Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжение

Министерство образования и науки РФ

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

Кафедра "Теплогазоснабжение, вентиляция, водообеспечение и прикладная гидрогазодинамика"

Курсовая работа:

"Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжение"

Выполнил: студент САДИ

гр. ТГС-42 Берлизов А.А.

Проверил: Чеснокова Е.В.

Саратов 2013

Реферат

 

Пояснительная записка содержит __ страниц, 3 таблицы, 4 источника литературы.

Кондиционер, хладоагент, рециркуляция, оросительная камера, форсунки, воздухораспеределительные устройства, холодильная машина, вентиляторный агрегат.

Объектом проектирования является система кондиционирования воздуха в зрительном зале клуба на 400 мест. Зрительный зал расположен в г. Красноводск.

Целью работы является проектирование и расчет системы кондиционирования воздуха. В ходе расчета необходимо выбрать расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха, составить тепловой и влажностной баланс помещения, определить температуру уходящего воздуха, определить угловой коэффициент луча процесса в помещении, построить процессы КВ на h-d диаграмме в теплый и холодный период года, сделать расчет потребности тепла и холода и выбрать кондиционер, произвести теплотехнический и аэродинамический расчет воздухонагревателей и оросительных камер, подобрать и сделать расчет воздухораспределительных устройств, рассчитать и выбрать холодильную установку, подобрать вентооборудование.

Содержание

 

Введение

Исходные данные

1. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

2. Составление тепловых и влажностных балансов помещения

2.1 Теплопоступления в помещение

2.2 Поступление влаги в помещение

2.3 Составление теплового и влажностного баланса помещения

3. Определение температуры уходящего воздуха

4. Определениеугловых коэффициентов луча процесса в помещении

5. Предварительное построение процесса на h-d диаграмме и определение воздухообменов

6. Построение процессов кв на h-d диаграмме в теплый и холодный периоды года

6.1 Прямоточная схема летом

6.2 Прямоточная схема зимой

6.3 Расчет потребности тепла и холода. Выбор кондиционера

7. Теплотехнический и аэродинамический расчет воздухонагревателей

8. Теплотехнический и аэродинамический расчет оросительной камеры

9. Подбор и расчет воздухораспределительных устройств

10. Подбор холодильных машин (ХМ)

10.1. Определение режима работы холодильной установки

10.2. Предварительное определение числа холодильных машин

10.3 Действительная холодопроизводительность компрессора

10.4 Мощность компрессора

10.5 Требуемые поверхности теплообмена испарителя и конденсатора

11. Подбор вентиляторного агрегата

Заключение

Список использованных источников

Введение

Кондиционирование воздуха - это создание и поддержание в закрытых помещениях и транспортных средствах состояния воздушной среды, наиболее благоприятного для самочувствия людей, протекания технологических процессов, работы оборудования и т.п.

Системы кондиционирования воздуха содержат технические средства для охлаждения (подогрева), очистки, увлажнения (осушения) и перемещения воздуха, а также автоматического регулирования его температуры, влажности, давления, состава, скорости движения.

В зависимости от предъявляемых требований различают полное, частичное, круглогодичное и сезонное кондиционирование. Выбор способа обработки определяется наружным и внутренним климатом. Внутренний микроклимат помещений назначается, исходя из санитарных и технологических условий.

кондиционирование холодоснабжение вентиляторный агрегат

Исходные данные

Объектом проектирования является система кондиционирования воздуха в зрительном зале клуба на 400 мест, высота концертного зала - 6,0 м.

Зрительный зал расположен в г. Красноводск.

Ориентация нижней стороны плана - Запад.

Теплоноситель - горячая вода: t_г = 95° С, t_о = 70° С.

1. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

Для систем кондиционирования воздуха второго класса (комфортного КВ) принимаем температуру наружного воздуха для теплого периода на

2° С и удельную энтальпию на 2 кДж/кг ниже установленных параметров Б, для холодного периода года принимаются параметры Б. [1].

