Вибір типорозміру кондиціонера і уточнення структурної схеми УКП

Вибір типорозміру кондиціонера здійснюється, виходячи з його об’ємної продуктивності по повітрю L_п, тис. м³/год, за наведеною нижче таблицею 5.

. (31)

Таблиця 5 – Типорозміри центральних типових кондиціонерів

L_п, тис. м³/год	≤12,5	12,5÷ 25	25÷ 35	35÷ 50	50÷ 70	70÷ 90	90÷ 145	145÷ 180	180÷ 225	225÷ 300
Типо-розмір конди-ціонера	КТЦЗ-10	КТЦЗ-20	КТЦЗ-31,5	КТЦЗ-40	КТЦЗ-63	КТЦЗ-80	КТЦЗ-125	КТЦЗ-160	КТЦЗ-200	КТЦЗ-250

Структурна схема установки кондиціювання повітря уточнюється на підставі результатів розрахунку процесів тепловологісної обробки повітря в холодний період. Так, якщо згідно з розрахунком зовнішнє повітря спочатку змішується з рециркуляційним і одержана повітряна суміш спрямовується на перший підігрів, як змішувальна камера використовується повітроприймальний змішувальний блок. У цьому випадку повітряна суміш з повітроприймального блока спрямовується в повітряний фільтр, де очищується від пилу, і далі через камеру обслуговування надходить у повітронагрівник першого підігріву, де підігрівається до розрахункової температури і через другу камеру обслуговування подається у зрошувальну камеру. Якщо зовнішнє повітря подається на змішування з рециркуляційним після попереднього підігріву, змішувальна камера встановлюється між повітронагрівником першого підігріву та зрошувальною камерою замість другої камери обслуговування, (див. рис. 1).

5. Вибір і розрахунок зрошувальної камери

Вибір зрошувальної камери виконується в залежності від величини витрати повітря L_п, прийнятого типорозміру кондиціонера і характеру здійсненого в ній процесу тепловологісної обробки повітря.

В кондиціонерах КТЦЗ застосовуються зрошувальні камери двох типів – ОКФ і ОКС. Кожна з цих конструкцій дозволяє виконувати як адіабатні, так і політропні процеси тепловологісної обробки повітря. Камери ОКФ випускаються для кондиціонерів всіх типорозмірів – (продуктивністю від 10 до 250 тис. м³/год), а зрошувальні камери ОКС – для кондиціонерів продуктивністю від 31,5 до 80 тис. м³/год.

Зрошувальні камери ОКФ обладнані ексцентрисітетними широкофакельними форсунками ЭШФ 7/10 (діаметр вхідного отвору 7 мм, соплового отвору – 10 мм), мають два ряди стояків та виготовляються в двох виконаннях. В камері зрошення виконання 1 перший ряд по ходу повітря має велику густину установки форсунок, другий – меншу. В камері зрошення виконання 2 форсунки встановлюються з однаковою густиною у кожному ряді, яка дорівнює густині форсунок першого ряду камери зрошення виконання 1.

Конструкція камер ОКФ дозволяє передбачити подачу води в один або в два ряди стояків: в перший по ходу повітря ряд (однорядні прямоточні камери); в другий по ходу повітря ряд (однорядні протиточні камери); і у два ряди (двохрядні камери).

Зрошувальні камери ОКС мають зрошувальну систему, яка складена з горизонтального колектора з високовитратними форсунками УЦ14-10/15 (розмір вхідного перерізу 10×15 мм, діаметр соплового отвору – 14 мм), який знаходиться у верхній частині камери і двох ярусів сіток, які поліпшують теплотехнічні характеристики камер за рахунок повторного дроблення крапель води. Камери ОКС виробляються також у двох виконаннях (1 – з малою і 2 – з великою густиною форсунок). Крім того камери цього типу мають дві модифікації – ОКС1 і ОКС2. Камера ОКС2 відрізняється від камери ОКС1 наявністю в її конструкції вмонтованого водонагрівача, який зрошується рециркуляційною водою, що дозволяє здійснювати процеси зволоження та підігріву повітря з негативною температурою.

З точки зору характеру процесів, що здійснюються у зрошувальній камері, камери ОКФ і ОКС приблизно рівноцінні. Зрошувальні камери ОКС характеризуються більш низькими енергетичними витратами на розпилювання води. Але ця перевага не завжди реалізується і призводить до економії енергії, так як не вдається підібрати відповідний за тиском насос.

