Газ с резким удушливым запахом, вредный для организма человека. В соединении с воздухом при объемной доле 16—20 % и при наличии открытого пламени взрывоопасен. По термодинамическим свойствам аммиак — один из лучших хладагентов. По объемной производительности он значительно превышает R12, R22 и R502, имеет более высокий коэффициент теплоотдачи, что уменьшает размеры теплообменников.
Аммиак имеет малое значение теплоты парообразования, поэтому массовый расход его небольшой (в 4—5 раз меньше, чем у R22). Это свойство затрудняет регулировку подачи. Поэтому аммиак в основном применяется в мощных холодильных машинах.
Аммиак не взаимодействует с черными металлами, алюминием и фосфоритной бронзой, но разрушает цинк, медь и ее сплавы. Поэтому холодильные агрегаты на аммиаке изготавливают из стали. Кроме того, аммиак имеет высокую электропроводность и поэтому не может быть использован с герметичными компрессорами. Холодильные масла не растворяются в аммиаке, что также ограничивает его применение.
Дешевый нетоксичный негорючий хладагент, совместим с минеральными маслами, электроизоляционными и конструкционными материалами.
Применяется в низкотемпературных, двухкаскадных холодильных установках, в составных хладагентах.
Применяется как криогенный хладагент в безмашинных проточных системах, в которых хладагент не совершает замкнутого цикла.
Низкая стоимость, совместим с минеральными маслами, электроизоляционными и конструктивными материалами. Может быть использован для замены R22 и R502. Но из-за горючести запрещен в США для использования в бытовых холодильниках.
Используется вместо R12, но холодопроизводительность его в 2 раза меньше. Хорошо растворяется в минеральном масле. Но так же, как и пропан, горюч и взрывоопасен. В настоящее время итальянские и немецкие фирмы применяют его в бытовых холодильниках.
Posts Tagged ‘система’
Амиак
Суббота, августа 21, 2010Холодильный цикл
Суббота, июня 12, 2010Все механические, электрические и магнитные процессы можно разделить на обратимые и необратимые.
Обратимые процессы — это такие процессы, в которых исходное состояние может быть достигнуто без каких-либо остаточных изменений системы. Например, механические или электрические колебания протекают обратимо, так как они периодически попадают в исходное состояние.
Идеальные обратимые процессы характеризуются следующими признаками:
1. Исходное состояние достигается путем обратного хода процесса (колебание маятника).
2. Восстановление исходного состояния не требует подвода энергии извне.
3. Обратимый процесс не оставляет ни в одном из участвующих в процессе тел остаточных изменений состояния.
Противоположностью обратимых процессов являются процессы необратимые, например, пластические процессы деформации тел, химические реакции, передача энергии излучением.
Необратимые процессы характеризуются следующими признаками:
1. Все необратимые процессы сами по себе протекают только в одном направлении. Например, запах духов обратно во флакон не возвращается.
2. При всех необратимых процессах работа растрачивается, то есть упускается возможность совершить полезную работу. Вместо полезной работы происходит только нагревание тел (нагретый газ в поршне идет на передвижение поршня, но часть тепла излучается в пространство). Для непрерывности необратимого процесса необходимо пополнять систему энергией извне.
3. В замкнутых системах необратимые процессы приводят к остаточным изменениям состояния систем.
Для количественной оценки степени совершенства обратимых процессов Клаузис (1882) ввел понятие энтропии, сущность которого заключается в следующем.
Всякое движение частиц стремится к беспорядку. Энтропия характеризует, насколько далеко ушло направленное (упорядоченное) движение частиц к беспорядку и насколько трудно (или невозможно) осуществить обратный переход. По сути, энтропия характеризует процесс теплообмена системы с окружающей средой.
Местная вентиляция
Воскресенье, апреля 11, 2010Местной вентиляцией называется такая, которая обеспечивает подачу воздуха на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).
Местная вентиляция обеспечивает воздухообмен только в рабочей зоне, а общеобменная — во всем помещении.
К местной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся тепловому облучению.
К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы — участки помещений, отгороженные от остального помещения перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой. Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, входов, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при наличии вредных выделений (газов, влаги, тепла и пр.) обычно применяют смешанную систему вентиляции: общую — для устранения вредных выделений во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) — для обслуживания рабочих мест.
Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места вредных выделений в помещении локализованы и нельзя допускать их распространения по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и тепла. Для удаления вредных выделений применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы и пр.).
Вредные выделения необходимо удалять от места образования в направлении их естественного движения: горячие газы и пары следует удалять вверх, а холодные тяжелые газы и пыль — вниз. При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыде-лений удаляемый из помещения воздух перед выбросом в атмосферу должен быть очищен с помощью фильтров. Если местной вентиляцией не удается обеспечить санитарно-гигиенические или технологические требования, применяют общеобменные системы вентиляции.
Общеобменные вытяжные системы равномерно удаляют воздух из всего помещения, а общеобменные приточные — подают воздух и распределяют по всему объему вентилируемого помещения. При одновременной работе приточной и вытяжной вентиляции они должны быть сбалансированы по расходу воздуха.
Если воздух, подаваемый в помещение, образуется путем смешивания наружного воздуха и воздуха, забираемого из помещения, то такая система называется приточно-рециркуляционной.
Системы вентиляции, подающие и удаляющие воздух по каналам или воздуховодам, называют канальными, а не имеющие каналов — бесканальными.
Система, предназначенная для удаления пыли, которая образуется при технологических процессах, называется аспирационной. Аспирационные системы подразделяются на: • индивидуальные, когда каждое рабочее место имеет отдельную вытяжную установку;
центральные, когда одна установка обслуживает группу рабочих мест.
Для перемещения легковесных материалов (древесная стружка, отходы текстильных материалов, хлопок и др.) создают вентиляционные системы, называемые пневмотранспортом.
Классификация систем вентиляции
Воскресенье, апреля 4, 2010Нормативной классификации СКВ не существует, но на практике и в технической литературе сложились определенные терминология и классификация, которой мы будем придерживаться.
1. В зависимости от способа, вызывающего движение воздуха, системы вентиляции подразделяются на естественные (гравитационные) и искусственные (с механическим побуждением).
2. По назначению — на приточные, вытяжные и смешанные.
3. По зоне обслуживания — на общеобменные и местные.
4. По конструктивному исполнению — на канальные и бесканальные.
Воздухообмен при естественной вентиляции (аэрация) происходит за счет разности плотностей внутреннего и наружного воздуха или разности температур атмосферного воздуха и воздуха в помещении.
В помещениях с большими тепловыделениями воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в помещение, вытесняет из него менее плотный воздух. Вследствие этого в помещении возникает циркуляция воздуха, аналогичная той, которую искусственно создают вентилятором.
В системах с естественной вентиляцией, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков не должна превышать 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — 1 м/с.
Аэрацию применяют в цехах, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30 % от предельно допустимой в рабочей зоне. Если требуется предварительная обработка приточного воздуха, аэрацию не используют.
Иногда для организации потока воздуха в помещении используется явление ветрового давления, которое заключается в том, что на стороне здания, обращенной к ветру, образуется повышенное давление, а на противоположной — разрежение.
Системы с естественной вентиляцией просты, не требуют сложного дорогостоящего оборудования и эксплуатационных затрат. Однако зависимость эффективности этих систем от внешних факторов (температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое давление не позволяет решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции. Поэтому применяют системы с механическим побуждением.
В системах с механическим побуждением используется оборудование (вентиляторы), позволяющее перемещать воздух на нужные расстояния. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки: очистке, нагреванию, охлаждению, увлажнению, осушке. Вентиляцию с механическим побуждением можно разделить на местную и общеобменную.
Построения зон наружного климата
Воскресенье, февраля 28, 2010Для построения зон наружного климата с определенной последовательностью обработки воздуха на i - d диаграмму наносят область оптимальных параметров внутреннего воздуха в помещении. Эта область может быть представлена в виде точки или линии при технологическом кондиционировании воздуха или в виде косоугольного четырехугольника при технологическом и комфортном кондиционировании воздуха. Область ограничена изотермами максимальной и минимальной температуры воздуха и линиями, соединяющими точки с максимальным значением относительной влажности воздуха и минимальным значением относительной влажности воздуха для теплого и холодного периодов года. Значения расчетных оптимальных параметров воздуха в помещении принимают по нормам в зависимости от назначения помещения (см. Главу 3). В общем случае, когда температуру воздуха в помещении задают в диапазоне значений f- г/"", а относительную влажность воздуха — в диапазоне <рг'ак' - (р;шн (при этом максимальные значения температуры и относительной влажности воздуха соответствуют максимальным значениям для теплого периода года и минимальные значения — для холодного периода года), расчетное состояние воздуха в помещении будет представлять зона В,В2В3В4.
Через крайние точки области оптимальных параметров воздуха в помещении проводят линии с угловыми коэффициентами ех (точки В, и В4) и ет (точки В, и В,), характеризующие процессы изменения состояния воздуха, соответственно, в холодный и теплый период года в помещении на этих линиях откладывают соответствующую рабочую разность температур (см. Главу 4) и получают область параметров приточного воздуха П,П2П3П4. Направление процесса изменения состояния воздуха в помещении, так же, как и рабочие разности температур, для точек с параметрами В, deMU")nB4 (t/"'H, deMaKC) можно условно считать такими же, как и для расчетных точек В j иВ3, так как тепло- и влаговыделения в помещении определяются, прежде всего, значением температуры воздуха в помещении. Если параметры воздуха, удаляемого из помещения, отличаются от параметров воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне, например, при вытесняющей вентиляции или распределении воздуха из-под пола, то на линии процессов изменения состояния воздуха в помещении наносят точки, характеризующие состояние удаляемого воздуха при известных значениях температуры удаляемого воздуха и получают область параметров удаляемого воздуха У,У2У3У4 (рисунок 7.1). Построение верно для того случая, когда в холодное время года СКВ выполняет функции охлаждения помещения, а система водяного отопления полностью компенсирует теплопотери помещения, что является нерациональным. Если СКВ в холодное время года берет на себя функции отопления помещения, когда система водяного отопления полностью или частично отключается, то следует дополнительно определить угловой коэффициент процесса изменения состояния воздуха в помещении в переходный период е" и провести через точки, соответствующие минимальному значению температуры воздуха в помещении В3 и Великий с угловыми коэффициентами е" (рисунок 7.2). Тогда область параметров приточного воздуха для периода от переходного до теплого времени года будет 11,1111,11,, а в период от переходного до расчетных параметров холодного периода года будет характеризоваться линией, соединяющей точки, лежащие на прямых П3П5 и П4П6, при этом угловой коэффициент процесса в помещении будет изменяться от максимального значения в" для переходного периода до минимального значения ех для холодного периода.
Дальнейшее построение границ зон, на которые делится область параметров наружного климата, для каждой из которых существует определенная последовательность процессов обработки воздуха в аппаратах СКВ, зависит от выбранного варианта технологической схемы обработки воздуха для расчетных условий.
Преимуществами системы с вентиляторными доводчиками
Воскресенье, февраля 7, 2010Преимуществами системы с вентиляторными доводчиками являются:
— производительность по воздуху центральной установки наименьшая по сравнению с другими системами, так как определяется минимально необходимым количеством наружного воздуха;
— лучшие эксплуатационные показатели по сравнению с другими системами в центральной системе (расходы теплоты, холода и воды на обработку воздуха);
— гибкость системы;
— функция отопления помещений в холодное время года. Недостатки систем с вентиляторными доводчиками:
— более трудоемкое обслуживание по сравнению с центральными системами, так как работы следует проводить во всех помещениях здания;
— требуется система отвода конденсата, образующегося при охлаждении воздуха с осушением, которую необходимо периодически чистить;
— фильтры, встроенные в фэнкойл, имеют малые размеры, низкую эффективность, требуют проведения регенерации;
— невозможно точно поддерживать заданную относительную влажность в помещении;
— при работе вентилятора в помещении создается шум;
— вентиляторы доводчиков потребляют электроэнергию.
Расход первичного воздуха в каждое помещение в системе с вентиляторными доводчиками
Суббота, января 30, 2010Расход первичного воздуха в каждое помещение в системе с вентиляторными доводчиками определяют как минимально необходимое количество наружного воздуха, что является отличительной особенностью и преимуществом этой системы перед другими многозональными системами.
На рисунке 6.27 показано построение на i - d диаграмме процессов изменения состояния воздуха в водовоздушной СКВ со смешением наружного воздуха, обработанного в центральном кондиционере, и рециркуляционного воздуха в смесительной камере фэнкойла и обработкой смеси в фэнкойле в теплый и холодный периоды года для двух помещений.
Точка Нт характеризует состояние наружного воздуха, точка В'" — состояние внутреннего воздуха в теплый период года. На линии насыщения <р„ = 100% отмечают точку предельного состояния воздуха при «мокром» охлаждении в поверхностном воздухоохладителе центрального кондиционера (средняя температура поверхности воздухоохладителя) при температуре tf= t„ + (3+5) Соединяют полученную точку с точкой Нт, характеризующей состояние наружного воздуха, и на этой линии находят точку От, характеризующую конечное состояние охлажденного и осушенного воздуха, определив предварительно значение конечной относительной влажности воздуха для этой точки согласно рекомендациям Кокорина О. Я, [29]. Определяют значение влагосодержания воздуха dMUH в точке конечного состояния воздуха. Из точки О"' проводят линию постоянного влагосодержания dMUH = const до пересечения с изотермой tn = t0 + ГС. Отрезок От-Пт учитывает подогрев первичного воздуха в вентиляторе за счет перехода механической энергии в тепловую и воздуховодах.