Для расчета холодильных установок удельная энтальпия наружного воздуха в теплый период принимается по параметрам А.

Параметры воздуха заносим в таблицу 1.

Таблица 1

Расчетные параметры наружного воздуха.

		Параметры А		Параметры Б
Период года	Расчетная географическая широта, С.Ш.	Удельная энтальпия, hн, кДж/кг	Температура воздуха, tн,°С	Удельная энтальпия, hн, кДж/кг
Теплый	40	64,5	33,7	66,2
Холодный		6,7	-8	-4,2

Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаем по требованиям, соответствующих СниП, как оптимальные нормы [1].

 

Таблица 2

Оптимальные параметры воздуха в читальном зале.

Помещение	Период года	Температура воздуха, tв, ° С	Относительная влажность, jв, %	Скорость движения воздуха, uв, м/с.
Зрительный зал клуба	Теплый	23	55	0,3
400 мест	Холодный	20	45	0,2

2. Составление тепловых и влажностных балансов помещения

 

.1 Теплопоступления в помещение

 

Количество тепла, поступающего в помещение от людей, зависит от температуры воздуха в помещении и характера труда человека и определяется для теплого и холодного периодов года.

 

Q_п=cy

где Q_п - тепловыделения людьми, Вт;

c - количество людей в помещении; c=400 чел.

y- полное тепло, выделяемое одним человеком, Вт;

q_т= 102,3Вт.

q_х=116 Вт.

_пт = 400*102,3=40920 Вт. Q_пх = 400*116=46400 Вт.

Теплопоступления от искусственного освещения:

осв =Е*F*qосв*ηосв,

где Е - освещенность рабочих поверхностей, по [3] принимаем 200 лк; F - площадь пола помещения, м^2; qосв - удельные тепловыделения, по [3] принимаем 0,094 Вт/ (м² лк); ηосв - доля тепла, поступающего в помещение, по [3] принимаем 50%.

осв = 200*288*0,094*050=2707,2 Вт.

Теплопоступления через покрытия за счет солнечной радиации определяется по формуле:

пк = Fn*qn*Кn,

где Fn - поверхность покрытия, м^2;

qn - количество тепла, проникающего через перекрытие в помещение, Вт/м²;

Кn, - коэффициент, численно равный коэффициенту теплопередачи покрытия;

пк = 204*22,05*0,25= 1124,55 Вт.

2.2 Поступление влаги в помещение

Количество влаги, выделяемое одним человеком, зависит от температуры окружающего воздуха и характера труда человека.

Общее количество влаги, выделяемое людьми, кг/ч, определяется для теплого и холодного периодов года.

_л= 0,001cy,

где w - влаговыделения одним человеком, г/ч, w_т=46 г/ч (для 23ºС),_х=40 г/ч (для 20ºС).- количество людей в помещении.

_лт= 0,001*46*400= 18,4 кг/ч, W_лх= 0,001*40*400= 16 кг/ч

2.3 Составление теплового и влажностного баланса помещения

 

По результатам расчета тепловыделений составляется тепловой баланс для теплого и холодного периодов года.

В теплый период года сумма теплопоступлений, Вт:

SQ_т =Q_nт+ Q_осв+Q_пк,

SQ_т =40920+2707,2+1124,55=44751,75 Вт.

В холодный период сумма теплопоступлений, Вт:

SW_т = W_пт= 20 кг/ч;

SW_х = W_пх= 16 кг/ч;

SQ_х = Q_nх +Q_осв.

SQ_х = 46400+2293,6=48693,6 Вт.

В теплый и холодный периоды года для всех помещений принимаются влаговыделения от людей W_л.

3. Определение температуры уходящего воздуха

В помещениях с тепловыделениями по их высоте наблюдается градиент температуры, т.е. температура воздуха выше рабочей зоны имеет значения более высокие, чем температура воздуха в рабочей зоне.