Тому, відповідно з прийнятим типорозміром кондиціонера, обирається тип зрошувальної камери ОКФ або ОКС. Для здійснення політропних процесів тепловологісної обробки повітря рекомендується застосовувати зрошувальні камери з більшою густиною установки форсунок, а для здійснення адіабатних (ізоентальпійних) процесів – з меншою. Якщо величина витрати повітря L_п менша за номінальну продуктивність прийнятого типорозміру кондиціонера, зрошувальну камери треба брати першого виконання (з меншою густиною установки форсунок). В цьому випадку зменшується імовірність виходу тиску води перед форсунками за нижню межу робочого діапазону. Якщо ж значення L_п більше за номінальну продуктивність кондиціонера, уявляється доцільним приймати зрошувальну камеру другого виконання, так як в цьому випадку можна здійснити обробку повітря при декілька менших енергетичних витратах.

Метою розрахунку зрошувальної камери є установлення режиму її роботи, який забезпечує здійснення потрібного процесу тепловологісної обробки повітря.

У задачу розрахунку входить визначення початкової і кінцевої температури води, витрати води та її тиску перед форсунками. В якості вихідних даних для розрахунку використовуються параметри повітря до і після зрошувальної камери, граничні значення параметрів повітря після зрошувальної камери, а також витрата повітря, яке подається до зрошувальної камери (див. розділ 4.1): t_c ₁; I_c ₁; d_c ₁; t_п _´; I_п _´; d_п _´; t_пр; I_пр; d_пр; G_oк = G_п.

Розрахунок виконується у відповідності з методиками до розрахунку і вибору обладнання центральних кондиціонерів КТЦЗ, керівного матеріалу по центральним кондиціонерам [3] в наступному порядку:

1. Визначається значення адіабатного коефіцієнта ефективності тепломасообміну в зрошувальній камері:

. (32)

2. Визначається значення коефіцієнта зрошення:

, (33)

де: А ₁, α ₁ – коефіцієнти апроксимації, визначаються по табл. 6;

µ –коефіцієнт зрошення, кг/кг.

3. Визначається значення параметру Ф:

, (34)

де: С – коефіцієнт апроксимації знаходиться по таблиці 6.

Таблиця 6 – Значення коефіцієнтів апроксимації

Зрошувальна камера	Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	А₁	α ₁	С
ОКФЗ Дворядна	10; 20 20 63…160; 250 10; 63…160; 250 31,5; 40; 200 31,5; 40; 200	2 1 2 1 2 1	0,503 0,611 0,611 0,655 0,655 0,716	1,91 1,96 1,96 2,02 2,02 2,07	0,387
ОКФЗ Однорядна прямоточна	10; 20 31,5…80 125…250	1, 2 1, 2 1, 2	0,619 1,09 1,44	2,44 2,44 2,44	0,387
ОКФ-3 Однорядна протитокова	10 20; 31,5; 40; 200 63; 80; 125; 160; 250 10…250	1 1 1 2	2,18 1,6 1,47 1,25	1,8 1,8 1,8 1,8	0,387
ОКС1-3	31,5…80	2	0,426	2,29	0,177
ОКС1-3	31,5…80	1	0,525	2,29	0,177
ОКС2-3	31,5…80	1	0,406	2,19	0,177
ОКС2-3	31,5…80	2	0,239	2,19	0,177

4. Визначається значення приведеного коефіцієнта ентальпійної ефективності:

. (35)

5. Визначається значення відносного перепаду температур (температурного критерію)

, (36)

де: b – коефіцієнт апроксимації для інтервалу температур води від 2 до 30°С, приймається рівним 0,33 (кг·°С)/кДж;

С_ж – питоматеплоємкість води, дорівнює 4,187 кДж/(кг·°С).

6. Визначається початкова температура води (перед зрошувальною камерою):

. (37)

7. Визначається кінцева температура води (після зрошувальної камери):

. (38)

8. Визначається витрата води, що подається на зрошувальну камеру:

. (39)

9. Визначається витрата води, що подається на одну форсунку:

, (40)

де: n_Ф – загальна кількість форсунок в зрошувальній камері, визначається в залежності від обраної конструкції і типорозміру кондиціонера за таблицею 7.

