Гидравлический расчет контура чиллера

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7

В контуре чиллера, если чиллер установлен снаружи здания, в качестве тепло-холодоносиителя используют водный раствор гликоля. Концентрацию раствора выбирают, так, чтобы температура замерзания была ниже расчетной температуры наружного воздуха в ХП на 5 - 8°С. Выбираем водный раствор этиленгликоля:

концентрация 42,6%,

температура замерзания - 29°С.

Диаметры трубопроводов назначают, ориентируясь на рекомендуемую среднюю скорость движения тепло-холодоносителя м/с.

Расчетная схема представлена на рис.4.

Табл. 8.3 Гидравлический расчет контура чиллера

∑ΔP_c= 1,1∙ (33503 + 51800) = 93833,3 Па = 94 кПа

где Δ р_х^ч = 51,8 кПа - потери давления в испарителе чиллера.= 21,6 м³/ч

К установке принимаем насос Wilo-Veroline-IP-E 40/120-1,5/2 с рабочим давлением p_max = 10 бар для стандартного исполнения.

Подбор циркуляционного насоса контура воздухоохладителей центрального кондиционера:

при G = 13,2 м³/ч и ∑ΔP_c= 1,1∙ (33503 + 51800 - 5517 - 4410) = 82854,2 Па = 83 кПа

(где ΔP = 5517 Па, ΔP = 4410 Па - потери давления на необщих участках).

К установке принимаем насос Wilo-VeroLine-IP-E 40/115-0,55/2 с рабочим давлением p_max = 10 бар для стандартного исполнения.

Табл. 8.4 Ведомость местных сопротивлений контура чиллера

Рис.4. Расчетная схема контура чиллера

Подбор оборудования системы холодоснабжения

Чиллер

В курсовой работе рекомендуется применять чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора и осевым вентилятором. Систему холодоснабжения следует проектировать, как правило, из двух или большего числа установок холодоснабжения; допускается проектировать одну машину или установку охлаждения с регулируемой мощностью.

Чиллер подбирают по суммарной холодильной нагрузке на центральный кондиционер Q _х ^ц и местные доводчики - фэнкойлы Q _х ^м. Принимая к установке два чиллера одинаковой холодопроизводительности, определяют его номинальную холодопроизводительность по каталожным данным при работе на воде.

Q _х ^м = 51,99 кВт; Q _х ^ц = 125,89 кВт

∑ Q _х ^ч = 177,88/2 = 89 кВт

Чиллер подбирают, обеспечивая выполнение условия:

,

где f_Qx =0,935 - поправка на холодопроизводительность при работе на водных растворах этиленгликоля.

Примем к установке 2 чиллера 30DQ типоразмера 036; АхВхН=1388×2168×2262 мм; при температуре наружного воздуха t _н = 28,6ºC:

_х= 100,7 кВт; N_к = 30,8 кВт.

 - условие выполняется.

После выбора типоразмера чиллера определяют характеристики, необходимые для дальнейшего проектирования системы холодоснабжения.

Расход чистой воды через испаритель чиллера G_{w . x}, кг/с:

_{w. x} = Q_х^ч / [ c_w (t_{w. к} - t_{w. н})] =61,7/ [4,187 (12 - 7)] = 2,95 кг/с,

где c_w = 4,187 кДж. (кг∙К) - удельная теплоемкость воды;

(t_{w . к} - t_{w . н}) - разность температуры, ^оС.

Потери давления в испарителе чиллера Δ р _w ^ч определяют по графикам, представленным в каталогах, для соответствующего типоразмера чиллера. Если в контуре используется раствор этиленгликоля, то снятую с графика величину корректируют

Δ р_х^ч = f _Δp ∙ Δ р_w^ч = 1,481∙35 = 51,8 кПа,

где f _Δp =1,481 - поправка на перепад давления.

Гидромодуль

Чиллеры 30DQ комплектуются отдельным гидромодулем "Гидроник", технические данные которого представлены в приложении табл. П.10. Примем к установке гидромодуль "Гидроник" типоразмера 036;

АхВхН=2150×1370×800 мм.

Расширительный бак

Полезный объем закрытого расширительного бака определяют по формуле

где Δ V - приращение объема жидкости в системе, м³, определяемое как

Δ V = βΔ tV_c,

где Δ t - изменение температуры воды в системе от минимального до максимального значения, ^оС; β - среднее значение коэффициента объемного расширения тепло-холодоносителя в контуре, К^{-1 (}для воды β = 0,0006 К^-1). Для незамерзающих жидкостей β определяют по справочным данным в зависимости от концентрации.