Температуру удаляемого воздуха в помещениях общественных зданий ориентировочно определяем по формуле:

_у= t_в +D* (H-h),

где t_{в -} температура воздуха в помещении, ° С;

D - градиент температуры по высоте помещения, равен 0,8 ° С/м;- высота помещения, 6 м;- высота рабочей зоны (обслуживаемой зоны), при сидячем положении людей - 1,5 м.

_ут= 23+0,8 (6-1,5) = 26,6° С;_ух= 20+0,8 (6-1,5) = 23,6° С;

Температура уходящего воздуха определяется для теплого и холодного года в зависимости от удельных избытков явного тепла q, Вт/м³. Условно в курсовой работе примем за избытки тепла SQ_т и SQ_х.

= SQ/ V,

где SQ _- сумма теплопоступлений в помещение летом или зимой, Вт;

V - объем помещения, м³.

_т = SQ_т /V;_т =44751,75/ (1728) = 25,89Вт/м³_х = SQ_х /V;_х = 48693,6/ (1728) = 28,179 Вт/м³

4. Определениеугловых коэффициентов луча процесса в помещении

Для построения процессов кондиционирования воздуха на h-d диаграмме и определения воздухообменов в помещении необходимо знать направление изменения состояния приточного воздуха в помещении, изображенное на

h-d диаграмме. Это направление характеризует коэффициент луча процесса в помещении e_n, кДж/кг.

Он представляет собой отношение тепловыделений в помещение SQ, кДж/ч к влаговыделениям в этом помещении W, кг и определяется для теплого и холодного периода года.

e_n= 3,6SQ/S W,

e_nт=3,6*44751,75/18,4=8755,77.

e_nх= 3,6*48693,6/16=10956,06.

где SQ - расчетные теплопоступления в теплый или холодный периоды

года, Вт.

S W - суммарные влаговыделения, соответственно в теплый и холодный период года, кг.

Чтобы нанести на h-d диаграмму луч процесса через заданную точку (В), соединяем значение e_n на поле h-d диаграммы с нулевой точкой h-d диаграммы, линия А-С, а затем через точку В проводим линию Д-К, параллельную линии А-С.

5. Предварительное построение процесса на h-d диаграмме и определение воздухообменов

Для определения воздухообменов в помещении, тепловых нагрузок на воздухонагреватели и холодильной мощности форсуночной камеры выполняется построение процесса KB на h-d-диаграмме.

Расчетным режимом является работа кондиционеров в теплый период года.

В настоящее время разработаны такие конструкции воздухораспределителей, которые позволяют подавать в помещение воздух с большим значением разности температур внутреннего и приточного воздуха, что позволяет в теплый период обходиться без калориферов второго подогрева.

Построим процесс изменения состояния воздуха в помещении на h-d-диаграмме (рис.2).

По расчетным параметрам внутреннего воздуха tв и jв наносим на h-d-диаграмму точку состояния внутреннего воздуха В. Наносим вспомогательную точку В¢ по d=const вниз, отрезок ВВ¢ характеризует нагрев воздуха в вентиляторе и равен 1-1,5° С.

На выходе из форсуночной камеры воздух имеет относительную влажность j_0, равную 95-90 %.

Через точку В проведем луч согласно угловому коэффициенту e_n^л до пересечения с j₀ равную 95 %, получим точку О - состояние воздуха на выходе из форсуночной камеры. Воздух нагревается в вентиляторе на 1-1,5º С. Из точки О проводим по d=const отрезок ОП=ВВ¢. Точка П - состояние приточного воздуха. Проведем луч через точки П и В, это будет луч процесса в помещении. Нанесем на h-d-диаграмму изотерму t_у в теплый период года на пересечении с лучом процесса в помещении получим точку У - состояние уходящего воздуха.

Отрезок ПВУ - характеризует изменение состояния приточного воздуха от точки П до точки У. Точки П, В, У - лежат на луче процесса в помещении.

