Что входит в основной узел оросительной камеры

Лекция 10. Конструкция и методы расчёта камеры орошения центрального кондиционера

На входе и выходе КО располагаются сепараторы капель воды жалюзийного типа. Второй по ходу сепаратор может иметь орошение холодной водой для предотвращения вторичного увлажнения воздуха. Вода от форсунок стекает в поддон (металлический или бетонный), откуда насосом вновь подаётся к форсункам при адиабатной КО. Если КО работает в режиме охлаждения и осушения воздуха, то вода предварительно проходит через т.о. холодильной машины.

Распыливание воды в КО форсунками позволяет создать большую поверхность контакта воды с ВВ и завершить процессы тепломассообмена в ограниченном объёме камеры в короткий срок (1-2 сек). Эффективность процессов в КО зависит от скорости воздуха и тонкости распыла, но следует учитывать возможность уноса капель через сепаратор. При тонком распыле скорость начала уноса-1,8 м/с, при грубом -3,6 м/с.

При работе КО в режиме осушения и охлаждения В В применяют только грубый распыл, чтобы избежать вторичного увлажнения.

Требуемое качество распыла воды достигается применением центробежных форсунок различных конструкций, в которых вода за счёт перепада давления получает одновременно поступательное и вращательное движение. Точность распыла зависит от диаметра выходного отверстия форсунки и перепада давления: до 2-2,5мм — тонкий, 3-4мм средний, 4-6мм грубый при перепадах от 2,5 am и до 1,0-1,5 am и.

10.2. Расчет камер орошения принято производить по методу, разработанному в НИИ Сантехники Е.Е. Карписом, который основан на экспериментальных исследованиях типовых КО ЦК.

Характеристики процессов происходящих в КО являются следующие температуры:

1. Процесс политропного охлаждения и осушения

температура воздуха по сухому термометру;

t _и1, t_м2 — то же по мокрому термометру;

t_WH, t_WK — начальная и конечная температура воды.

2) Процесс адиабатного увлажнения в КО

Эффективность процесса в КО характеризуется следующими коэффициентами:

1) Для политропного процесса коэффициент эффективности равен:

2) Для адиабатного процесса увлажнения коэффициент эффективности:

3) Для обоих процессов универсальный коэффициент эффективности теплообмена:

4) Уравнение теплового баланса КО-

расход воды на орошение кг/с; ? — расход воздуха в

КО, откуда при c_w = 4,187 кДж1(кг К)-

где „ _ W_{0 кг}/ — коэффициент орошения.

5) Расход воды на орошение равен:

где — производительность одной форсунки, кг/с; Пф — плотность расположения форсунок в одном ряду, шт/м 2 , принимается от 18 до 24 шт/м 2 ; F_KO — сечение камеры орошения, принимается по типовым секциям; z_p

число рядов форсунок в камере по ходу воздуха, принимается от 1 до 3.

10.3. Исследованиями НИИ СанТех установила эмпирические зависимости для всех коэффициентов эффективности вида:

где А, т, п — эмпирические коэффициенты, зависящие от условий протекания процесса в КО, и — скорость воздуха, м/с’,

_v. р _ ^ко . кг/(м 2 ? с) — весовая скорость воздуха; р — плотность Fro

воздуха, кг/м 3 .

Зная величины коэффициентов эффективности и решая совместно все уравнения, можно найти температурные и количественные характеристики процесса в КО.

• 10.4. На основе экспериментальных исследований установлены следующие значения коэффициентов А, т, п в уравнениях коэффициентов эффективности при _Пф = 13 шт/м 1 ряд 1,5 диаметр отверстия = 5 мм по потоку воздуха:

ДЛЯ Е_п— А = 0,635, т = 0,245, п = 0,42 для Е‘: А = 0,662, т = 0,23, п = 0,67; то же против потока воздуха:

для Е_п: А = 0,73, т = 0, п = 0,35 при и р = 1,6;

Е‘: А = 0,88, т = 0, w = 0,38 при 0,9 Е_а = Е’: А = 0,8 — т = 0,25, п = 0,4

Число рядов = 1, = 5 лш по и против потока воздуха:

Е_А=Е : А = 0,75, т = 0,15, п = 0,29.

Число рядов z_p = 2, d_Q = 3,5 мм по и против потока воздуха: Е_а=Е’ А = 0,873, #и = 0,1, и = 0,3.

Усредненное уравнение при z_p = 2, d₀ = 5 жм:

Камеры орошения форсуночного типа

Камеры орошения форсуночного типа используются в основном в воздухо-приточных установках с большим расходом воздуха (более 10000 м³/ч). Процесс увлажнения воздуха в камере форсуночного типа соответствует процессу адиабатного увлажнения.