При работе системы только в режиме охлаждения минимальная температура принимается равной +4 ^оС, максимальная - равной температуре окружающего воздуха 25 - 30°С.

V_c - объем тепло-холодоносителя в системе, определяется суммированием объема тепло-холодоносителя в отдельных элементах системы или по укрупненным измерителям, м³.

p _{мин -} абсолютное минимальное давление в расширительном баке, кПа. Определяется в зависимости от взаимного расположения бака и потребителей. Если бак располагается ниже конечного потребителя, то величина p _мин определяется по формуле

_мин = р_а +10^-3ρ_ж gh + p_зап,

где р_{а -} атмосферное давление (р_а = 100 кПа); ρ_{ж -} плотность жидкости при минимальной температуре, кг/м³; h - расстояние по вертикали между уровнем жидкости в расширительном баке и верхней точкой системы, м; p _{зап -} запас по давлению (p _зап = 5 - 10 кПа). Если бак расположен выше конечного потребителя, то p _мин = 150 кПа.

p _{макс -} абсолютное максимальное давление воды в баке, кПа, определяется по формуле

_макс = р_а + р_раб - (Δ р_н ± 10^-3ρ_ж gh ₁),

где р_{раб -} рабочее давление допустимое для элементов системы тепло-холодоснабжения в низшей её точке, кПа (принимается наименьшее рабочее давление для всех элементов сети, например, для разборного пластинчатого теплообменника ALFA LAVAL - 500 кПа); Δ р_н - давление, развиваемое насосом, кПа; h _{1 -} расстояние по вертикали от уровня установки насоса до уровня жидкости в расширительном баке, плюс принимают, когда уровень жидкости в баке расположен выше насоса, м.

p _{пр -} абсолютное давление в баке до его подключения к системе, кПа (обычно, насосные станции поставляются при давлении в расширительном баке p _пр = 150 кПа).

Бак подбирается по объему и предварительному давлению настройки бака. Давление предварительной настройки - исходное давление азота в буферной емкости обеспечивает оптимальное положение мембраны после заполнения системы жидкостью и компенсацию уменьшения объема при снижении температуры жидкости ниже температуры заправки.

Предохранительный клапан, устанавливаемый вместе с расширительным баком, подбирается на максимальное давление в системе.

В курсовой работе необходимо подобрать расширительный бак для контура фэнкойлов, проверить достаточность объема расширительного бака в насосной станции и подобрать расширительный бак для контура холодоснабжения воздухоохладителей центрального кондиционера.

·   РБ контура тепло-холодоснабжения фэнкойлов

Приращение объема жидкости в системе:

Δ V = βΔ tV_c = 0,0006∙5∙0,302 = 0,00091 м³

p _мин = р_а +10^-3ρ_ж gh + p _зап = 100 + 1000∙9,8∙5,5/1000 + 10 = 163,9 кПа

p _макс = р_а + р_раб - (Δ р_н ± 10^-3ρ_ж gh ₁) = 100 + 500 - (58 + 1000∙9,8∙1/1000) = 532,2 кПа

м^{3 -} примем бак на 1,5 литра.

·   РБ контура воздухоохладителей центрального кондиционера

Приращение объема жидкости в системе:

Δ V = βΔ tV_c = 0,0060∙ (35-4) ∙0,086 = 0,0016 м³

p _мин = р_а +10^-3ρ_ж gh + p _зап = 100 + 1080∙9,8∙1,0/1000 + 10 = 120,6 кПа

p _макс = р_а + р_раб - (Δ р_н ± 10^-3ρ_ж gh ₁) = 100 + 500 - (83 + 1080∙9,8∙0,8/1000) = 508,5 кПа

м^{3 -} примем бак на 17 литров.

·   РБ контура чиллера

Приращение объема жидкости в системе:

Δ V = βΔ tV_c = 0,0060∙ (35-4) ∙0,1262 = 0,0235 м³

p _мин = р_а +10^-3ρ_ж gh + p _зап = 100 + 1080∙9,8∙1,0/1000 + 10 = 120,6 кПа

p _макс = р_а + р_раб - (Δ р_н ± 10^-3ρ_ж gh ₁) = 100 + 500 - (51,8 + 1080∙9,8∙0,3/1000) = 545 кПа

м^{3 -} бака гидромодуля на 35 л достаточно.