Воздухообмен в помещении по теплоизбыткам G₀ кг/ч определим по выражению:

G₀=SQ_т * 3,6/ (h_у - h_n).

где SQ_{т -} сумма теплопоступлений в теплый периол года. Вт;

h_у,h_{n -} соответственно энтальпия уходящего и приточного в-ха, кДж/кг.

G₀ = 44751,75*3,6/ (53-35,5) =9206,07 кг/ч.

Необходимо проверить воздухообмен в помещении по санитарным нормам подачи наружного воздуха на одного человека, кг/ч;

G_н =r_пL_н¢n,

где r_{п -} плотность воздуха по температуре приточного воздуха, кг/м³;

L_н¢ - минимальное количество наружного воздуха на одного человека, м³/ч;

n - количество людей в помещении;

L_н¢ принимаем для ресторана - 20 м³/ч.

r_п=1,229 кг/м³.

G_н = 1,229*20*400=9839 кг/ч.

По температуре наружного воздуха в теплый период t_п и его энтальпии h_н нанесем точку Н - состояние наружного воздуха. Применим прямоточную схему, так как G_н > G_{о (}9839>9206,07), т.е. в помещение подается только наружный воздух.

Обозначим количество расчетного приточного воздуха через G_п. Таким образом, G_п = G_н.

Санитарный перепад температур

Dt=t_в-t_п,

не должен превышать 10-12°С

Dt= 23-14=9°С.

Условие выполняется.

6. Построение процессов кв на h-d диаграмме в теплый и холодный периоды года

6.1 Прямоточная схема летом

Наружный воздух последовательно проходит через все элементы кондиционера и удаляется из помещения. Буквы, нанесенные на рисунок, соответствуют точкам состояния воздуха на. h-d диаграмме.

Так как G_н> G_о, то примем прямоточную схему и определим параметры приточного воздуха. В этом случае G_п= G_н.

Определим ассимилирующую способность приточного воздуха по теплу

Dh=SQ_т*3,6/ G_н;

Dh=44751,75*3,6/9839=16,374 кДж/кг.

где Dh=h_у - h_п;

Энтальпия приточного воздуха

h_п= h_у - Dh;

h_п= 53-16,374=36,626 кДж/кг

Построим процесс КВ. На h-d диаграмму наносится точка В, а через нее проводится луч процесса в помещении по e_n^л находится точка У. На h-d диаграмму наносим линию h_п=const до пересечения с лучом процесса в помещении получим точку П - состояние приточного воздуха. В этом случае воздух, выходящий из камеры орошения, необходимо подогревать в калорифере второго подогрева.

Через точку П проводим линию d_п=const до пересечения с j_о=95%, получим точку О - состояние воздуха на выходе из камеры орошения. На отрезок ПО нанесем отрезок ПП¢=1°С - нагревание воздуха в вентиляторе. Соединим точку Н с точкой О. НО - изменение состояния воздуха в оросительной камере. ОП - нагревание воздуха в калорифере второго подогрева. На рис.3 параметры воздуха показаны ниже оси кондиционера.

Так как Dt=t_в-t_п=10¸12 °, то принимаем G_п = G_н.

6.2 Прямоточная схема зимой

За расчетный воздухообмен в холодный период года принимается летний воздухообмен G_п.

Воздух обрабатывается в калорифере первого подогрева, в оросительной камере (адиабатическое. увлажнение).

Нагревание воздуха в вентиляторе не учитывается. Наносим на h-d диаграмму расчетные параметры наружного воздуха в холодный период года t_н и h_н и на пересечении t_н =const и h_н=const получим точку Н - состояние наружного воздуха. Нанесем параметры внутреннего воздуха t_в и j_в, для холодного периода года получим точку В - состояние внутреннего воздуха.

Находим состояние уходящего воздуха точку У на пересечении t_у^х =const с лучом процесса e_n^х.

