Ячейковые фильтры класса G1 используются в качестве первой ступени очистки воздуха в системах кондиционирования воздуха для всех типов зданий. Ячейковые фильтры класса G3, карманные фильтры класса G4, рулонные фильтры класса G3 используются, как правило:
— в помещениях с обычными требованиями к чистоте воздуха — административных, жилых, торговых — как единственная ступень очистки;
— в системах кондиционирования воздуха зданий с более высокими требованиями к чистоте воздуха: гостиницах, ресторанах, кинотеатрах, торговых центрах, концертных залах, музеях, библиотеках и т. д. как первая ступень очистки перед фильтрами более высокого класса. Фильтры класса F6-F9 применяются в производственных помещениях при наличии специальных технологических требований, а также административных, жилых, торговых помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха как вторая ступень фильтрации: пищевых производствах, камерах окраски, сушильных камерах, больницах, аптеках.
Фильтры тонкой очистки воздуха Н10-Н13 используются во всех «чистых» помещениях с особыми требованиями к чистоте внутреннего воздуха как третья ступень фильтрации: в производственных помещениях электронной промышленности, фармацевтической промышленности, пищевой промышленности, в медицинских учреждениях (операционные, комнаты для новорожденных, реанимационные) и т.д.
Фильтры из активированного угля применяются при наличии высокой загрязненности наружного воздуха (смога) в больших городах или промышленных районах.
Posts Tagged ‘система’
Применение фильтров
Воскресенье, декабря 13, 2009Анализ работы СКВ при неполном заполнении помещения людьми
Понедельник, сентября 28, 2009Для анализа работы СКВ при неполном заполнении помещения людьми или при частичном отключении тепловыделяющего оборудования строят процесс обработки воздуха для расчетных зимних и летних условий аналогично рассмотренному в Главе 5, принимая измененные значения тепло-влажностного отношения е и минимального расхода наружного воздуха в схеме с рециркуляцией воздуха. Сравнивая результаты построения процессов для расчетных и измененных нагрузок, делают вывод об изменении режимов работы отдельных аппаратов СКВ — воздухонагревателей, воздухоохладителей, блока увлажнения, которые следует учесть при подборе соответствующего оборудования и при разработке функциональной схемы автоматического регулирования.
На рисунке 7.9 показано сравнение работы центральной установки кондиционирования воздуха при расчетных и измененных нагрузках в холодный и теплый периоды года для помещения с прямоточной СКВ при неполном заполнении его людьми. Точки, имеющие индекс т, соответствуют измененным нагрузкам. В теплый период года при снижении тепло- и влагопоступлений в помещении уменьшится угловой коэффициент процесса, и станет равным г"1. Яри сохранении расхода приточного воздуха потребуется увеличение температуры приточного воздуха и точка, характеризующая состояние приточного воздуха, переместится из точки Пт в точку //.". Для доведения наружного воздуха до нового состояния приточного воздуха потребуется при неизменной температуре холодной воды, поступающей в поверхностный воздухоохладитель, увеличить ее расход, чтобы довести воздух до состояния точки От, после чего нагреть воздух в воздухонагревателе второй ступени.
Воздухонагреватели второго подогрева следует рассчитывать для режима минимальной нагрузки. По мере увеличения теплопоступлений в помещении необходимо уменьшать расход горячей воды через теплообменник. Если схема не включала воздухонагреватель второй ступени, следует изменить направление процесса мокрого охлаждения воздуха, уменьшая начальную температуру холодной воды, а также снизить степень охлаждения воздуха, уменьшая расход холодной воды, чтобы довести воздух на выходе из поверхностного воздухоохладителя до состояния, характеризуемого точкой ПТ"'. Такую возможность должна обеспечить система автоматического регулирования СКВ. В холодный период года точка, характеризующая состояние приточного воздуха при уменьшенной нагрузке, займет положение Я/. Чтобы довести наружный воздух до этого состояния, по сравнению с максимальной нагрузкой, необходимо увеличить расход теплоты в воздухонагревателе первой ступени и изменить соотношение количества увлажняемого воздуха и проходящего через байпас. В схеме со вторым подогревом необходимо увеличить расход теплоты, передаваемой воздуху, в воздухонагревателе — как первой, так и второй ступени. В этом случае оба воздухонагревателя следует рассчитывать на режим минимальной нагрузки в помещении.