Таблиця 7 – Кількість форсунок в зрошувальних камерах

Зрошувальні камери ОКС

Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	Кількість форсунок, n_ф
Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	в першому ряді	в другому ряді	всього
31,5	1 2			20 24
40	1 2			24 30
63	1 2			42 48
80	1 2			54 66

Зрошувальні камери ОКФ-3

Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	Кількість форсунок, n_ф
Номінальна продуктивність по повітрю	Виконання	в першому ряді	в другому ряді	всього
10	1 2	12 12	6 12	18 24
20	1 2	24 24	18 24	42 48
31,5	1 2	36 36	27 36	63 72
40	1 2	48 48	36 48	84 96
63	1 2	81 81	63 81	144 162
80	1 2	108 108	84 108	192 216
125	1 2	162 162	126 162	288 324
160	1 2	216 216	168 216	384 432
200	1 2	234 234	180 234	414 468
250	1 2	312 312	240 312	552 624

Отримане значення g_Ф повинне бути не менше g_Ф_min для даної конструкції форсунки (для форсунок ЭШФ-7/10 g_Ф_min = 460 кг/год, а для форсунок УЦ14-10/15 g_Ф_min = 870 кг/год).

Якщо оптимальне значення g_Ф менше g_Ф_min, треба прийняти зрошувальну камеру того ж типорозміру з меншим числом форсунок (першого виконання або однорядну) і повторювати розрахунок.

10. Визначається потрібний перепад тисків перед форсунками, кПа:

, для форсунок ЭШФ-7/10; (41)

, для форсунок УЦ14-10/15. (42)

6. Вибір і розрахунок повітронагрівача

Повітронагрівачі для кондиціонерів КТЦЗ виготовляються продуктивністю по повітрю від 10 до 250 тис. м³/год і можуть бути використані у широкому діапазоні початкових температур повітря від -45°С до 180°С. Теплоносієм служить гаряча або перегріта вода з температурою до 180°С і тиском до 1,2 МПа.

Повітронагрівачі складаються з однієї або декількох послідовно розташованих по руху повітря груп теплообмінників різної або однакової рядності. Кожна з груп в залежності від повітропродуктивності комплектується з різного числа базових теплообмінників, заповнюючи фронтальний переріз повітронагрівача. По кількості рядів трубок базові теплообмінники бувають однорядними, півторарядними та двохрядними, що дозволяє скомпонувати з них повітронагрівач любої рядності з кроком в 0,5 ряда, що відповідає потрібній розрахунковій поверхні теплообміну.

Базові теплообмінники виготовляються висотою 1,0; 1,25; 1,5 і 2 м з довжиною теплообмінних трубок 0,828 і 1,655 м.

З базових теплообмінників можуть збиратися повітронагрівачі ВН (без обвідного каналу або клапану) та ВНО (з обвідним каналом або клапаном). Площа фронтального перерізу повітронагрівачів ВНО складає 0,75...0,8 площі фронтального перерізу повітронагрівачів ВН того ж типорозміру. Застосування повітронагрівачів ВНО дозволяє декілька розширити можливості регулювання режиму підігріву повітря і здійснювати більш точний підбір повітронагрівача по поверхні теплообміну і по тепловіддачі.

Вибір повітронагрівача здійснюється, виходячи з типорозміру кондиціонера (тип і кількість базових теплообмінників по фронтальному перерізу) і потрібної за розрахунком поверхні теплообміну (кількість рядів трубок, послідовно розташованих по ходу повітря). Метою розрахунку повітронагрівачів є визначення потрібної кількості рядів трубок по ходу повітря (визначення потрібної поверхні теплообміну) та установлення режиму його роботи, який забезпечує здійснення розрахункового процесу підігріву повітря.

В задачу розрахунку входить визначення рядності повітронагрівача n, подачі теплоносія G_ж, гідравлічного та аеродинамічного опару повітронагрівача відповідно ∆ Р_ж та ∆ Р_в, а також перевірка на відсутність небезпеки замерзання води в трубках (визначення мінімальної рухомості води в трубках W_min та мінімальної кінцевої температури води).

В якості вихідних даних використовуються значення параметрів повітря до та після повітронагрівача: або ; подача повітря в повітронагрівач G_п або G_н, типорозмір кондиціонера (див. розділ 4.2), а також параметри теплоносія в тепловій мережі (по завданню).

