Утилизация тепла выбросного воздуха. Общее количество утилизируемого тепла. Температура воздуха после теплоотдающего теплообменника в приточной системе

Раздел 7

Утилизация тепла

выбросного воздуха

Для утилизации тепла выбросного воздуха Выбраны две системы вентиляции, примерно равные по объёму:

Приточная П-2  L=4290м³/ч,   t_п=20⁰С.

Вытяжная В-1.1   L=4670м³/ч,   t_У=22,7⁰С.

В полубоксе поддерживается температура 22С и относительная влажность воздуха%, для расчета принята %

На Y-d диаграмму  наносим точки:

Н1            t₁=-41⁰C       Y₁=--43,2 кДж/кг.

У1            t_у1=22,7⁰C     Y=41 кДж/кг

В помещение имеет место выделение тепло- и влагоизбытков , удаление которых требует подачу приточного воздуха с параметрами  , Yп=35,7 кДж/кг.

По рекомендации (17) извлечение тепла происходит до температуры  t_f=2⁰С по линии У1-У2 по d=const. Конденсация влаги на теплообменнике не происходит.

Температура точки росы =8,2 при этом будет происходить образования конденсата на поверхности теплообменника. Принимаем  %(см. стр.6 )

При построении процесса  появились точки характеризующих параметры уходящего воздуха при конденсации водяных паров из воздуха.

Точки			Y кДж/кг.	D, г/кг
У2	5	88	16,5	4,9
У2	6	75	16,5	4,5
У1	30	17	41	4,5

Общее количество утилизируемого тепла (см.ф-лу 1):

Q_У=L_Уxρx(t_У1-t_У2)=4670x1,2(41-16,5)=137298  кДж/кг.=38,14 кВт

Температура воздуха после теплоотдающего теплообменника в приточной системе будет(см.ф-лу 9):

t_Н2=

Это меньше требуемой t_П=20⁰С, поэтому устанавливаем дополнительный теплообменник в приточной системе.

По рекомендации (17) перепад температуры антифриза принимаем ∆ t_АФ=6⁰С.

В качестве антифриза применяется  60% водный раствор этиленгликоля с температурой замерзания , удельная теплоемкость С_АФ=3,5 ,массовая плотность 1120 кг/м 

Вычисляем подачу антифриза(см. ф-лу 10):

G=

Средняя температура антифриза: (см. ф-лу 11):

t_АФ=2-1=1⁰С.

Температура антифриза после теплоизвлекающего теплообменника:

Для предотвращения обмерзания стенок теплоизвлекающего т/о среднюю антифриза выберают исходя из температуры поверхности теплоизвлекающего т/о.

t_АФ==4⁰С.

Температура после теплоотдающего теплообменника: (см. ф-лу 12):

t_АФ==-2⁰С.

Теплотехническая эффективность теплоизвлекающего теплообменника (см. ф-лу 14):

θ_У=

По формуле 13  вычесляем показатели теплотехнической эффективности в условно «сухом» режиме охлаждения для теплоотдающего т/о.

θ_Г=

Отношение теплоёмкости потоков: (см. ф-лу 4):

Для теплоизвлекающего :

W_У=

Для теплоотдающего:

W_П=

По графику на рисунке 3 (17) находим критерий Фурье:

Для теплоизвлекающего:  F₀=1,78 при

Для теплоотдающего:   F₀=1,08

Величина произведения Кх F  Вт/⁰С (см. ф-лу 3): :

Для теплоизвлекающего:

Кх F_У=

Для теплоотдающего:

Кх F_П=

Задаваясь массовой скоростью ν_ρ=2,5кг/м²с находим фронтальное сечение для:

Теплоизвлекающего калорифера:

F_ФУ=

Теплоотдающего калорифера:

F_ФП=

Для дальнейшего расчета  и подбора калориферов системы теплоутилизации  применяется программа расчета на ЭВМ разработанная фирмой ООО «ВЕЗА» для подбора выпускаемые ими теплообменных устройств типа ВНВ243 взамен устарелым калориферам КСК-4. Все параметры расчета сводятся в таблицу.

CuAl  v.2003.09 User

Программа расчета и подбора Cu-Al теплообменников фирма Веза

Все права защищены ООО «Веза» , <c> 1997,2003

Теплоутилизатор

Исходные данные

Задача                                                                                                                Прямая

Типоряд                                                                                                               КЦКП

Бараметрическое давление,                                                               745

Температурный КПД теплоутилизации расчетный                                           45,0

Холодный воздух

Размеры фронтального сечения                                                            1030мм

Расход воздуха объемный ,                                                                      4290

Бараметрическое давление,                                                               745

Температура воздуха начальная ,                                                                -40,3

Влагосодержание воздуха начальное,                                                         0,1

Падение давления энергоносителя не более,                                                50

Теплый воздух     

Размеры фронтального сечения                                                            1030мм

Расход воздуха объемный ,                                                                      4290

Бараметрическое давление,                                                               745

Температура воздуха начальная ,                                                                 22.7

Влагосодержание воздуха начальное,                                                         7.3

Энергоноситель                                                                      Этиленгликоль      55.0

Падение давления энергоносителя не более,                                            60.0