Подбор оборудования систем вентиляции и кондиционирования. Подбор оборудования системы К3, страница 2

ΔP = 211 Па

Общее падение давления в системе:

ΔP = 1,1 х (211 + 118,8) = 360 Па

Общий расход воздуха в системе:

L = 9260 м³/час

Выбираем вентилятор ADN 315:

P = 450 Па

L = 9260 м³/час

n = 900 об/мин

N =2,0 кВт

η = 55 %

Мощность электродвигателя (согласно главе 11.3 из [11]:

N = (1,2 х L х P)/(3600 х 1020 х η_в х η_п) =

= (1,2 х 9260 х 450)/(3600 х 1020 х 0,95 х 0,55) = 2,6 кВт

Установочная мощность электродвигателя:

N_у = N х К_зап = 2,6 х 1,15 = 3,0 кВт

Выбираем электродвигатель А100L4: 

n = 1435 об/мин

N = 4,0 кВт

η = 83,0 %

U = 380 В

I = 3,6 А

3. Подбор теплоутилизационного оборудования для системы К3-В10

В данном проекте применяется теплоутилизирующее оборудование фирмы””, обеспечивающее утилизацию теплоты вытяжного воздуха системой теплоутилизации, состоящей из воздухоохладителя, установленного в вытяжной системе, и воздухонагревателя, установленного в установке кондиционирования. При проходе потока вытяжного воздуха через воздухоохладитель происходит передача теплоты теплоносителю (этиленгликолю), циркулирующего по трубкам охладителя. Циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционного насоса, установленного вне установок. После нагревания в воздухоохладителе происходит передача теплоты приточному воздуху в воздухонагревателе установки кондиционирования. При расчете требуемых площадей теплообменников будем опираться на коэффициент эффективности работы теплоутилизатора, равного 50%, то есть при нагревании приточного воздуха до t_к =  -3^оС вытяжной воздух будет охлаждаться до такой же температуры. Параметры промежуточного теплоносителя примем равными на входе в воздухоохладитель t_охл = -6^оС и на выходе из него t_г = 0^оС. Параметры теплоносителя на входе в воздухонагреватель примем соответственно

t_г = 0^оС, на выходе t_о = -6^оС (изменением температуры теплоносителя при транспортировке пренебрежем, ввиду малого расстояния). После определения конструкции оборудования теплоутилизатора необходимо определить конструкцию калорифера – догревателя,

4. Определение требуемой площади нагрева калорифера - теплоутилизатора

Для блока теплоутилизации требуется определить требуемую площадь нагрева. При расчете будем опираться на такую эффективность теплоутилизатора, что при начальных и конечных параметрах теплоносителя 0 ^оС и 6 ^оС приточный воздух будет нагреваться от -28 ^оС до -3 ^оС.

Исходные данные:

t_г = 0 ^оС

t_о = - 6 ^оС

t_к = - 3 ^оС

t_н = - 28 ^оС

L = 9260 м³/час

ρ_в = 353/(273 + ((-28 + 3)/2)) = 1,36 кг/м³

G = 1,36 х 9260 = 13149 кг/час

Калорифер имеет площадь фронтального сечения:

f_фр.сеч. = 1,525 х 0,61 = 0,93 м²

Расход теплоты на нагрев приточного воздуха до  t_к = - 3 ^оС:

Q_в = 13149 х 1005 х (28 – 3)/3600 = 91769 Вт

Массовая скорость составит:

ρV = 13149/(3600 х 0,93) = 3,9 кг/м² х с

Расход воды через калорифер:

G_в = 91769/(4,19 х 10⁶ х (0+6)) = 0,0036 м²

Принимаем калорифер, состоящий из 2-ухходового теплообменника с шагом трубок 1,8 мм. Площадь нагрева одного ряда составит 24,6 м², площадь для прохода теплоносителя f_w = 0,000634 м². Ориентировочно примем количество рядов 6 шт, тогда действительная площадь нагрева составит F_д = 147,6

Общая площадь для прохода теплоносителя:

f_w = 6 х 0,000634 = 0,003804 м²

Скорость движения теплоносителя составит:

W = 0,0036/0,003804 = 0,95 м/с

Коэффициент теплопередачи теплообменника:

K = 20,1 х 3,9^0,37 х 0,95^0,18 = 33 Вт/м² х ^оС

Требуемая площадь нагрева составит:

F_тр = 91769/(33 х (((0 + 6)/2) - (( - 28 – 3)/2)) = 150 м²

150 м² > 147,6 м²

Увеличим количество рядов до 7 (F_д = 172,2 м²)

f_w = 7 х 0,000634 = 0,004438 м²

W = 0,0036/0,004438 = 0,81 м/с

K = 20,1 х 3,9^0,37 х 0,81^0,18 = 32,1 Вт/м² х ^оС

F_тр = 91769/(32,1 х (((0 + 6)/2) - (( - 28 – 3)/2)) = 154 м²

154 м² < 172,2 м² – следовательно данное количество рядов удовлетворяет требуемому числу.

Запас по тепловой мощности составит:

Q_зап. = ((172,2 – 154)/(172,2)) х 100% = 10,5%

В итоге в качестве теплоутилизатора установки К3 принимаем двухходовой теплообменник с числом рядов 7 и шагом пластин 1,8 мм.

5. Определение площади нагрева калорифера – догревателя

Параметры работы этого калорифера рассчитаны на подогрев приточного воздуха после теплоутилизатора. В нашем случае требуется догревать воздух от температуры -3 ^оС до +21,7 ^оС, но логично подобрать калорифер, рассчитанный на полную нагрузку, так как в случае выхода из строя блока теплоутилизации калорифер – догреватель должен будет компенсировать недостающую нагрузку.