Построение процессов тепловлажностной обработки воздуха в диаграмме d-i и определение тепловой нагрузки на установку

Процессы изменения состояния воздуха в диаграмме d-i строят­ся для каждого типового помещения в отдельности или по усреднен­ным характеристикам системы для группы помещений, однотипных по тепловлажностной нагрузке.

Централизованная одноканальная рециркуляционная система без каютных доводчиков. В летнем режиме работы системы вклю­чаются воздухоохладитель и холодильная машина, а в зимнем — воздухонагреватели первой и второй ступеней и паровой увлажни­тель.

Рис. 22 Процесс тепловлажностной обработки воздуха в централизованной одноканальной рециркуляционной СКВ (летний режим)

Прежде всего на диаграмму di (рис. 22) наносят точки H, П, Д, характеризующие состояния наружного воздуха, воздуха в по­мещении и подаваемого в его ВР воздуха. Положение этих точек определяется по параметрам t_н и , t_п и t_д и d_д. Чтобы полу­чить точку К, определяющую состояние рециркуляционного возду­ха на входе в камеру смешения кондиционера, от точки П вверх по линии d_д = const откладывается t_к. Процесс П→К соответст­вует нагреванию рециркуляционного воздуха в коридорах и всасывающем воздухопроводе. Процесс Н→К соответствует смеше­нию наружного и рециркуляционного воздуха и изображается пря­мой. Состояние смеси воздуха перед вентилятором характеризует­ся точкой О, положение которой определяется на пересечении пря­мой смешения НК с изоэнтальпой i₀ или линией постоянного влагосодержания i₀. Значения i₀ и d_o в точке О вычисляют по формулам:

i_о= d_o=

Чтобы учесть нагревание смешанного воздуха вентилятором, от точки О вверх по линии d₀ = const откладывается _в. Полученная при этом точка О' определяет состояние воздуха между вентилятором и воздухоохладителем ВО. Процесс О→О' изображает нагревание воздуха вентилято­ром. Чтобы получить точку В, характеризующую состояние воздуха на выходе из охладителя, необходимо учесть нагревание подаваемо­го воздуха в нагнетательных воздухопроводах. С этой целью от точ­ки Д вниз по линии d_д = const откладывается . Процесс В→Д— нагревание воздуха в нагнетательных воздухопроводах.

Для изображения процесса смешения воздуха в воздухоохлади­теле через точки О' и В проводится прямая до пересечения с линией = 1 в точке С. Выходящий из охладителя воздух В представляет собой смесь входящего в охладитель воздуха (О') и насыщенного воздуха (С), находящегося вблизи охлаждающей поверхности. Про­цесс О'→В соответствует охлаждению и осушению воздуха в воз­духоохладителе. Средняя температура стенок t_С охлаждающей по­верхности воздухоохладителя, соответствующая точке С, опреде­ляет температуру t₀ охлаждающей среды.

Процесс Д→П соответствует нагреванию и увлажнению возду­ха в помещении.

Тепловая нагрузка воздухоохладителя, кВт

Q_во=G_о(i_о'-i_в) _во

где: G_о- общий массовый расход воздуха через воздухоохладитель,

i_o' и i_в – удельная энтальпия воздуха соответственно перед и за охладителем,

_во =1,05…1,10 – коэффициент запаса.

Рис. 23 Процесс тепловлажностной обработки воздуха в централизованной одноканальной рециркуляционной СКВ (зимний режим)

Положение точек Н, П, Д, Д' для зимнего режима (рис. 23) определяется так же, как для летнего режима

Наружный воздух состояния Н подогревается в воздухонагрева­теле первой ступени до t_н1 = 15... 20 °С. Точка Н₁, характеризую­щая состояние наружного воздуха на выходе из нагревателя пер­вой ступени, находится на пересечении изотермы t_н1 с линией d_н = const, идущей вверх из точки Н. Процесс Н → Н₁ соответствует нагреванию наружного воздуха в нагревателе первой ступени. Затем перед вентилятором подогретый наружный воздух смешивает­ся с рециркуляционным в камере смешения кондиционера.

Чтобы учесть охлаждение рециркуляционного воздуха в коридо­рах и всасывающем воздухопроводе, от точки П, характеризующей состояние воздуха внутри помещений, по линии d_п = const вниз откладывается t_к. Полученная точка К определяет состояние забираемого из коридоров рециркуляционного воздуха перед каме­рой смешения кондиционера. Процесс П → К соответствует охлажде­нию рециркуляционного воздуха в коридорах обслуживаемых ка­ют и всасывающем воздухопроводе; процесс Н₁ → К — смешению подогретого наружного воздуха с рециркуляционным в камере сме­шения. Положение точки О, соответствующей состоянию смешан­ного воздуха, определяется на прямой смешения Н₁К так же, как при летнем режиме. Чтобы учесть нагревание воздуха вентилятором от точки О вверх по линии d₀ =const откладывается t_в . Получен­ная точка У, характеризует состояние воздуха между вентилятором и увлажнителем. Процесс О → У соответствует нагреванию воздуха вентилятором.

Для изображения процесса увлажнения из точки У вправо про­водится изотерма t_у до пересечения в точке А с линией d_д =const, проходящей через точку Д, которая характеризует состояние пода­ваемого в воздухораспределитель помещения воздуха. Получен­ная точка А определяет состояние увлажненного воздуха между па­ровым увлажнителем и воздухонагревателем второй ступени. Про­цесс У → А соответствует изотермическому процессу увлажнения воздуха паром.

Чтобы получить состояние воздуха за воздухонагревателем вто­рой ступени, необходимо учесть охлаждение подаваемого из конди­ционера воздуха в нагнетательных воздухопроводах. С этой целью вверх от точки Д по линии d_д = const откладывается t_вп. Найден­ная при этом точка Н₂ характеризует состояние воздуха после на­гревателя второй ступени. Таким образом, процесс А → Н₂ соот­ветствует нагреванию воздуха в нагревателе второй ступени, а про­цесс Н₂ → Д — его охлаждению в нагнетательных воздухопрово­дах. В воздухонагревателе второй ступени воздух подогревается до t_н2 = 25... 50 °С. Процесс Д → П соответствует охлаждению и увлажнению подаваемого воздуха в помещении. Подаваемый через воздухораспределитель воздух смешивается с воздухом помещения и, вследствие этого, вносит в него недостающую теплоту и уносит из помещения избыточную влагу.

Тепловая нагрузка воздухонагревателей первой и второй ступеней:

Q_вн1= G_н(i _н+i_н1) _вн

Q_вн2 = G_o (i_А-i_н2 ) _вн

где: G_н и G_о – расход воздуха через нагреватели соответственно первой и второй ступеней,

i_н, i_н1, i_А, i_н2 – удельная энтальпия воздуха соответственно в точках Н, Н₁, А, Н₂.

_вн – коэффициент запаса ( _вн=1,05).