Определение требуемого воздухообмена в теплый и холодный период года

4. Определение требуемого воздухообмена в теплый и холодный период года

4.1 Определение воздухообмена в теплый период года Массовый расход воздуха рассчитывается по формуле:

 (4.1.1)

где  - избытки тепла в теплый период года, ;

h_в и h_п – энтальпии воздуха, пребывающего в состоянии соответственно точки В и точки П.

Объемный расход воздуха рассчитывается по формуле:

 (4.1.2)

где r - плотность воздуха, r = 1,21 кг/м³.

Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле:

 (4.1.3)

где V_п - объем помещения, V_п = 28954,3 м³.

Расход холода воздуха рассчитывается по формуле:

Q_хол = G^т · (h_н – h_о),

где h_н и h_о - энтальпии воздуха, пребывающего в состоянии соответственно точки Н и точки О.

Q_хол = 153926,6 · (54,5 – 44,1) = 1600836,64кДж/ч.

4.2 Определение воздухообмена в холодный период года Массовый расход воздуха рассчитывается по формуле:

где  - избытки тепла в холодный период года,

Объемный расход воздуха рассчитывается по формуле:

L^т = 1272088,1 м³/ч, L^х = 1219211,4 м³/ч.

L^х < L^т, следовательно, в холодный период кондиционеры должны работать с несколько уменьшенной производительностью. В холодный период к наружному воздуху подмешивается рециркуляционный воздух. Следовательно, процесс обработки воздуха в камере орошения пойдет по h = const, причем точка C характеризует состояние смеси наружного и внутреннего воздуха перед камерой орошения.

Содержание наружного воздуха в смеси при этом:

Количество наружного воздуха, приходящегося на одного работающего в цехе

Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле:

 

Таким образом, нормы СНиП 2.04.05-91^*, согласно которым минимальный расход наружного воздуха на одного человека для систем рециркуляции должен быть 120 м³/ч и составлять 10% от общего воздухообмена, выполняются.

5. Выбор кондиционера

Полная производительность кондиционера рассчитывается по формуле:

L_п = к_зап · L^т,

где к_зап – коэффициент запаса, к_зап = 1,1.

L_п = 1,1 · 1272088,1 = 1399296,9 м³/ч.

Согласно полученным данным выбрано 6 кондиционеров КТ-250 с производительностью L_п = 250 тыс. м³/ч.

Выбрано следующее оборудование кондиционера КТ-250 (секции):

1.Секция приемных утепленных клапанов – 25.3212.0, сопротивлением R = 20,0 Па/м, длиной l = 0,253 м, 1 шт.

2. Переходная секция – 25.7221.2, R = 20,0 Па/м, l = 1,083 м, 3 шт.

3. Воздухонагреватель – 25.1130.0, R = 56 Па, l = 0,503 м, 2 шт.

4. Секция рециркуляции – 25.7001.0, R = 20,0 Па/м, l = 1,122 м, 2 шт.

5. Камера орошения 25.0011.0, R = 123 Па , l = 2,425 м.

6. Опора под кондиционер – 00.7420.0.

7. Фильтр рулонный – Ф12РУ1А, пропускной способностью 120000 м³/ч, площадью поперечного сечения 12 м², эффективностью 80-85 %, 16 шт.

Полная длина кондиционера составила:

l = 0,253 + 3 · 1,083 +2·0,503 +2·1,122 + 2,425 = 9,177 м.

Потери давления в кондиционере составили:

H_кон=SRl=0,253·20,0+3·1,083·20,0+2·56+2·20,0·1,122+123=350 Па.

Схему кондиционера с условными обозначениями см. на чертеже.

6.РАСЧЕТ КАМЕР ОРОШЕНИЯ

Выбираем двухрядную камеру орошения ОКФ-3 для кондиционера КТЦЗ-250.

На h-d – диаграмме через точки с координатами заданных начальных и конечных параметров воздуха проводим луч процесса до пересечения с кривой

j = 100 %,определяем координаты точки пересечения. Точка пересечения соответствует состоянию части воздушного потока с параметрами ,.

=43,5 кДж/кг; =15,3 ^оС;

Вычисляем коэффициент адиабатной эффективности Е_а, определяется по формуле:

 

где h_в.н – начальная энтальпия воздуха, h_в.н = 53,5 кДж/кг;

h_в.к – конечная энтальпия воздуха, h_в.к = 44,1кДж/кг;

h – энтальпия процесса, h= 43,5 кДж/кг.

Находим коэффициент орошения µ и коэффициент энтальпийной эффективности Е_п для принятого типоразмера и исполнения камеры орошения (по графику 2.3 приложению1) [ 2 ].

µ=2,17; Е_п=0,64

Вычисляем относительный перепад температур воздуха Ө по формуле:

µ;

где С_в – удельная теплоемкость воды, С_в =4,19 кДж(кг ^оС);

b – коэффициент аппроксимации, b=0,33 кг ^оС/ кДж

;

Находим начальную температуру воды  по формуле;

=

= ^оС;

Находим начальную температуру воды  по формуле;

=

= ^оС;

Определяем расход разбрызгиваемой воды G_ж ;

G_ж=;

G_ж= кг/ч;

Находим потери давления в камере орошения по воде ∆Р (по графику 3.1 приложения1) [ 2 ].

G_ж=506079 кг/ч; ∆Р=72кПа

Выбор технологической схемы обработки воздуха в кондиционере

Так как процесс на h-d диаграмме идет не по линии h = const, то процесс кондиционирования будет политропным.

7. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРЯМОТОЧНЫХ ВОЗДУХОВОДОВ

Воздух подается в зал по 12 прямоточным воздуховодам.

1.  Количество воздуха, проходящего через 1 воздуховод:

 

2. Начальное сечение вздуховода:

 

где - начальная скорость в воздуховоде  м/с

По полученному значению выбран стандартный воздуховод с площадью поперечного сечения 2,7 м², высотой h = 2,0 м, шириной a = 1,6 м.

Расход воздуха через каждую щель в воздуховоде определится по формуле:

где n_щ – количество щелей в воздуховоде, n_щ = 22.

Площадь поперечного сечения щели определится по формуле

где v_вых – скорость выхода воздуха из щели, v_вых = 7 м/c.

 м²

Пусть ширина щели в воздуховоде будет а = 1,4 м, тогда ее длина будет равна:

Эквивалентный диаметр корня приточного воздуховода определяется по формуле:

Эквивалентный диаметр щели определяется по формуле: