Файл: Сорокин, Н. С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях учебник.pdf

/ / / хГТ7

Рис. 14. Схема кондиционера ВУУ

Для нормальной работы распылителя рекомендуется применять насос ЗК-6 с электродвигателем А5-2 мощностью 10 кВт и трубо­ провод диаметром 80 мм.

За оросительной камерой устанавливается сепаратор (капле­ уловитель) 15, за которым расположена секция второго подогрева 16. Патрубком 17 кондиционер присоединяется к вентиляторной сек­ ции 18.

Регулирование производительности вентилятора осуществляется направляющим аппаратом 19. Для смягчения вибрации под венти­ ляторной секцией устанавливаются виброизоляторы 20.

Установка ВУУ снабжается также силовым щитом и щитом автоматики.

В табл. 11 приведены основные технические данные кондицио­ неров ВУУ-40М и ВУУ-60М.

Кпреимуществам кондиционеров ВУУ можно отнести удачную конструкцию дискового распылителя не подверженного засорению; этим он выгодно отличается от форсуночных распылителей, мелкие отверстия которых засоряются и требуют частой чистки.

Кнедостаткам этого кондиционера следует отнести отсутствие фильтров для очистки рециркуляционного воздуха. К тому же на­ блюдается вынос и попадание мелких капель воды на электродви­ гатель распылителя и воздухоприемную секцию.

3. Охлаждение воздуха в кондиционерах

Охлаждение воздуха в системах кондиционирования осущест­ вляется сухими и мокрыми воздухоохладителями.

В сухих воздухоохладителях снижение температуры происхо­ дит за счет контакта воздуха с гладкими или ребристыми поверх­ ностями труб, по которым циркулирует холодная вода или рассол. В этом случае осуществляется сухое охлаждение воздуха при d=const.

В мокрых воздухоохладителях снижение температуры происхо­ дит за счет контакта воздуха с холодными поверхностями капель воды в форсуночной камере кондиционера. Форсуночные камеры ценны тем, что в них в результате изменения температуры воды можно получить различные направления процессов при контакте воздуха с водой и небольших сопротивлениях проходу воздуха. Кроме того, форсуночные камеры требуют минимального расхода цветных и черных металлов на изготовление форсунок и труб.

Снижение температуры воздуха при контакте с водой может происходить путем адиабатического ее испарения и при помощи теплообмена между воздухом и холодной водой.

А д и а б а т и ч е с к о е о х л а ж д е н и е . В этом случае вода, со­ вершая замкнутый цикл: кондиционер — фильтр — насос — конди­ ционер, приобретает постоянную температуру, равную температуре воздуха по мокрому термометру. При этом испарение воды про­ исходит за счет явного тепла обрабатываемого воздуха. Естест­ венно, что чем суше воздух, поступающий в оросительную камеру,

тем интенсивнее испаряется вода и тем сильнее снижается его тем­ пература.

В условиях умеренного климата центральной части СССР сни­ жение температуры воздуха в кондиционере при адиабатическом испарении воды составляет примерно 4—5° С, а в условиях сухого жаркого климата, например Средней Азии, достигает 10—12° С.

П о л и т р о п и ч е с к о е о х л а ж д е н и е . В этом случае тепло­ обмен происходит между воздухом и холодной водой. Холодную воду, предназначаемую для охлаждения воздуха, можно получить, используя естественные источники, например грунтовую артезиан­ скую воду, а также воду горных рек. Это наиболее дешевый источ­ ник холода. Однако, как показывает практика, количество воды из этих источников оказывается достаточным лишь для небольших предприятий. На крупных же предприятиях для получения боль­ ших количеств холодной воды начинают широко применять методы искусственного охлаждения воды в специальных холодильных уста­ новках, основным элементом которых являются холодильные ма­ шины.

4.Холодильные машины

Всовременных установках для кондиционирования воздуха при­ меняют в основном три типа холодильных машин: парокомпрес­ сионные, пароэжекторные и абсорбционные.

денсации воде, протекающей по трубкам 5. При наличии мощного естественного источника воды, например реки, по трубкам 5 про­ текает проточная вода. Если такого источника нет, вода после конденсатора охлаждается в градирнях и насосами снова нагне­ тается в трубки 5 конденсатора 4. Из конденсатора жидкий холо­ дильный агент через дроссельный регулирующий вентиль 6 воз­ вращается в испаритель 1. При проходе через узкое сечение вен-

52

тиля 6 давление жидкого холодильного агента уменьшается до давления испарения, т. е. такого давления, при котором начина­ ется испарение холодильного агента. Величина этого давления определяется температурой воды, предназначенной для охлажде­ ния воздуха. Таким образом, холодильный агент совершает в сис­ теме замкнутый цикл.

Отепленная вода из кондиционера подается насосом 7 в труб­ ки 2 испарителя и охлаждается за счет отдачи тепла на испарение Холодильного агента. Охлажденная вода из испарителя забирается насосом 8 и нагнетается к форсункам 9, установленным в ороситель­ ной камере 10 кондиционера. От соприкосновения с теплым воз­ духом вода нагревается и стекает в поддон 11, откуда насосом 7 подается в испаритель 1 для охлаждения. Следовательно, вода, так же как и холодильный агент, совершает замкнутый цикл.

Холодильные агенты, применяемые в холодильных машинах, как правило, должны иметь большую теплоту испарения, так как эта величина определяет холодопроизводителы-юсть 1 кг холодиль­ ного агента. Вместе с тем холодильный агент должен иметь низкую температуру кипения и не обладать корродирующими свойствами.