Система кондиционирования воздуха с водовоздушными доводчиками
Суббота, января 23, 2010Это вариант водовоздушной СКВ, в которой в качестве местных агрегатов используются фэн-койлы или напольные конвекторы. В центральной установке кондиционирования воздуха обрабатывается суммарное количество минимально необходимого наружного воздуха, подаваемого в помещения. Первичный воздух по сети воздуховодов (рисунок 6.25) поступает непосредственно в помещение через воздухораспределители или в вентиляторный доводчик 5, если его конструкция предусматривает смешение наружного и рециркуляционного воздуха. В вентиляторном доводчике (рисунок 6.26) проходит обработку рециркуляционный воздух, забираемый из помещения (вторичный воздух), или смесь первичного и рециркуляционного воздуха. В зависимости от периода года воздух может охлаждаться или нагреваться в теплообменнике вентиляторного доводчика. К теплообменнику 2 по системе трубопроводов подводится холодная вода в теплый период года или горячая вода в переходный или холодный период года. Движение воздуха через теплообменник в отличие от эжекционных доводчиков обеспечивает встроенный вентилятор 1.
Поддержание заданной температуры в каждом помещении осуществляется системой управления. В соответствии с заданной температурой воздуха в помещении изменяется скорость вращения вентилятора (низкая, средняя, высокая) и расход теплоносителя через теплообменник. Для этого в конструкции вентиляторного доводчика предусмотрены специальные регулирующие устройства.
В результате система кондиционирования воздуха с вентиляторными доводчиками при сохранении минимального воздухообмена обеспечивает поддержание требуемой температуры воздуха в каждом помещении независимо от времени года и изменения нагрузки на СКВ. Относительная влажность воздуха в помещениях также поддерживается в пределах оптимальных значений, хотя поддержание строго заданных значений относительной влажности воздуха в данной системе невозможно.
Преимущества система кондиционирования воздуха с ЭКД
Воскресенье, января 17, 2010Система кондиционирования воздуха с ЭКД имеет целый ряд преимуществ перед другими системами:
— снижение расхода электроэнергии на транспортировку первичного воздуха в центральной системе за счет доведения расхода воздуха до его минимальных значений, а также уменьшение капитальных затрат на оборудование центрального кондиционера;
— обогрев помещений в режиме естественной конвекции исключает необходимость устройства дополнительной системы отопления;
— сосредоточение в одном месте оборудования (центрального кондиционера, центрального источника теплоты и холода) облегчает и улучшает эксплуатацию;
— отсутствие вентиляторов в агрегате, установленном в помещении, повышает надежность системы, уменьшает шум;
— благодаря местной рециркуляции воздуха отпадает необходимость прокладки рециркуляционных воздуховодов, установки рециркуляционных вентиляторов.
В то же время система кондиционирования воздуха с ЭКД не лишена недостатков:
— в помещениях, оборудованных ЭКД, невозможно поддерживать относительную влажность воздуха на заданном уровне;
— для обеспечения давления перед соплами Р - 500-300 Па необходимо создать повышенные скорости выхода воздуха из сопел v = 15-20 м/с, поэтому в СКВ с эжекционными доводчиками применяются вентиляторы среднего и высокого давления, что связано с дополнительными затратами электроэнергии по сравнению с системами с вентиляторными доводчиками;
— расход рециркуляционного воздуха через ЭКД остается постоянным, так как эжекционные доводчики работают с постоянным коэффициентом эжекции;
— ограничения по коэффициенту эжекции приводят к необходимости увеличения расхода первичного воздуха сверх минимально необходимого для ассимиляции значительных теплоизбыт-ков и влагоизбытков в помещении, с чем связан некоторый перерасход электрической, тепловой энергии и холода в центральной системе по сравнению с многозональной водовоздушной системой с вентиляторными доводчиками.
Паровые воздухонагреватели
Воскресенье, января 3, 2010Паровые воздухонагреватели чаще всего имеют нагревательный элемент из стальной трубы с алюминиевыми или стальными спирально навивными ребрами, хотя могут использоваться и медные трубы при рабочем давлении не более 15 бар и температуре не выше 175°С. Подвод пара осуществляют к верхнему патрубку, удаление конденсата — из нижнего патрубка. Расположение нагревательных элементов при горизонтальном потоке воздуха чаще вертикальное, реже горизонтальное, причем в последнем случае должен быть обеспечен уклон нагревательных элементов для свободного удаления конденсата. Применяются паровые воздухонагреватели в системах кондиционирования воздуха производственных помещений, где на предприятии имеется паровая котельная для технологических целей и попутно пар низкого или среднего давления может быть использован для нужд теплоснабжения. Пар — самый дешевый теплоноситель, но возникают сложности при эксплуатации паровых систем. Необходимо обеспечить постоянный отвод конденсата, при плохом отводе конденсата возможно затопление теплообменника конденсатом и замерзание его в условиях низких температур наружного воздуха. С целью лучшего отвода конденсата необходимо установить автоматический конденсатоотводчик на конденсатопроводе после парового воздухонагревателя. В паровом воздухонагревателе сложно регулировать теплоотдачу только пропусками пара, что не всегда применимо, поэтому чаще всего паровой воздухонагреватель имеет байпас по воздуху с воздушным клапаном.