Материал: Расчет холодильного оборудования и системы кондиционирования воздуха административного здания

p= 1.161 =1005

Скорость воздуха во фронтальном сечении, м2 /с:

Скорость воды в трубках теплообменника, м2 /с:

w = 0,6…1,0 w = 1

Принимаем четырехрядный теплообменник. Для него А=20.94 из табл. 4.3:

коэффициент теплопередачи:

К = АК = 35.21

Тепловая эффективность процесса охлаждения:

Массовый расход воды через теплообменник:

Отношение тепловых эквивалентов потоков воздуха и воды:

Число единиц переноса теплоты для противотока [можно найти также из графика Nt=f(з, wмин/wмакс)]

Требуемая поверхность теплообмена:

Действительная поверхность теплообмена из четырех рядов с шагом пластин 2,5 мм:

Действительная поверхность теплообмена из четырех рядов с шагом пластин Sр=1,8 мм

Аэродинамическое сопротивление теплообменника по воздуху:

Па

Если процесс протекает с выпадением конденсата, то ДРв увеличивается в 1,6 раза

кПа

Гидравлическое сопротивление теплообменника по воде:

кПа

Перекрестный ток в теплообменнике

Противоток в теплообменнике:

Перекрестный ток в теплообменнике:

Принимаем воздухоохладитель ВОВ243.1-185-200-10-3-0.6-1

Воздухонагреватели

Первый воздухонагреватель подбирается для ХПГ, второй - для ТПГ.

К установке принимается воздухонагреватели площадь фасадного сечения F_ф = 3,96 м².

Относительный перепад температур:

QВ1=(tвн-tвк)/(tвн-tжн)=(-39-(-19)/(-39-95) = 0,149- для 1-го подогревателя

где t_жн - начальная температура теплоносителя t_жн =95 ^оС

t_вн , t_вк - начальная и конечная температура обрабатываемого воздуха

Q_В2 = (12.8-17) / (12.8-95) = 0,05- для 2-го подогревателя

Относительный расход воздуха:

G` = G / G_ном = 61760 / 60000 = 1,03

где G_ном - номинальный расход воздуха для данного кондиционера

По табл.15.18 [2] принимаем тип и схему обвязки базовых теплообменников: 6, параллельно.

По номограмме рис.15.41а [2] определяем:

Q_Ж1 = 0,39 при количестве рядов n=1. - для 1-го подогревателя

Q_Ж2 = 0,78 при количестве рядов n=1. - для 2-го подогревателя

Б = 6.23*10^-1 - коэф. гидравлического сопротивления нагревателя.

Расход теплоносителя

G_Ж1=G*с_в*Q_В1/с_ж*Q_Ж1=61760*1,005*0,149/4,19*0,39=5659.538 кг/ч - для 1-го подогревателя

G_Ж2=61760*1,005*0,05/ 4,19 *0,78 = 949.587 кг/ч- для 2-го подогревателя

теплоносителя:

t_жк1 = t_жн + Q_Ж1 * (t_вн - t_жн) = 95 + 0,39 (-39 - 95) = 42.74 ^оС

t_жк2 = 95 + 0,78 (12,8 - 95) = 30.884 ^оС

Массовая скорость воздуха в фасадном сечении установки:

(rV) = G / 3600 * Fф = 61760 / 3600 * 3,96 = 4,3 кг/(м2с)

Потери давления по воздуху: DP_В = 51

Потери давления по воде:

DP_Ж1=Б*(Q_В1/Q_Ж1)²*G`²*98,1=0,623*(0,149/0,39)² * 1,03² * 98,1 = 9,46 кПа.

DP_Ж2 = 0,623 * (0,05 / 0,78)² * 1,03² * 98,1 = 0,27 кПа.

Принимаем воздухонагреватель 1 ВНВ243.1-185-200-01-3.5-04-2 и воздухонагреватель 2 ВНВ243.1-185-200-01-4-02-2

Холодильные установки

Холодопроизводительность установки в рабочем режиме:

Q_хр=А_х *G * (I_н - I_к) / 3600 = 1,12 * 61760 * (51-33,9) / 3600 = 328.563 кВт

где А_х - коэффициент запаса, учитывающий потери холода на тракте хладагента, холодоносителя и вследствие нагревании воды в насосах, А_х = 1,12 ч 1,15;

I_н, I_к - энтальпия воздуха на входе в воздухоохладитель и выходе из него.

К установке принимаем холодильную машину - чиллер с воздушным охлаждением конденсатора McEnergySE 091.2c холодопроизводительностью 321 кВт.

Таблица 7.3

Вентиляторные агрегаты

Аэродинамическое сопротивление:

DР=DР_маг+DР_к+DР_ф+DР_ко+DР_во+DР_вн=400+36+246+133+268+42=1125Па

где DР_маг - сопротивление магистрального воздуховода принимаем 400Па

DР_к - сопротивление приемного смесительного клапана принимаем 36Па

DР_ф - сопротивление фильтра DР_ф =246 Па

DР_ко - сопротивление камеры орошения принимаем 133 Па

DР_во - сопротивление воздухоохладителя DР_во = 268 Па

DР_вн - сопротивление воздухонагревателей DР_вн = 42 Па

Принимаем вентилятор ВР4-84-97-9:

частота n=1051 об/мин;

КПД h=0,822;

потребляемая мощность N = 17,495 кВт

двигатель A180S4:

установочная мощность 22 кВт

Таблица 7.4

Рис. 7.1

Рис. 7.2 Типоразмер: КЦКП-50. Сторона обслуживания: Справа

Заключение

В работе был произведен расчет и подбор системы кондиционирования воздуха и вентиляции для административного здания. Для ХПГ и ТПГ подобраны соответствующие воздухонагреватели. Также были рассчитаны основные рабочие элементы установки кондиционирования воздуха и подобрано соответствующее оборудование.

Произведено конструирование холодильной установки, холодопроизводительность которой в рабочем режиме оказалась равной 328,563 кВт. По данному значению была принята холодильная машина марки McEnergySE 091.2c. Рассчитан весь тепловой режим холодильной камеры.