Бак - аккумулятор

Необходимо проверить достаточность объема бака-аккумулятора в составе насосной станции.

Потребный объем бака-аккумулятора V _АБ, л, когда время задержки компрессора составляет 6 мин, а допустимое отклонение температуры ±1,5°С, может быть приближенно определен по формуле

л

где Q _х ^{ч. макс} = 201,4 кВт - максимальная мощность чиллера; V _пом = 3756 м³ - объем кондиционируемых помещений; V_c =337 л - объем воды в системе (в контуре чиллера); Z - количество контуров или ступеней мощности компрессора.

л

бака-аккумулятора гидромодуля на 300 л достаточно.

Акустический расчет

В курсовой работе необходимо выполнить акустический расчет приточной установки центрального кондиционера, определить суммарные октавные уровни звукового давления в расчетной точке помещения с учетом работы фэнкойла и вытяжной установки и, при необходимости, подобрать глушитель.

Уровень звукового давления, создаваемого вытяжной установкой, в курсовой работе, допускается принимать равным звуковому давлению от приточной установки.

Октавные уровни звукового давления, создаваемые в расчетной точке источником шума (фэнкойлом) определяют по формуле:

где r - расстояние от источника шума до расчетной точки, м;

Φ = 2 - фактор направленности (источник в двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями);

B - постоянная помещения, м²;

n - количество источников шума одной системы в помещении.

В октавных полосах частот постоянную помещения B определяют по формуле:

B = B ₁₀₀₀μ

где B _{1000 -} постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц, определяемая по формуле:

₁₀₀₀ = 0,163 V / T

где V - объем помещения, м³;

Т - время отражения звука, характеризует звукопоглощающую способность внутренних ограждений в помещении;

μ - частотный множитель.

Суммарный уровень звукового давления определяют по парным сложением уровней, начиная от меньшего к большему.

Выбираем расчетную ветвь - наиболее короткую от источника шума до обслуживаемого помещения (№10 - кабинет проектирования).

По СниП 23-03-2003 "Защита от шума" выписываем допустимые уровни звукового давления в каждой октавной полосе L_доп, снижая табличные значения на 5 дБ ("Классные помещения, учебные кабинеты, аудитории учебных заведений, конференц-залы, читальные залы библиотек").

Результаты расчета приведены в табл.10.

Таблица 10. Акустический расчёт УКВ

Автоматизация СКВ

Под автоматическим регулированием понимается поддержание постоянным или изменяющимся по определённому закону физического параметра, характеризующего процесс. Регулирование складывается из изменения состояния объекта и действующих на него возмущений и воздействия на регулирующий орган объекта.

Среди задач, стоящих перед системой управления, основными могут быть названы:

ü стабилизация (поддержание постоянными управляемых величин с заданной точностью). Пример: поддержание температуры в помещении с точностью ± 2°С.

ü программное управление (управление физическим параметром по заранее известному закону [формуле]) Пример: функциональная зависимость температуры теплоснабжения от температуры наружного воздуха.

По типу воздействия на объект системы управления могут быть разделены на следующие группы:

·   следящие (за некоторой измеряемой величиной)

·   самонастраивающиеся (на оптимальное значение какого-либо из показателей системы)

·   разомкнутые (регулирование без обратной связи)

·   замкнутые (регулирование с обратной связью)

В замкнутых системах управляющее воздействие формируется в зависимости от управляемой величины. Они используются для систем стабилизации.

Примером наиболее распространённой замкнутой системы автоматического регулирования является функциональная схема, представленная на рис.11.1.

Контур регулирования - это замкнутая цепь, элементами которой являются объект регулирования, датчик, регулятор и исполнительное устройство. Состояние объекта регулирования измеряется датчиком и сравнивается в регуляторе с заданным значением. Сигнал рассогласования, соответствующим образом усиленный, поступает на вход исполнительного устройства, которое обрабатывает это рассогласование таким образом, чтобы вернуть объект регулирования в заданное состояние.

Рис. 11.1 Функциональная схема замкнутой системы автоматического регулирования.

Условные обозначения:

- исполнительное устройство

- объект регулирования

- измерительное устройство (датчик)

- устройство сравнения

- задатчик (формирователь установок)

- усилитель сигнала рассогласования

+5+6 - регулятор

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров