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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таким образом,

/ѵ 2 п \ '

т. е. потребляемая вентилятором мощность изменяется пропорцио­ нально числу его оборотов в кубе.

Пример. Вентилятор, работая на заданную сеть, перемещает 40 000 м3/ч воздуха, потребляя при этом 8,5 кВт энергии. Определить, как изменится мощ­

ность на валу вентилятора,

если

увеличить подачу

воздуха

до 50 000 м3/ч

за счет увеличения числа его оборотов при неизменной сети каналов.

Применяя первый и третий законы

пропорциональности,

получим

 

 

или

8 .5

_ / 40

000 \3

 

N z ~ п\

і \

 

/Ѵ 2

1,50

000 j

 

Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

=

8 , 5

= 16,6

кВ т.

 

 

Таким образом, потребляемая вентилятором мощность увеличилась почти вдвое, тогда как производительность его возросла всего на 25% . Это объяс­ няется тем, что при неизменном сечении каналов скорость воздуха в них уве­ личилась; следовательно, сопротивление каналов возросло пропорционально квад­ рату скорости воздуха.

Регулирование производительности вентилятора можно осуще­ ствить за счет изменения числа оборотов с помощью гидромуфты или, что проще, с помощью электромагнитной муфты; при этом со­ здается возможность изменять число оборотов вентилятора при по­ стоянном числе оборотов электродвигателя. Однако эти устройства довольно сложны и на практике не получили широкого применения.

Рис. 105. Схема направляющего аппарата

Более простым и распространенным устройством регулирования производительности вентиляторов являются направляющие аппа­ раты, представляющие собой решетку из 8—12 металлических сек­ торов 1 (рис. 105); секторы могут поворачиваться на радиальных стержнях 2. При повороте на 90° к оси потока воздуха секторы полностью перекрывают сечение воздуховода, а при 0° секторы

167


параллельны потоку и полностью освобождают сечение воздухо­ вода. Направляющие аппараты применяются в вентиляторных сек­ циях типовых кондиционеров и устанавливаются перед всасываю­ щим отверстием вентиляторов. Применение направляющих аппара­ тов уменьшает пусковую нагрузку электродвигателей.

3. Калориферы (воздухонагреватели)

Калориферами называют устройства, служащие для нагревания воздуха.

В настоящее время преимущественно применяют стальные кало­ риферы, состоящие из труб, к которым для увеличения поверхности нагрева прикрепляют ребра в виде плоских пластинок или спи­ рально навитой ленты.

У с т р о й с т в о к а л о р и ф е р о в . На рис. 106 показана схема пластинчатого калорифера, состоящего из трех или четырех рядов стальных трубок 1 с ребристыми пластинками 2 толщиной 0,5 мм (шаг между пластинками 4 мм). Трубки ввальцовывают с обоих концов в отверстия стальных трубных решеток. К выступающим краям трубных решеток прикрепляют болтами стальные коробки 3 с патрубками 4 для входа и выхода теплоносителя. Для получения плотного соединения пластинок с трубками, а также для предохра­ нения их от коррозии применяют горячую оцинковку.

На рис. 107 изображен спиралы-ю-иавивной калорифер, у кото­ рого оребрение состоит из спиралеобразной стальной ленты 1, на­ витой на трубки с шагом 4 мм. Нагреваемый воздух при про­ ходе через спиралеобразную поверхность дополнительно турбулизируется, за счет чего увеличивается коэффициент теплопередачи калорифера; в то же время аэродинамическое сопротивление на­ вивных калориферов значительно больше, чем пластинчатых. Спи­ рально-навивные калориферы широко применяют в секциях подо­ грева типовых кондиционеров.

Пластинчатые и навивные калориферы изготовляют одноходо­ выми (см. рис. 106 и 107) и многоходовыми. В многоходовых кало­ риферах (рис. 108) теплоноситель проходит удлиненный путь благо­ даря перегородкам 1 в коробках 2; этим достигается более эффек­ тивное использование теплоносителя.

Вкачестве теплоносителя в калориферах применяют насыщен­ ный пар избыточным давлением от 1 до 5 ати, а также горячую или перегретую воду, имеющую температуру до 150° С.

Вмногоходовых калориферах в качестве теплоносителя рекомен­ дуется применять преимущественно воду. Применение пара в таких калориферах связано с большими гидравлическими ударами кон­ денсата о стенки труб в местах поворотов.

Калориферы всех конструкций могут быть установлены парал­

лельно (рис. 109) и последовательно (рис. ПО).