Секция увлажнения

1 — поддон; 2 — каплеуловители; 3 — оросительная система; 4 — блок перелива; 5 — фильтр циркуляционной воды; 6 — клапан подпиточный; 7 — переливной патрубок; 8 — сливной патрубок; 9 — циркуляционный патрубок.

Камера орошения конструктивно состоит из корпуса, входного каплеуловителя, оросительной системы из трубных гребёнок, на которые устанавливаются форсунки. Для предотвращения выноса капель на выходе из камеры установлен каплеуловитель. Поддон является резервуаром для воды, которая из поддона поступает в фильтр и далее насосом подается к форсункам. Подпитка воды происходит через магистраль. Уровень воды в поддоне регулируется поплавковым клапаном.

Основными достоинствами камер увлажнения форсуночного типа являются:

• низкое сопротивление по воздуху;
• низкие эксплуатационные расходы;
• простота конструкции;
• дополнительная очистка воздуха от пыли и газов;
• возможность полного слива воды при выключении приточной установки.

Камеры орошения изготавливаются без обвязки, которая выполняется при монтаже. Насос оросительной системы включается в комплект поставки. При установке насоса ось его всасывающего патрубка должна быть не выше уровня оси забора воды из бака. В противном случае, под установку насоса делается приямок необходимой глубины. При больших объёмах трубопроводов возможен подсос воздуха насосом и срыв его работы. В баке камеры орошения установлен сетчатый фильтр для очистки рециркуляционной воды, подаваемой к форсункам, поплавковый клапан для автоматического пополнения бака водой и перелив для поддержания заданного уровня воды в баке. Для подсоединения к камере трубопроводов забора воды из бака перелива и подвода воды к форсункам поставляются контрфланцы с прокладкой и комплектом крепежа. Для увеличения срока эксплуатации кондиционера бак камеры орошения изготавливается из нержавеющей стали. В камерах орошения ОКФ1-7 и ОКФ2-7 применены широкофакельные форсунки, которые эффективно работают при давлениях воды от 0,2 до 3 кг/см². Благодаря такому широкому диапазону работы форсунок появляется возможность осуществлять управляемые процессы обработки воздуха в ОКФ. При применении управляемого процесса обеспечивается такой расход воды через форсунки, который необходим, чтобы остановить адиабатический процесс на требуемой температуре и влажности. В блоках ОКФ2-7 и ОКФ3-7 установлен один ряд широкофакельных форсунок с распылом воды навстречу потоку воздуха.

Баки ОКФ по желанию заказчика могут изготавливаться из нержавеющей стали, что оговаривается при заказе. Для обеспечения установки на одном уровне всего кондиционера под остальным оборудованием применяются подставки тех же высот, что и бак в ОКФ. Оросительная система секции представляет собой один ряд форсунок с равномерным распределением воды по окружности распыла. По дополнительному согласованию с заказчиком предлагается на выбор установка широкофакельных форсунок ШФ 7/10 или мелкодисперсных форсунок (расходные характеристики форсунок приведены на рисунках).

ОРОСИТЕЛЬНАЯ (ФОРСУНОЧНАЯ) КАМЕРА

Оросительная (форсуночная) камера – аппарат для обработки воздуха водой. Представляет собой камеру, в верхней части которой находятся форсунки, распыляющие воду в виде мельчайших капель, а в нижней – поддон в котором скапливается распылённая вода. Сквозь распылённую воду пропускается обрабатываемый воздух. Вода из поддона может вновь подаваться к форсункам и, таким образом, циркулировать. Кроме того, воду, поступающую к форсункам, могут подвергать нагреву или охлаждению. Если в ходе работы камеры возникает недостаток воды – то он восполняется, а при избытке – вода удаляется.

Характер процесса при обработке воздуха в оросительной камере зависит от температуры воды.

При изображении процессов может вводиться допущение того, что на выходе из камеры воздух имеет относительную влажность 100%, а температура циркулирующей воды не меняется. При практических же расчётах следует считать значение относительной влажности φ на выходе воздуха из оросительной камеры равным не 100%, а порядка 90…95%.

Охлаждение с осушкой

Если температура воды ниже температуры точки росы (t_w<t_р), то на поверхности распыляемых капель воды конденсируется влага, содержащаяся в воздуха, и происходит охлаждение воздуха с уменьшением влагосодержания (осушкой), аналогично процессу охлаждения с осушкой в калорифере. В ходе процесса уменьшаются температура и энтальпия, а относительная влажность достигает предельно возможной величины 100%.

Сухое охлаждение

Если температура воды в оросительной камере равна температуре точки росы (t_w = t_р), то происходит охлаждение воздуха без изменения влагосодержания d=const, аналогично процессу сухого охлаждения в калорифере Температура и энтальпия воздуха будут падать, а относительная влажность – возрастать.