Определим ассимилирующую способность приточного воздуха в холодный период

Dh=SQ_х*3,6/ G_п;

Dh=48693,6*3.6/9839=17,843

гдеSQ - теплопоступление в помещение в холодный период года, Вт;

G_п - расчетный летний воздухообмен, кг/ч.

Dh = h_у - h_п; найдем h_п= h_у - Dh,

h_п=40 - 17,843 = 22,157 кДж/кг.

На h-d диаграмму наносим h_п=const и на пересечении с лучом процесса получим т. П - состояние приточного воздуха.

Через т. П проводим линию d_п=const и до пересечения с j_о=85% получим т. О - состояние в-ха на выходе из камеры орошения.

Проведем через т. О линию h_о=const, а через т.Н. линию d_н=const, на их пересечении получим т. К - состояние воздуха на выходе из калорифера первого подогрева.

Таким образом, отрезок НК - нагревание воздуха в калорифере первого подогрева, КО - адиабатическое увлажнение воздуха в камере орошения, ОП - нагревание воздуха в калорифере второго подогрева и ПУ - изменение состояния приточного воздуха в помещении.

6.3 Расчет потребности тепла и холода. Выбор кондиционера

На основании процессов построения на h-d диаграмме определяется необходимое количество тепла и холода. В теплый период года охлаждающая мощность оросительной камеры, Вт, в прямоточной схеме:

Q_охл=0,278*G_п (h_н-h_о);

Q_охл=0,278*9839 (65-34,5) =83424,8 Вт.

В холодный период года для прямоточной схемы теплопроизводительность калорифера первого подогрева:

Q_I=0,278*G_{п (}h_{п' -} h_н);

Q_I=0,278*9839 (18- (-4)) =60175,324Вт.

Центральные кондиционеры серии КТЦ 3 подбираются по объемному расходу воздуха

L_п=G_н/r_п, м³/ч,

где L_п - расход приточного воздуха, кг/ч;

r_п - плотность приточного воздуха, кг/м³, принимается по температуре приточного воздуха.

L_п=9839/1,229=8005,69 м³/ч.

Так как L_п = 10800 м³/ч подбираем кондиционер КТЦ 3-10.

Дальнейший расчет всего оборудования выполняем по выбранному кондиционеру.

7. Теплотехнический и аэродинамический расчет воздухонагревателей

Массовая скорость движения воздуха во фронтальном сечении

,

где: расчетный расход воздуха, кг/ч;

фронтальное сечение воздухонагревателя, м²

Масса воды проходящей по трубкам калорифера, :

где: тепловая нагрузка на воздухонагреватель,, Вт;

теплоемкость воды, 4,19

температура подающей и обратной воды (в

задании на проектирование), .

Скорость движения воды в трубках воздухонагревателя, м/с:

где: сечение для прохода теплоносителя, ;

плотность воды

Коэффициент теплопередачи,

Согласно имеющимся значениям и значениям табл.7 [2] получим:

Требуемая поверхность нагрева, :

где: температура воздуха на входе в воздухонагреватель,

принимается по построению процесса КВ на диаграмме;

температура воздуха на выходе из воздухонагревателя,

принимается по построению процесса КВ на

диаграмме;

Запас поверхности нагрева:

где: паспортная поверхность нагрева [1] (приложение 10), м²

не должна превышать на 10%.

, условие выполняется.

Аэродинамическое сопротивление калорифера (Па):

∆ Р_к=В* [] =4,18* [2,653] =22.105Па

8. Теплотехнический и аэродинамический расчет оросительной камеры

Бланк исходных данных для расчета оросительных камер на ЭВМ:

Таблица 3

Бланк исходных данных для расчета оросительных камер КТЦЗ-20 на ЭВМ

Наименование параметра	Обозначение		Единица измерения		Численное значение
		Летний		режим
Массовый расход воздуха	Gв		кг/ч		12000
Начальная энтальпия воздуха	Н1		кДж/кг		65
Конечная энтальпия воздуха	Н2		кДж/кг		34.2
Предельная энтальпия воздуха	Н3		кДж/кг		34
Предельная температура воздуха	Т3		°С		15.0
Температура охлажденной воды	Т4		°С		6
Теплоемкость воды	С		кДж/кг°С		4, 19
Число форсунок	N		Шт		24
Коэффициенты апроксимации	B		кг°С/кДж		0,33
	A				0,503
	a1				1,91
	C1				0,387
Тип форсунки
	Зимний		Режим
Начальная температура воздуха			°С		33.7
Конечная температура воздуха			°С		14
Температура воздуха по мокрому термометру			°С		12,9
Число форсунок зимой			шт		24
Коэффициенты аппроксимации	A1				0,503
	a1				1,91
	C1				0,387
Тип форсунки			1,2		Ф1

Результаты расчета, списанные с экрана дисплея:

Летний режим

Зимний режим

Температура воды, Расход воды, Давление воды перед форсун-

ками

Расход воды

Давление воды перед форсун-ками

Конеч-ная темпера-тура воздуха

Начальная            Конечная             Общий Охлаж-

денной

Рецир-куляци-онной

11.6	13.8	9970.68	29518.85	348.084	29423.88	190.9893	14

9. Подбор и расчет воздухораспределительных устройств

В задачу организации воздухообмена входит обеспечение микроклимата в рабочей зоне помещения. Воздух из воздухораспределителя необходимо подать с такой скоростью J₀ и температурой t₀, чтобы поддерживать нормативные оптимальные параметры воздуха в рабочей зоне: скорость движения воздуха J_в и температуру t_в.

В струе приточного воздуха при входе её в рабочую зону допускаются отклонения параметров от нормативных.

Максимальная скорость движения воздуха J_х:

J_х=kJ_в

 

где

k - коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха в помещении к максимальной в струе.

При оптимальных параметрах воздуха вне прямого воздействия струи и в обратном потоке k=1,2.

J_х=1,2*0,3=0,36 м/с;

Максимальная разность температур при входе струи и в рабочую зону между температурой воздуха в рабочей зоне и в струе

Dt_х=t_в-t_х,

где t_{х -} температура воздуха в струе, °С.

При оптимальных параметрах воздуха в помещении и ассимиляции теплоизбытков, вне зоны прямого воздействия приточной струи

Dt_х = 1,5°С.

Рядом организаций разработаны воздухораспределители плафонные регулируемые многодиффузионные типа ПРМ, которые предназначены для подачи воздуха в верхнюю зону помещения с высоты не более 8 м. Они обеспечивают равномерность поддержания параметров воздуха по всей площади помещения.

Примем для всех помещений воздухораспределители ПРМ круглого сечения при раздаче воздуха веерной струей

Определим зону помещения, обслуживаемую одним воздухораспределителем, в зависимости от высоты помещения Н

 При Н=6 =11

где  - из площади зоны помещения, обслуживаемой одним

воздухораспределителем; При Н=6м

l,b - соответственно длина и ширина зоны обслуживания, м.

Соотношение l¸b должно находиться в пределах 1¸1,5.

пусть l/b=1,125 м, удовлетворяет условию.

Общее число воздухораспределителей в помещении

где l_П - длина помещения, м;

b_П - ширина помещения, м.

Конструктивно располагаем по площади помещения воздухораспределители по продольным и поперечным рядам и уточняем конструктивное количество воздухораспределителей N и размеры l и b.

Определим расход воздуха через один воздухораспределитель, м³/ч

гдеG_П - количество приточного воздуха, подаваемого в помещение, кг/ч;

r_П - плотность приточного воздуха, кг/м³;

N - конструктивное количество воздухораспределителей, шт.