Параллельное соединение калориферов применяют в тех слу­ чаях, когда необходимо нагреть большие объемы воздуха для полу­ чения небольшого перепада температур. Последовательное соедине-

168


Рис. 106. Схема пластинчатого

Рис. 107. Схема спирально-навивного

калорифера

калорифера

Рис. 108. Схема многоходового калорифера


ние калориферов применяют тогда, когда требуется нагреть воздух для получения большого перепада температур.

При работе калориферов на воде для увеличения теплоотдачи повышают скорость воды в трубках калорифера и применяют после­

/

довательное соединение калориферов,

как это показано на рис. ПО.

 

 

При

 

Р а с ч е т к а л о р и ф е р о в .

 

расчете

калориферов заданными

вели­

 

чинами

являются:

 

 

 

 

L0 — количество нагреваемого воздуха

 

 

 

в м3/ч;

температура

теплоноси­

 

 

 

тер — средняя

 

 

 

теля пара или воды в °С;

 

 

 

^ср — средняя

температура

воздуха в

 

 

 

калорифере в °С;

входящего

 

Рис. ПО. По­

Л — температура

воздуха,

 

в калорифер, в °С;

 

р а л л е л ь н о е

следователь­

выходяще­

соединение ка­

ное

соедине­

4 — температура

воздуха,

лориферов

ние

калори­

го из калорифера, в °С;

 

 

феров

р — средняя

плотность воздуха, на­

 

 

 

греваемого

в

калорифере, в кг/м3.

Тепло, расходуемое на нагревание воздуха, очевидно, будет

равно

 

Q = cpL0p(t» — t1) кДж/ч,

 

(107)

 

 

 

где Ср= 1 — теплоемкость воздуха в кДж/кг-град.

Поверхность нагрева калорифера определяется из выражения

F

Q

(108)

К (тСр — /ср)

где К — коэффициент теплопередачи калорифера в кДж/м2-ч-град; значения К для навивных калориферов приведены в табл. 22 и 23.

 

 

 

Т а б л и ц а 22

Значение К для калориферов (теплоноситель —

пар)

Массовая скорость

К

Массовая скорость

К

воздуха в живом

в кДж/м3*ч*град

воздуха в живом

в кДж/м’ -ч-град

сечении в кг/м3*с

сечении в кг/м3-с

2

81

9

186

3

101

10

197

4

119

11

207

5

134

12

218

6

149

13

228

7

162

14

236

8

174

15

246

170


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

23

 

 

 

Значение К для калориферов (теплоноситель — • вода)

 

 

S

 

Коэффициенты теплопередачи К в кДж/м*«ч*град при массовой скорости

 

Л

в

 

 

воздуха

в живом сечении калорифера up в кг/ма*с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к " «

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

в* ''J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

7

8

9

10

п

12

13

14

15

0,2

72,5

77,5

82,5

86,5

90,5

94,5

97,0

101

104

107

111

0,4

90

98

105

113

119

125

131

135

142

147

152

0,6

100

109

119

127

134

142

148

155

161

167

173

0,8

103

113

121

130

138

145

153

160

166

173

178

1,0

106

117

126

135

143

151

158

164

172

178

184

Средняя температура теплоносителя составляет: при теплоносителе — воде

_

_

+

 

т с р . ~

2

где Ті — температура горячей воды при входе в калорифер; ее при­

 

нимают равной в пределах 95—150° С;

 

тг — температура обратной

воды

при

выходе из калорифера,

 

равная 70° С;

 

 

 

 

до

при теплоносителе — насыщенном паре с избыточным давлением

0,3 ати

 

100° С;

 

 

тср =

 

 

при насыщенном паре с избыточным давлением свыше 0,3 ати

 

Тср =

(пара»

 

 

где

(пара — температура насыщенного

пара, соответствующая его

 

давлению.

 

 

 

 

 

Средняя температура воздуха

 

 

 

 

/

_

2

 

 

ср~

 

где

(і и (г — соответственно

температура

поступающего воздуха

 

в калорифер и уходящего из него.

 

Массовую скорость воздуха в калорифере определяют из выра­

жения

 

 

 

 

 

ѵр ——— кг/м2-с,

(109)

 

 

3600ДЖ

 

 

где Ftк — живое сечение калорифера для прохода воздуха в м2. Секции подогрева кондиционеров КТ компонуются из базовых

калориферов двух видов: однометровой и полутораметровой высоты (при постоянной ширине, равной 1703 мм). В зависимости от вели­ чины нагрева базовые калориферы устанавливаются в один, два или три ряда в соответствующих количествах. В табл. 24 приведены

171