Конструкции воздухоохладителей и их расчет

Охлаждение воздуха при кондиционировании осуществляют с помощью специальных теплообменных аппаратов - воздухоохладителей, которые изготовляют двух типов: поверхностные «сухие» и «мокрые».

В поверхностных «сухих» охладителях воздух вступает в контакт с охлаждающей поверхностью ребристых или гладких труб, в которых циркулирует холодная вода, рассол или специальный холодильный агент.

В воздухоохладителях «мокрого» типа воздух охлаждается в результате непосредственного его соприкосновения с капельками холодной воды в оросительной камере или со смоченной поверхностью, образованной металлическими или фарфоровыми кольцами, постоянно орошаемыми холодной водой или рассолом. Встречаются конструкции охладителей, в которых воздух охлаждается при прохождении через натуральный дробленый лед.

Охлаждаться воздух может только в том случае, если у охлаждающей поверхности температура, ниже температуры охлаждаемого воздуха. В воздухоохладителях «сухого» типа при температуре охлаждающей поверхности ниже температуры охлаждаемого воздуха по сухому термометру, но выше точки росы процесс охлаждения происходит при постоянном влагосодержании - от воздуха отводится только явная теплота, в результате чего его температура понижается. В тех случаях, когда температура поверхности «сухого» воздухоохладителя ниже точки росы, процесс охлаждения сопровождается конденсацией водяных паров из воздуха. При этом воздух охлаждается и одновременно осушается.

В охладителях «мокрого» типа при температуре разбрызгиваемой воды, равной температуре мокрого термометра, воздух в процессе охлаждения отдает явную теплоту и его температура понижается. Температура воды, несмотря на теплообмен, не повышается, так как теплота, отдаваемая ей воздухом, идет полностью на испарение. Следовательно, в этом случае температура воздуха понижается, а влагосодержание несколько возрастает, т. е. воздух увлажняется.

Расчет воздухоохладителей производится исходя из величины требуемой холодильной мощности, скорости движения воздуха, расчетной температуры и давления хладоносителя.

Для аппаратов кондиционирования с непосредственным контактом воздуха с водой отношение количества воды W, кг/ч, вступающей в контакт с охлаждаемым воздухом в количестве G, кг/ч, называют коэффициентом орошения

Этот коэффициент существенно зависит от начального и конечного удельного теплосодержания обрабатываемого воздуха и от начальной и конечной температуры воды, вступающей с ним в контакт.

 

Вопрос № 24. Газоуловители. Устройство.

 

 

ЗАО "Гримма-Миасс-Нефтемаш" изготавливает газоуловители типа НХ 107.xx.000 для системы контроля наличия газовой фазы в магистралях, разработанной ООО "Конверсия-Нефть".

Система контроля НХ 108.000 предназначена для установки, в соответствии с требованиям «Общих правил взрывобезопасности...» ПБ 09-540-03, на системы оборотного водоснабжения теплообменников, используемых для охлаждения взрывоопасных и токсичных газов. Может использоваться и в любых других системах водоснабжения для контроля наличия газовой фазы.

Система улавливает пузырьковые включения газов в потоке воды и выдает сигнал (замыкание - размыкание контактов реле) по достижении критических объемов газа в емкости уловителя.

Достоинства системы контроля:

• не имеет конкурентоспособных аналогов в России и за рубежом по выявлению в реальных производственных условиях не только аварийных, но и предаварийных (незначительные выделения газа из микротрещин) состояний теплообменников;
• надежно работает с неочищенной водой, насыщенной окислами металлов и солями;
• в ней реализованы уникальные технические решения, конструкция газоуловителя, сигнализатора и способ контроля запатентованы;
• обладает высокой эффективностью, достоверно и безопасно определяет наличие газа в магистрали с надежностью, близкой к 100%;
• низкое гидросопротивление газоуловителя, не требующее изменения режима работы насосной.

Принцип действия и другие достоинства системы описаны в журнале "Химическая техника" №5 за 2003 год.

В состав системы контроля входят :

1. Газоуловитель НХ 107.xx.000 из типоразмерного ряда, аттестованныйна взрывозащищенность.