Необходимое сечение площади подводящего патрубка, м²

Где т - коэффициент, учитывающий затухание скорости воздуха в струе, при веерной раздаче, 1,1;

k_с - коэффициент стеснения струи, при веерной струе, 0,8;

J_в - нормативная скорость движения воздуха в помещении, м/с (принимаем по холодному периоду);

х - расстояние от воздухораспределителя до сечения струи в месте входа ее в рабочую зону, для веерной струи

Где Н - высота помещения, м;

h_{р. з. -} высота рабочей зоны - 1,5 м.

примем воздухораспределитель ПРМ I, у которого = 0,049 по прил. 11 [3].

Определим допустимую скорость движения воздуха J₀ в подводящем патрубке ВР:

J_х принимаем по холодному периоду года.

Действительная скорость движения воздуха J₀^д, м/с

J₀^{д -} должна быть равна или менее J₀.

Условие выполняется.

Допустимый перепад температур

Dt_x=Dt_o

 

где п - температурный коэффициент воздухораспределителя - 1,0.

Dt₀=t_в-t_n=20-14=6 °С - действительный перепад температур,

гдеt_в - нормативная температура воздуха в помещении, °С;

t_n - температура приточного воздуха, °С;

t₀ - принимаем по режиму с большим перепадом температур.

Таким образом, по формуле (IХ.5) имеем:

Dt_x=6, значит условие выполнено.

Аэродинамическое сопротивление воздухораспределителя

DР_вр = x

где x - коэффициент местного сопротивления ПРМ, равный 2,6.

10. Подбор холодильных машин (ХМ)

Для охлаждения воды, поступающей к форсункам оросительной камеры, используются водоохлаждающие холодильные машины, которые работают на хладоне 22 (F 22).

Холодопроизводительность ХМ в каталогах приводится для стандартных режимов работы, фактически машины работают на режимах, отличных от стандартных.

10.1. Определение режима работы холодильной установки

Температура испарения хладагента t_о не ниже +2 °С

гдеt_{Ж.К. -} конечная температура воды в оросительной камере (принимаем

по расчету оросительной камеры) °С;

t_{S2 -} температура воды, выходящей из испарителя, не ниже +6°С.

По энтальпии наружного воздуха летом (параметры А) определим температуру наружного воздуха по мокрому термометру. Тогда температура воды, поступающей в конденсатор из вентиляторной градирни

Температура воды, выходящей из конденсатора

Температура конденсации хладагента

10.2. Предварительное определение числа холодильных машин

По величине Q_охл по ближайшему значению Q_о подбираем тип холодильной машины МКТ 60-2-О

Количество холодильных машин

Где Q_{охл -} охлаждающая мощность форсуночной камеры, Вт;

k - коэффициент запаса, 1,2;

Q_о - холодопроизводительность ХМ, Вт.

Количество ХМ должно удовлетворять условию 2£п£5.

,

так как минимальное количеств холодильных машин в соответствии с [2] равно 1, поэтому принимаем к установке 1 холодильную машину.

10.3 Действительная холодопроизводительность компрессора

гдеV_пр - объемная производительность компрессора, м³/ч;

q_V - теоретическая удельная объемная холодопроизводительность

хладона 22, кДж/м³

l_раб - коэффициент подачи компрессора. l_{раб =}l₁*l₂*l₃*l₄.

Объемный коэффициент подачи хладоновых машин

гдеС - коэффициент мертвого пространства, 0,03-0,05;

Р_К, Р_О - соответственно давление конденсации и испарения, принимается по t_к t_о.

Коэффициент подогрева

где Т_О, Т_К - соответственно температуры испарения и конденсации, К;

l₃ = 0,97 - коэффициент плотности;

l₄ - 0,95 - коэффициент дроселлирования

l_раб=0,93*0,89*0,97*0,95=0,76

ком>Qохл, >, условие выполняется.

10.4 Мощность компрессора

Эффективная мощность на валу компрессора, кВт.

гдеV_пр - объемная производительность компрессора, м³/ч;

Р_К,Р_О - соответственно давление конденсации и испарения, МПа.

Индикаторная мощность на валу компрессора

где h_мех - механический КПД компрессора

при Р_К /Р_О = 5¸7; h_мех = 0,9,

при Р_К /Р_О =11¸13; h_мех = 0,8

Мощность, потребляемая электродвигателем из сети

, кВт

где h_эл - КПД электродвигателя, 0,85¸0,9.

10.5 Требуемые поверхности теплообмена испарителя и конденсатора

Предварительно определим среднелогарифмическую разность температур между охлаждаемой водой и хладагентом

 °С;

Коэффициент теплопередачи испарителя К_о принимаем в зависимости от Dt_{ср. л.} по табл.9 [2] равным 1080Вт/ (м²°С),

Требуемая поверхность теплообмена испарителя, м²:

F_{о. тр.} £ 1,15F_o14.25 < 34.5, где F_о - паспортное значение поверхности испарителя, м².

Тепловая нагрузка на конденсатор, Вт

Поверхность конденсатора

F_{к. тр.} =

где k_к - коэффициент теплопередачи конденсатора, 1800¸2500 Вт/ (м²°С).

F_{к. тр.} =

F_{к. тр.} £ 1,15 F_к, 16.74<23.345, где F_{к -} паспортное значение поверхности конденсатора, м², т. е условие выполнено.

Требуемый расход воды, охлаждающей конденсатор, м³/ч;

гдеС_w - теплоемкость воды 4,19 кДж/ (кг°С);

r - плотность воды 1000 кг/м³.

W_{к. тр.} £ паспортного W_к, 8,6<22.5, т. е условие выполнено.

11. Подбор вентиляторного агрегата

Вентилятор кондиционера должен подать необходимое количество воздуха в помещение и преодолеть сопротивление сети и кондиционера от воздухозабора до воздухораспределителя.

Общие потери давления, Па

DР=DР_с+DР_ф+DР_вн+DР_фк+DР_вр,

гдеDР_{с -} потери давления на воздухозаборе и в сети воздуходов; DР_с=150 Па.

DР_ф - потери давления в фильтрах ФР1-3, 300Па.

DР_вн - потери давления в воздухонагревателях первого и второго

подогрева, Па;

DР_фк - потери давления в форсуночной камере, Па;

DР_вр - потери давления в воздухораспределителе, Па.

DР=150+300+22.105+39.5+17.5=529.105 Па

Производительность вентилятора, м³/ч:

Где G_П - расчетный воздухообмен, м³/ч;

r - плотность воздуха, кг/м³.

Давление, развиваемой вентилятором, Па

DР_В = 1,1DР

DР_В = 1,1*529.105= 582Па;

По прил. 16 [3] на основании полученных параметров подбираем вентагрегат ВК-Ц4-75-6,3 (индекс 01.41334).

Заключение

В результате проведенной курсовой работы были построены процессы КВ на h-d диаграмме в теплый и холодный периоды года. Было рассчитано и подобрано следующее оборудование:

кондиционер КТЦ3-10 номинальной производительностью 10 тыс. м /ч и максимальной производительностью 12,5 тыс. м /ч;

воздухораспределитель ПРМ 1;

холодильная машина МКТ 60-2-О (1шт.);

вентиляторный агрегат ВК-Ц4-75-6,3 с электродвигателем 4АI32S4 мощностью 7,5 кВт и частотой вращения 1440 об/мин.

Произвели тепловой и аэродинамический расчет оросительной камеры с помощью ЭВМ.

Список использованных источников

1.      СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой СССР. - М.: АПП ЦИТП, 1992. - 64с.

2.      Афонин Ю.М., Усачев А.П. Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжение. Методические указания к выполнению курсовой работы. Саратов, 1999. - 35с.

.        Афонин Ю.М., Усачев А.П. Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжение. Методические указания к выполнению курсовой работы. Приложения. Саратов, 1999. - 43с.

.        Афонин Ю.М. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. Методические указания к дипломному проектированию и курсовой работе по расчету камер орошения. Саратов, 1997. - 24с.