Розрахунок виконується у відповідності з методикою, викладеною в керівних матеріалах по центральним кондиціонерам [4] або шляхом сумісного рішення рівнянь теплового балансу та теплопередачі:

, (43)

, (44)

, (45)

де: Q – витрата теплоти на підігрів повітря, Вт;

G, G_W – відповідно витрата повітря та витрата води на підігрів, кг/год;

t_к, t_H – відповідно кінцева і початкова температури повітря, °С;

С, С_W – питома теплоємкість, відповідно повітря та води, кДж/(кг·°С);

τ_к, τ_H – відповідно кінцева і початкова температури теплоносія, °С;

k – коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²·°С);

F – площа поверхні нагріву повітронагрівача, м²;

Δ t_сл – середньологаріфмічний температурний напір, °С:

. (46)

Коефіцієнт теплопередачі визначається виходячи з масової швидкості повітря в міжтрубному просторі (Vρ) і швидкості води в трубках ω:

, (47)

де: A, m, q – коефіцієнти, які залежать від конструкції повітронагрівача (кількість рядів), які визначаються за таблицею 8.

Таблиця 8 – Значення розрахункових коефіцієнтів

Конструкція повітронагрівача	А	М	q	а	р
Однорядний	27,5	0,46	0,12	3,03	2
Півторарядний	25,5	0,46	0,12	4,03	2
Двохрядний	26,0	0,46	0,12	5,08	2
Середнє значення	26,3	0,46	0,12	1,02+2,01	2

Масова швидкість повітря (Vρ), кг/м², визначається за формулою:

, (48)

де: F_Ф – площа фронтального перерізу повітронагрівача, м², визначаються за таблицями 9, 10.

Швидкість води в трубках повітронагрівача ω, м/с, визначається за формулою:

, (49)

де: F_тр – площа живого перерізу трубок для проходу води, м², визначається за таблицями 9, 10.

Витрата теплоносія води G_W, кг/год, визначають за формулою:

, (50)

де: Q – витрата теплоти на I підігрів, Вт (див. пункт 4.1.2).

Аеродинамічний опір повітронагрівачів Δ Р_а, Па, визначається за формулою:

, (51)

де: а, р – коефіцієнти, що приймаються за таблицею 8.

Гідравлічні опори повітронагрівача за водою ∆ Р_W, Па, визначається за формулою:

, (52)

де: Б – коефіцієнт, що приймається за таблицею 11.

Таблиця 9 – Технічна характеристика повітронагрівачів ВНО КТЦЗ

Типо-розмір КТЦЗ	Площа фрон-тальної поверхні F_Ф, м²	Кількість БТО, шт	Висота БТО, м	Довжина l_тр, м	Кількість рядів	Площа поверхні теплооб. F_ТО, м²	Площа перерізу для проходу води F_тр, м²·10^-6
10	1,03	1	1,25	0,828	1 1,5 2	18,4 27,2 36,8	1230 1820 2460
20	2,07	1	1,25	1,655	1 1,5 2	37,3 55,25 74,6	1230 1820 2460
31,5	3,315	1	2	1,655	1 1,5 2	60,4 88,7 120,8	1480 2150 2960
40	4,14	2	1,25	1,655	1 1,5 2	74,6 110,5 149,2	1230 1820 2460
63	6,63	2	2	1,655	1 1,5 2	120,8 177,4 241,6	1480 2150 2960
80	8,28	4	1,25	1,655	1 1,5 2	149,2 221,0 298,4	2460 3640 4920
125	13,26	4	2	1,655	1 1,5 2	241,6 354,8 483,2	2960 4300 5920
160	16,55	4 2	1,5 2	1,655	1 1,5 2	300,0 439,4 592,0	2960 4300 5920
200	19,88	6	2	1,655	1 1,5 2	362,4 532,2 724,8	4440 6450 8880
250	24,84	6 4	1,5 2	1,655	1 1,5 2	451,2 659,1 902,4	4440 6450 8880

Таблиця 10 – Технічна характеристика повітронагрівачів ВНО КТЦЗ

Типо-розмір КТЦЗ	Площа фрон-тальної поверхні F_Ф, м²	Кількість БТО, шт	Висота БТО, м	Довжина l_тр, м	Кількість рядів	Площа поверхні теплооб. F_ТО, м²	Площа перерізу для проходу води F_тр, м²·10^-6
10	0,8	1	1	0,828	1 1,5 2	14,55 20,9 29,1	1480 2150 2960
20	1,55	1	1	1,655	1 1,5 2	29,6 42,4 59,2	1480 2150 2960
31,5	2,49	1	1,5	1,655	1 1,5 2	45,0 65,5 90,0	1480 2150 2960
40	3,315	1	2	1,655	1 1,5 2	60,4 88,7 120,8	1480 2150 2960
63	4,975	2	1,5	1,655	1 1,5 2	90,0 131,0 180,0	1480 2150 2960
80	6,63	2	2	1,655	1 1,5 2	120,8 177,4 241,6	1480 2150 2960
125	9,96	4	1,5	1,655	1 1,5 2	180,0 262,0 360,0	2960 4300 5920
160	13,25	4	2	1,655	1 1,5 2	241,6 354,8 483,2	2960 4300 5920
200	14,84	6	1,5	1,655	1 1,5 2	270,0 393,0 540,2	4440 6450 8880
250	19,89	6	2	1,655	1 1,5 2	352,4 532,2 724,8	4440 6450 8880

Таблиця 11 – Значення коефіцієнта Б

Число рядів трубок	Тип теплообмінника
	Н = 1,0 м		Н = 1,25 м		Н = 1,5 м	Н = 2,0 м
	l_тр = 0,828 м	l_тр = 1,655 м	l_тр = 0,828 м	l_тр = 1,655 м	l_тр = 1,655 м	l_тр = 1,655 м
1	927	1208	1151	1573	1728	2248
1,5	1287	1568	1564	1985	2285	3003
2	1900	2181	2192	2613	3235	4255

ПОРЯДОК РОЗРАХУНКУ

1. За формулою (50) визначається витрата теплоносія G_W.

2. За формулою (48) розраховують значення масової швидкості повітря (V ρ).

3. Приймаємо значення швидкості води ω = 0,5 м/с та значення коефіцієнтів А, m, q для півтора рядного повітронагрівача ВН і визначаємо орієнтовне значення коефіцієнта теплопередачі К_ор за формулою (47).

4. Орієнтовне значення потрібної поверхні нагріву F ', м², визначається за формулою:

. (53)

5. За даними таблиці 7 для прийнятого типорозміру кондиціонера, орієнтуючись на отримане значення F ', приймається конструкція повітронагрівача та визначається площа поверхні теплообміну F_ТО.

6. На підставі даних, отриманих в пункті 5, за формулами (48) та (49) визначається дійсне значення масової швидкості повітря та швидкості води, уточнюючи значення коефіцієнтів А, m, q за даними таблиці 5, за формулою (47) визначається коефіцієнт теплопередачі К та визначається розрахункова поверхня теплообміну F_розр, м²:

. (54)

7. Виходячи з отриманих значень розрахункової поверхні теплообміну F_розр та прийнятої за обраною конструкцією з таблиць 9 і 10 значення F_ТО, визначається величина запасу по поверхні нагріву:

. (55)

Величина запасу A_зF повинна бути не більш 10% [1].

Якщо запас перевищує 10%, треба прийняти або іншу конструкцію повітронагрівача (з меншим числом рядів трубок) або використати повітронагрівач типа ВНО, або змінити параметри теплоносія, використав насос або елеваторний пристрій.

8. За формулою (51) розраховується аеродинамічний опір повітронагрівача ∆ Р_а.

9. За формулою (52) визначається гідравлічний опір повітронагрівача.

10. Перевіряється кінцева температура води τ_к, °С, на виході з повітронагрівача за формулою:

. (56)

τ_к повинна бути не менш припустимої.

7. Розрахунок і підбір основного обладнання системи холодопостачання

Для здійснення процесу тепловологісної обробки повітря в зрошувальній камері в теплий період потрібна холодна вода. Холодну воду звичайно отримують з використанням природних та штучних джерел холоду, а також випарного охолодження та комбінованих схем.

При виконанні даної роботи в якості джерела холодопостачання УКП рекомендовано приймати холодильну станцію, обладнану двома холодильними машинами.

Метою розрахунку є отримання необхідних даних для підбору основного обладнання холодильної станції. У задачу розрахунку входить:

– знаходження потрібної об’ємної продуктивності компресора;

– визначення потрібних поверхонь теплообміну конденсатора та випарника.

В якості вихідних даних для розрахунку використовується холодильна потужність зрошувальної камери Q_охл (див. пункт 4.1.1), температура води до і після зрошувальної камери відповідно τ_к і τ_н (розділ 5).