Впарокомпрессионных установках в качестве холодильных агентов используют преимущественно аммиак, фреон-12 и фреон-22.

Втабл. 12 приведены данные, характеризующие физические свойства холодильных агентов, применяемых в парокомпрессион­ ных установках.

Из данных табл. 12 следует, что аммиак по сравнению с фреонами обладает наибольшей холодопроизводительностью, в связи с чем аммиачные холодильные установки являются наиболее вы­ годными в эксплуатации. Однако ввиду токсичности и взрывоопас­ ности аммиака такие установки необходимо размещать в специаль­ ных отдельно расположенных зданиях. Аммиачные холодильные установки целесообразно применять в промышленных зданиях при большой холодопроизводительности.

Холодильные установки с поршневыми аммиачными компрессо­ рами применяют при максимальных потребностях в холоде от 600 тыс. кДж/ч и более, а те же установки с центробежными маши­ нами применяют при максимальных потребностях в холоде не ме­ нее 36 млн. кДж/ч.

53

Фреон-12 и фреон-22 как холодильные агенты имеют значи­ тельно меньшую весовую холодопроизводительность по сравнению с аммиаком, что является их некоторым недостатком. Фреон весьма текуч и легко просачивается через малейшие неплотности в соеди­ нениях; поэтому фреоновые машины должны обладать особой герметичностью. В то же время фреон ценен тем, что он нетокси­ чен, не имеет запаха, не горит и невзрывоопасен. Поэтому фреоно­ вые холодильные машины с поршневыми компрессорами в настоя­ щее время получили широкое применение при максимальных по­ требностях в холоде до 12 млн. кДж/ч. Фреоновые центробежные

рует (подсасывает) холодный пар из испарителя 3, создавая над поверхностью воды испарителя глу­ бокий вакуум. При таком вакууме вода закипает в испарителе при низкой температуре: например, при абсолютном давлении- 6,54 мм рт. ст. вода закипает при 5° С. Охлаждение воды в испа­ рителе происходит за счет отнятия от нее скрытого тепла испа­ рения. Таким образом, в пароэжекторных установках вода, ох­ лаждая сама себя, является холодильным агентом.

После эжектора пар поступает в диффузор 4, в котором ско­ рость его понижается до нормальной, а давление увеличивается; затем пар направляется в конденсатор 5, где превращается в воду, отдав теплоту конденсации воде, циркулирующей по трубкам 6. Воду для конденсатора берут из естественного источника, обычно реки. Если же нет достаточно мощного естественного источника, охлаждение воды осуществляют в градирнях. Для сокращения расхода воды в конденсаторах пар к эжекторам должен подаваться насыщенным. Образовавшийся конденсат насосом 7 перекачи­

54

по трубе 12 поступает в испаритель 3 для последующего охлаж­ дения.

Таким образом, в пароэжекторных машинах холодильным аген­ том является вода. Как холодильный агент вода обладает сущест­ венными положительными качествами: ее холодопроизводитель­ ность равна 2500 кДж/кг, работа с ней безопасна, она безвредна и дешева. В то же время воде присущ весьма большой недостаток — высокая температура кипения при нормальном атмосферном дав­ лении. В связи с этим в испарителе следует создавать глубокий вакуум, а конструкция испарителя должна быть весьма герметич­ ной.

Пароэжекторные машины изготовляют холодопроизводительностыо от 1200 тыс. до 4 млн. кДж/ч. Они просты по конструкции и могут работать за счет отбросного пара, поступающего с ТЭЦ.

Сконструированы пароэжекториые машины, работающие при избыточном давлении пара 1,0 ати.

Однако эти машины требуют значительного расхода воды, ко­ торый для конденсаторов в 2—3 раза больше, чем для пароком­ прессионных машин, так как в этих установках необходимо одно­ временно конденсировать горячий эжектирующий пар и холодный эжектируемый пар из испарителя.

Пароэжекторные холодильные машины, характеризуемые высо­ кой стоимостью эксплуатации и малыми первоначальными затра­ тами, целесообразно применять при малом числе часов работы в течение года (до 1000 ч) и при наличии дешевой охлаждающей воды и пара.

А б с о р б ц и о н н ы е х о л о д и л ь н ы е ма шины. Работа этих машин основана на применении бинарного раствора, т. е. смеси двух жидкостей с резко отличающейся температурой кипения, при этом жидкость с более низкой температурой кипения является хо­ лодильным агентом, а жидкость с более высокой температурой ки­ пения— абсорбентом (поглотителем). Абсорбент должен обладать свойством быстро и в большом количестве поглощать пары холо­ дильного агента.

Существуют два вида абсорбционных машин (установок): вод­ но-аммиачные, в которых холодильным агентом является аммиак, а абсорбентом — вода, и бромисто-литиевые, в которых холодиль­ ным агентом является вода, а абсорбентом — водный раствор бро­ мистого лития.

В связи с тем что аммиак токсичен, а бромистый литий безвре­ ден, для кондиционирования воздуха предпочтительнее применять бромисто-литиевые установки.

Бромисто-литиевая установка состоит из генератора 1 (рис. 17), в котором происходит выпаривание раствора бромистого лития за счет тепла, поступающего по трубке 2. Тепло целесообразно брать с ТЭЦ в виде отработанного пара или теплофикационной воды, имеющей температуру 90—95° С. Так как температура кипения воды значительно ниже температуры кипения бромистого лития, то при нагревании из раствора практически выделяется чистый

55