δtр= 18-4 =14 0С.
Параметри т.П (t=14 0 C ; і=29 кДж/кг; φ=60 %; d=6 г/кг).
На лінії процесу у приміщенні відмічаємо точку припливного повітря (tп = 21 °С) і точку П' ( tп '= tп - 1,5 °С, dп = const ) з урахуванням нагрівання повітря у припливному вентиляторі.
Параметри т.П' (t=12,50 C ; і=27 кДж/кг; φ=66 %; d=6 г/кг).
Визначаємо витрати припливного повітря:
,
де Qя- явні теплонадлишки у приміщенні, Вт;
с – теплоємність повітря
t в – температура внутрішнього повітря, кДж/кг tп – температура припливного повітря, кДж/кг.
Оскільки, витрати припливного повітря на багато більші за витрати зовнішнього повітря, то розраховуємо систему кондиціонування з першою та другою рециркуляцією. Знайдемо витрати повітря на другу рециркуляцію:
По постійному вологовмісту припливного повітря опускаємося до перетину з відносною вологістю, рівною 90 %. Отримаємо т.О, яка характеризує стан повітря на виході із зрошувальної камери, з параметрами (t=7,1 0 C ; і=21,5 кДж/кг; φ=90 %; d=5,7 г/кг).
По постійному вологовмісту внутрішнього повітря піднімаємось на 1,50 C. Отримаємо т.В' з параметрами (t=19,5 0 C ; і=36 кДж/кг; φ=47 %; d=6,4 г/кг).
Із рівнянь теплового і масового балансу визначаємо вологовміст точки суміші зовнішнього і рециркуляційного повітря з витратами припливного повітря:
де - витрати зовнішнього повітря, кг/год;
- витрати рециркуляційного повітря, кг/год;
- кількість повітря в зрошувальній камері, кг/год;
- вологовміст зовнішнього повітря, кДж/кг;
- вологовміст повітря на виході із витяжного вентилятора, кДж/кг.
З’єднуємо т.В' і т.З. В місці перетину з ізоентальпією іс отримаємо точки суміші зовнішнього і рециркуляційного повітря з витратами припливного повітря т.С1 з параметрами (t=21 0 C ; і=42 кДж/кг; φ=69%; d=7,86 г/кг).
З’єднуємо т. С1 і т.О. Побудову завершено. Отже, маємо зовнішнє повітря в кількості В' С1 змішується з рециркуляційним повітрям З С1.
С1О – процес осушення і охолодження в зрошувальній камері. ОП' – процес нагрівання повітря в повітронагрівачі другого підігріву. П'П – процес нагрівання повітря в припливному вентиляторі. ПВ – процес в приміщенні. ВВ' – нагрівання ре циркуляційного повітря в витяжному вентиляторі.
Визначаємо кількість вологи, що сконденсується в зрошувальній камері:
де - вологовміст повітря після змішування зовнішнього і рециркуляційного повітря, г/кг;
- вологовміст повітря на виході із зрошувальної камери г/кг.
Холодний період року
Вихідні дані:
-
Розрахункові параметри зовнішнього повітря
Теплий період року
Температура, 0 C
-23
Ентальпія, кДж/кг
-19
Витрати зовнішнього повітря, кг/год
6800
Розрахункові параметри внутрішнього повітря
Температура, 0 C
20
Відносна вологість, %
45
Надлишки теплоти в приміщенні, Вт
37500
Волого виділення, г/год
8315
Температура холодної води, 0 C
+5
Відносна вологість повітря після зрошувальної камери, %
90
Побудову починаємо з нанесення на І - d діаграму точок 3 і В, які характеризують стан зовнішнього (tз=-23 0 C і із=-19 кДж/кг) і внутрішнього повітря (tв=200 C і φв=45 %).
Визначаємо кутовий коефіцієнт процесу зміни стану повітря у приміщенні:
,
де Qя- явні теплонадлишки у приміщенні, Вт;
W - вологонадходження у приміщенні, г/год.
і будуємо за допомогою кутового масштабу процес зміни стану повітря у приміщенні.
Враховуючи, що витрати припливного повітря і в теплий, і в холодний період однакові, знаходимо температуру припливного повітря:
,
де Qя- явні теплонадлишки у приміщенні, Вт;
- кількість припливного повітря, кг/год;
сп – теплоємність повітря, приймаємо рівною 1,005 ;
tв – температура внутрішнього повітря, 0 C.
На лінії процесу у приміщенні відмічаємо точку припливного повітря(tп = 17,4 °С). Параметри т.П (t=14 0 C ; і=26 кДж/кг; φ=52 %; d=4,6 г/кг).
Розраховуємо вологовміст повітря після зрошувальної камери
де - витрати повітря в зрошувальній камері, кг/год;
- витрати рециркуляційного повітря, кг/год;
- кількість зовнішнього повітря, кг/год;
- вологовміст зовнішнього повітря, г\кг;
- вологовміст внутрішнього повітря, г\кг.
В місці перетину і знаходимо положення т.О
З’єднуємо точки В. і О , в місці перетину з отримаємо т. , з параметрами (t=150 C ; і=28 кДж/кг; φ=55 %; d=4,6 г/кг).
Складаємо баланс і визначаємо положення т.
змінилося, так як змінилося
кг\год
г\кг
т. має параметри (t=0.70 C ; і=3кДж/кг; φ=71 %; d=2.7 г/кг)
З’єднуємо т.С і т.В і продовжуємо лінію до лінії з постійним вологовмістом зовнішнього повітря. На місці перетину отримаємо т.К, що характеризує стан зовнішнього повітря на виході із повітронагрівача першого підігріву, з параметрами (t=-180 C ; і=-13.5 кДж/кг; φ=50 %; d=0,5 г/кг). Побудову завершено. Отже, маємо: ЗК - процес нагрівання зовнішнього повітря в повітронагрівачі першого підігріву; зовнішнє повітря в кількості ВС змішується з рециркуляційним повітрям КС; СО – процес адіабатного зволоження і охолодження в зрошувальній камері; ОП – процес нагрівання повітря в повітронагрівачі другого підігріву; ПВ – процес в приміщенні.
Визначаємо кількість вологи, що потрібно подати в зрошувальну камеру:
де - вологовміст повітря після змішування зовнішнього і рециркуляційного повітря, г/кг;
- вологовміст повітря на виході із зрошувальної камери г/кг.
Визначаємо кількість теплоти на нагрівання повітря в повітронагрівачі першого підігріву:
,
де - кількість зовнішнього повітря, кг/год;
- ентальпія повітря на виході із повітронагрівача першого підігріву, кДж/кг;
- ентальпія повітря на вході в повітронагрівач першого підігріву, кДж/кг.
2. Вибір тиророзміру кондиціонера
Розміри кондиціонера вибирається залежно від необхідної його продуктивності, визначеної витратами припливного повітря так, щоб продуктивність була близькою до номінальної і не перевищувала максимальну.
Продуктивність кондиціонера складає:
Найближчий по значенню номінальної продуктивності типорозмір кондиціонера по [ 2 ] КТЦ 3 – 20.
3. Розрахунок зрошувальної камери
Теплий період року
В теплий період року маємо політропний процес обробки повітря в зрошувальній камері.
Порядок розрахунку:
Продовжуємо лінію процесу до відносної вологістю, рівної 100%. Отримаємо граничну температуру повітря tгр=5 0С.
Визначаємо коефіцієнт адіабатної ефективності:
По додатках 15.27 – 15.31 [ 2 ] для ОКФ – 3 з другим виконанням визначаємо коефіцієнт політропної ефективності Еп і коефіцієнт зрошення μ:
μр=2,04>0,7, отже, зрошувальна камера в будь-якому випадку буде працювати в стійкому режимі, Еп=0,6125.
Визначаємо температурний критерій:
Срід – теплоємкість сорбенту, .
Визначаємо початкову температуру рідини:
Визначаємо кінцеву температуру рідини:
Визначаємо кількість рідини, яку потрібно подати в зрошувальну камеру:
Визначаємо витрати води на 1 форсунку:
,
де п – кількість форсунок.
Необхідний тиск перед форсунками:
Холодний період року
В холодний період року маємо адіабатний процес обробки повітря в зрошувальній камері.
Порядок розрахунку:
В схемі з двома рециркуляціями процесом у зрошувальній камері є процес С - О, цей процес адіабатний , адже він іде по лінії постійних ентальпій, отже визначаємо на діаграмі необхідні данні для розрахунку, tпоч(т.С) = 0,7 0С, tкін(т.О) = -0,9 0С, tмт = -1 0С
Визначаємо коефіцієнт адіабатної ефективності:
По додатках 15.27 – 15.31 [ 2 ] для ОКФ – 3 з другим виконанням визначаємо коефіцієнт зрошення μ:
μр=2,06>0,7, отже, зрошувальна камера в будь-якому випадку буде працювати в стійкому режимі.
Визначаємо кількість рідини, яку потрібно подати в зрошувальну камеру:
Визначаємо витрати води на 1 форсунку:
,
де п – кількість форсунок.
Необхідний тиск перед форсунками:
початкова температура рідини: - за завданням
кінцева температура буде такою ж, тому що процес ізоентальпний.