Розрахунок виконується за наступним порядком.

1. Визначається потрібна холодопродуктивність холодильної станції:

, (57)

де: 1,1 – коефіцієнт, який враховує невиробничі втрати холоду у трубопроводах.

2. Приймається кількість холодильних машин та визначається холодопродуктивність однієї машини:

, (58)

де: n_М – кількість прийнятих до установки машин, шт.

3. Визначається температура випаровування хладону у випарнику t_и, °С, за формулою:

, (59)

де: τ_к – температура води на вході у випарник дорівнює температурі води після зрошувальної камери (розділ 5);

τ_н – температура води на виході з випарника дорівнює температурі води перед зрошувальною камерою (розділ 5).

4. Визначається температура пари хладону t_вс, °С, яка всмоктується у циліндр компресора:

. (60)

5. Визначається температура конденсації пари хладону у конденсаторі t_К, °С:

, (61)

де: τ_Кн і τ_Кк – температура води відповідно на вході і виході конденсатора, приймаються τ_Кн = 20...22°С і τ_Кк = 25...27°С.

6. Приймається температура переохолодження рідкого хладона (перед дроселюючим пристроєм) t_П, °С:

. (62)

7. Визначається коефіцієнт подачі компресора:

. (63)

де: λ ₁ – об’ємний коефіцієнт, який враховує вплив об’єму мертвого простору та ступінь стиснення пари хладону у циліндрі, визначається по формулі:

, (64)

де: с – коефіцієнт мертвого простору, який приймається для великих компресорів 0,02 та для малих 0,05;

m – показник політропи, який приймається для хладонових компресорів, дорівнює 0,9÷1,1;

Р_К – тиск конденсації, Па;

Р_u – тиск випаровування, Па;

λ ₂ – коефіцієнт підігріву, який враховує зміну об’єму пари хладону при її контакті зі стінками циліндра, для вертикальних та V-образних компресорів визначається по формулі:

, (65)

λ ₃ – коефіцієнт дроселювання, який враховує зменшення кількості пари, що засмоктується внаслідок опору при всмоктуванні та нагнітанні, приймається рівним 0,94...0,97;

λ ₄ – коефіцієнт щільності, який враховує витік пари хладону через нещільності у поршневих кільцях та клапанах, приймається рівним 0,96...0,98.

8. Визначається значення теоретичного холодильного коефіцієнту по формулі:

, (66)

де: i_Ип – ентальпія пари хладону при температурі випаровування t_u, кДж/кг;

і_Иж – ентальпія рідкого хладону при температурі випаровування t_u, кДж/кг;

і_Кп – ентальпія пари хладону при температурі конденсації t_К, кДж/кг.

9. Визначається об’ємна продуктивність хладону q_V, кДж/м³, по формулі:

, (67)

де: V_П – питомий об’єм пари хладону, м³/кг.

Потрібні термодинамічні показники хладону R-12 з достатньою точністю можна визначити за формулами:

, Па; (68)

, кДж/кг; (69)

, кДж/кг; (70)

, м³/кг. (71)

10. Годинний об’єм, який описується поршнем компресора V_П, м³/год, визначається по формулі:

. (72)

11. По значенню V_П і Q_ст по таблиці 12 обирається компресор.

Стандартна холодопродуктивність компресора Q_ст, Вт, визначається за формулою:

. (73)

де: q_V_ст і λ_ст – об’ємна продуктивність хладону і коефіцієнт подачі компресора при стандартних умовах (t_u = -15°С, t_К = 30°С) [5];

q_V_ст = 1332,4 кДж/м³;

λ_ст = 0,67.

12. Визначається теоретична та індикаторна потужність компресора:

; (74)

; (75)

де: η_i – індикаторний к.к.д. компресора.

; (76)

N_i – дійсна індикаторна потужність компресора, Вт.

13. Визначається теплове навантаження на конденсатор Q_К, Вт:

; (77)

14. Потрібна площа поверхні теплообміну на конденсаторі F_К, м², визначається по формулі:

; (78)

де: K_К – коефіцієнт теплопередачі конденсатора для горизонтальних кожухотрубних конденсаторів, приймається рівним 400...640 Вт/(м²·°С);

∆ t_К – середньологаріфмічна різниця температур пари хладону та охолоджуючої води:

; (79)

де: ∆ t_К1 = t_К – τ _Кн; ∆ t_К2 = t_К – τ _Кк.