2. Комплект сигнализатора раздела фаз НХ 106.000 в составе:

• двух сигнализаторов раздела фаз СРФ НХ 64.000 в комплекте "БРИЗ",
• двухканального блока искрозащитного "БРИЗ" НХ 71.000,
• двухканального преобразователя ПРС НХ 79.000,
• четырехпроводной кабельной линии длиной до 1000 м (прокладывается Заказчиком).

На применение Системы контроля в опасных производственных объектах по­лучено Разрешение Госгортехнадзора № РРС 04-7089.

При авариях временной интервал от прорыва газа в теплообменник до срабатывания сигнализации фактически определяется только расстоянием по магистрали между теплообменником и газоуловителем и скоростью потока.

В странах Запада используются значительно более сложные системы с воздушными теплообменниками для охлаждения газов.

Расходы на эксплуатацию наших систем контроля практически отсутствуют.

Имеется положительный опыт эксплуатации с 1992 года более 60 систем контроля на опасных производственных объектах ряда предприятий г. Уфы в установках каталитического риформинга и гидроочистки, сернокислого алкилирования и т.п.

№ 25. Расчет теплопотерь промышленных зданий и сооружений

Для обеспечения в помещениях параметров воздуха в пределах допустимых норм, при расчете тепловой мощности системы отопления необходимо учитывать:

— потери теплоты через ограждающие конструкции зданий и помещений;

— расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещения наружного воздуха;

— расход теплоты на нагревание материалов и транспортных средств, поступающих в помещения;

— приток теплоты, регулярно поступающей в помещения от электрических приборов, освещения, технологического оборудования и других источников.

Потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции помещений не учитывают, если разность температур в этих помещениях менее 10 °С.

При выборе оборудования для отопления зданий исходным является расчет тепловых потерь сквозь наружные строительные ограждения здания - стены, перекрытия, покрытия, полы и проемы (окна, фонари, двери и ворота).

Основные потери теплоты здания Q, Вт, складываются из потерь теплоты всеми ограждающими конструкциями:

где Q_i - потери теплоты каждой i-й ограждающей конструкцией. Они определяются по формуле

где F_i - расчетная площадь i-й ограждающей конструкции, м²; k_i - коэффициент теплопередачи i-й ограждающей конструкции, Вт/(м²· °С), t_H - расчетная температура наружного воздуха, °С, t_B - расчетная температура воздуха рабочей зоны помещения, °С, n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху

Расчетную площадь Fi каждого элемента ограждающих конструкций определяют путем перемножения его линейных размеров (с точностью до 0,1 м2)

Необходимо учитывать состояние стен, полов, потолков, так как через них происходят наибольшие теплопотери. При наличии утеплителя в конструкции пола нужно обязательно учитывать термическое сопротивление слоя утеплителя

где R_пол - сопротивление теплопередаче пола без утеплителя, (м² • °С)/Вт; d - толщина слоя утеплителя, м; l- коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/(м·°С).

Добавочные потери теплоты ограждающими конструкциями помещений оценивают в долях от основных потерь с помощью коэффициентов b₁ и b_2.

В помещениях любого назначения добавочные потери теплоты через наружные вертикальные и наклонные стены, двери и окна, ориентированные на север, восток, северо-восток и северо-запад учитывают при помощи коэффициента b₁ принимаемого равным 0,1, на юго-восток и запад - 0,05; в угловых помещениях - дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из указанных ограждений ориентировано на север, восток, северо-восток или северо-запад, и по 0,1 в других случаях.

При помощи коэффициента b₂ учитывают добавочные потери:

— через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха -40 °С и ниже (параметры Б); в этом случае b₂ = 0,05;

— через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами. Для тройных дверей с двумя тамбурами между ними принимают b₂ = 0,2Н; для двойных дверей с тамбурами между ними b₂ = 0,27Н; для двойных дверей без тамбура b₂ = 0,34Н; для одинарных дверей b₂ = 0,22Н, где Н - высота здания, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты;

— через наружные ворота, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами; принимают b₂ = 3 при отсутствии тамбура и b₂ = 1 при наличии тамбура у ворот.

Общие потери теплоты определяют, суммируя основные и добавочные потери теплоты через каждую из ограждающих конструкций,

Полученный результат округляют до 10 Вт.

 

№26. Составление теплового баланса помещений