15. Визначається потрібна подача води на охолодження конденсатора:

, (80)

де: С_W – теплоємкість води, приймається рівною 4,187 кДж/(кг·°С);

ρ_W – густина води, приймається рівною 1000 кг/м³.

16. Визначається потрібна площа поверхні теплопередачі випарника F_и, м²:

; (81)

де: К_u – коефіцієнт теплопередачі для хладонових кожухотрубних випарників з ребристою поверхнею труб, приймається рівним 400...525 Вт/(м²·°С) [5];

∆ t_u – середньологаріфмічна різниця температур киплячого хладону та охолодженої води:

; (82)

де: ∆ t_и1 = τ _к – t_и; ∆ t_и2 = τ _н – t_и.

17. По величині потрібної площі поверхні теплообміну по таблицям 13, 14 і 15 обираються конденсатор та випарник.

18. По величині ємності міжтрубного простору конденсатора вибирається ресивер (табл. 16 и 17).

19. По величині витрати води, що подається в зрошувальну камеру G_ж (розділ 5), вибираються насоси (табл. 18).

20. Визначається об’єм бака-акумулятора V_б, м³:

; (83)

де: t_max = τ_н (розділ 5);

t_min = 6°С [5].

8. Методичні вказівки для виконання графічної частини курсової роботи

Графічна частина роботи виконується на 1 листі формату А1 в наступному об’ємі:

1. План і два перерізи приміщення з розміщенням основного обладнання установки кондиціювання повітря та системи холодопостачання у масштабі 1:50.

2. Принципова схема тепло- та холодопостачання.

3. Фрагмент I-d -діаграми з зображенням процесів обробки повітря в теплий та холодний періоди.

4. Специфікація основного обладнання.

Таблиця 12 – Компрессоры, работающие на фреоне-12 [5]

Марка компрессора	Число оборо-тов, об/мин	Производительность по холоду, Вт	Количество цилиндров, шт	Диаметр цилиндра, мм	Ход поршня, мм	Объем, описываемый поршнем, м³/час	Потребляемая мощность, кВт	Габариты, мм			Вес, кг
								длина	ширина	высота
ФГ-2,5	960	2100	2	50,0	40	8,8	0,8	410	450	390	46
	1440	3100				13,6	1,2
ФВ-5	960	5400	2	67,5	50	20,6	1,8	370	320	405	47
	1440	7300				31,0	2,4
ФУ-12	960	10800	4	67,5	50	41,4	3,5	474	525	420	80
	1440	14500				62,0	4,5
ФУУ-25	960	21600	8	67,5	50	82,6	6,7	743	630	590	140
	1440	29100				124,0	8,9
ФВ-20	960	15500	2	100	70	63,4	4,8	690	380	575	170
	1440	23300				95,0	7,2
ФУ-40	960	30900	4	100	70	127,0	9,2	715	665	540	250
	1440	46500				190,0	13,8
ФУУ-80	960	61900	8	100	70	254,0	17,7	810	860	630	355
	1440	93000				380,0	26,6
ФВ-85	720	98900	2	190	130	318,0	27,4	1100	760	1190	880
	960	132100				424,0	36,6
ФУ-175	720	197700	4	190	130	636,0	53,2	1440	1350	1200	1290
	960	264000				848,0	71,0
ФУУ-350	720	395400	8	190	130	1270,0	103,0	1450	1560	1320	1950
	960	528000				1696,0	137,0

Таблиця 13 – Конденсаторы [5]

Наименование показателей	Марка конденсатора
Наименование показателей	20-КТГ	25-КТГ	32-КТГ	40-КТГ	50-КТГ	65-КТГ	90-КТГ	110-КТГ	140-КТГ	180-КТГ	250-КТГ	300-КТГ
Поверхность охлаждения, м²	20	25	32	40	50	65	90	110	140	180	250	300
Диаметр корпуса, мм	500	500	500	600	600	600	800	800	1000	1000	1200	1200
Толщина стенки, мм	8	8	8	8	8	8	8	8	10	10	12	12
Габариты, мм: длина	2900	3400	4400	3520	4520	5520	4670	5670	4760	5760	5860	6860
высота	1065	1065	1065	1255	1255	1255	1615	1615	2120	2120	2395	2395
ширина	620	620	620	720	720	720	930	930	1150	1150	1350	1350
Диаметр горшка, мм	245	245	245	245	245	245	325	325	325	325	325	325
Число труб	144	144	144	216	216	216	386	386	614	614	870	870
Число ходов воды	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8
Емкость межтрубного пространства, м³	0,32	0,39	0,52	0,53	0,70	0,88	1,26	1,58	2,0	2,5	3,5	4,1
Диаметр патрубков, мм:
парового	50	50	50	70	70	80	80	80	100	100	125	125
жидкостного	20	20	20	25	25	25	32	32	40	40	50	50
Вес аппарата, кг	1225	1395	1735	1780	2240	2730	3810	4580	6100	7340	10420	12210

Таблиця 14 – Фреоновые испарители [5]

Условные обозначения испарителя (марка)	Поверхность охлаждения, м²	Размеры кожуха, мм		Число труб и ходов	Диаметры патрубков, мм			Вес аппарата, кг
Условные обозначения испарителя (марка)	Поверхность охлаждения, м²	диаметр	длина	Число труб и ходов	всасывающего	жидкостного	рассольного	Вес аппарата, кг
18-ИКР	18	350	1400	76/6	50	20	40	-
25-ИКР	25	400	1400	118/6	50	20	70	-
35-ИКР	35	500	2500	121/4	80	25	80	-
105-ИКР	105	600	3000	241/4	125	50	125	1650
210-ИКР	210	800	3000	491/4	125	50	150	3000

Таблиця 15 – Горизонтальные кожухотрубные испарители типа ИТГ [6]

Испаритель	Площадь поверхности теплообмена F, м²	Размеры, мм				Вместимость пространства, м³		Масса, кг
Испаритель	Площадь поверхности теплообмена F, м²	D _вн	L	B	H	межтруб-ного	трубного	Масса, кг
ИТГ-40	42,7	500	4510	820	1286	0,50	0,22	1557
ИТГ-50	48,5	600	3560	895	1470	0,52	0,27	1663
ИТГ-63	65,0	600	4560	895	1470	0,70	0,34	2086
ИТГ-80	81,5	600	5560	895	1470	0,885	0,41	2509
ИТГ-125	124,0	800	4650	1145	1800	1,14	0,64	3542
ИТГ-160	155,0	800	5650	1145	1800	1,58	0,76	4252
ИТГ-200	194,0	1000	4780	1315	2062	2,10	1,10	5516
ИТГ-250	242,0	1000	5780	1315	2062	2,64	1,26	6853
ИТГ-315	315,0	1200	5890	1550	2520	3,80	1,86	9808

Таблиця 16 – Техническая характеристика и основные размеры ресиверов РВ [6]

Ресивер	Объем, м³	Размеры, мм												Маса, кг
Ресивер	Объем, м³	D × S	L	l ₁	l ₂	l ₃	l ₄	l ₅	l ₆	l ₇	H	d	d ₁	Маса, кг
0,4РВ	0,4	500×8	2560	1956	1000	475	200	400	556	600	980	20	25	300
0,75РВ	0,75	600×8	3190	2485	1150	700	235	300	935	950	1150	32		430
1,5РВ	1,5	800×8	3790	2970	1650	650	300		1200	1170	1370	50		700
2,5РВ	2,5	800×8	5790	4970	2900	1000	300		2170	2200	1370	50		1035
3,5РВ	3,5	1000×10	4890	3960	2600	950	400		1810	1550	1580	70		1455
5РВ	5	1200×12	5480	4455	2900	800	450		1900	1950	1800	70	32	2225

Таблиця 17 – Техническая характеристика и основные размеры ресиверов РД [6]

Ресивер	Объем, м³	Размеры, мм											Маса, кг
Ресивер	Объем, м³	D × S	L	l ₁	l ₂	l ₃	l ₄	l ₅	G	H	d	d ₁	Маса, кг
0,75РД	0,75	600×8	3000	2485	1150	180	900	900	690	1150	32	25	430
1,5РД	1,5	800×8	3600	2970	1650	250	1050	1250	890	1370	50	25	700
2,5РД	2,5	800×8	5730	4970	2900	250	2070	2200	890	1370	50	25	1030
3,5РД	3,5	1000×10	4825	3960	2600	300	1500	1730	1090	1580	70	32	1450
5РД	5	1200×12	5340	4455	2980	350	1900	1950	1295	1800	70	32	2220