Схема обработки воздуха в СКВ при расчетных параметрах наружного воздуха
Понедельник, сентября 28, 2009Схема обработки воздуха в СКВ при расчетных параметрах наружного воздуха в теплый и холодный период года такая же, как и в предыдущем случае. Однако с целью экономии расхода теплоты система водяного отопления частично отключается, в помещении имеет место недостаток теплоты. Температура приточного воздуха в системе кондиционирования воздуха выше температуры внутреннего воздуха, угловой коэффициент процесса изменения состояния воздуха в помещении в холодный период года имеет значение, близкое к нулю. Поэтому анализ функционирования СКВ имеет свои особенности.
2. Определяем из баланса теплоты в помещении количество теплоты, которое должна ассимилировать система кондиционирования воздуха в переходный период года, например, при температуре наружного воздуха +10°С. Определяем угловой коэффициент процесса е" для переходного периода. Проводим через крайние точки области оптимальных параметров воздуха в помещении линии с угловыми коэффициентами ?* и е" (точки В3 и В4) и е"1 (точки В, и В2), откладываем на этих линиях соответствующие для каждого периода года значения рабочей разности температур и получаем область параметров приточного воздуха IIJJJI^ и П3П4П6П5. Причем последняя область соответствует параметрам приточного воздуха в помещении при переменном значении тепло-влажностного отношения, которое изменяется от минимального значения е* для холодного периода года до значения е" для переходного периода года.
3. Далее построение границ зон происходит аналогично предыдущему случаю, с той лишь разницей, что зона 1 разделена на две части изотермой f = 10°С. В подзоне 1а минимальное количество наружного воздуха смешивается с рециркуляционным и нагревается в воздухонагревателе первой ступени до состояния с переменным значением энтальпии приточного воздуха, которое изменяется от значения in до значения in%, а затем увлажняется в блоке адиабатного увлажнения с байпасом. Количество воздуха через байпас и степень нагревания воздуха в воздухонагревателе первой ступени необходимо изменять в зависимости от требуемых значений температуры и относительной влажности воздуха в помещении (точка В3). Схема автоматического регулирования в помещении должна обеспечивать заданные параметры внутреннего воздуха, а не приточного, так как они изменяются при изменении нагрузки. В подзоне 1б смесь минимального количества наружного воздуха и рециркуляционного нагревается до состояния с энтальпией inj.
4. Зона 4 совпадает с областью параметров приточного воздуха TiJIJI^l^ Для нее характерно отсутствие обработки наружного воздуха в аппаратах СКВ, наружный воздух с такими параметрами подается в помещение без обработки.
Система кондиционирования воздуха с зжекционными кондиционерами-доводчиками
Понедельник, сентября 28, 2009Центрально-местная система с эжекционными кондиционерами-доводчиками получила распространение в СССР. В этой разновидности водовоздушной системы в качестве местных агрегатов используют эжекционный кондиционер-доводчик. В настоящее время ведущие фирмы-производители сетевого оборудования для систем кондиционирования воздуха, например TROX, выпускают индукционные устройства для работы в системах вытесняющей вентиляции, принцип работы которых подобен принципу работы эжекционных кондиционеров доводчиков. Такие системы находят применение для помещений с особыми требованиями по шуму, а также для взрывоопасных помещений.
Центральная система кондиционирования воздуха (рисунок 6.22) обеспечивает подачу в эжекционный кондиционер-доводчик 5, установленный в помещении, первичного воздуха. Эжекционный кондиционер-доводчик (ЭКД) (рисунок 6.23) имеет встроенный теплообменник для охлаждения или нагревания рециркуляционного воздуха, в трубках которого циркулирует соответственно холодная или горячая вода. Подача и смешение рециркуляционного воздуха обеспечивается за счет эффекта эжекции при движении первичного воздуха через сопла с высокой скоростью. Смесь охлажденного или нагретого рециркуляционного воздуха с первичным, обработанным в центральном кондиционере 2, поступает в помещения. К теплообменникам эжекционних доводчиков подводится холодная или горячая вода через систему трубопроводов, которая может быть чаще всего двух- и четырехтрубной. Четырехтрубная система обеспечивает включение холодо- и теплоносителя в любой доводчик в любое время, а при двухтрубной системе — только сезонное общее, пофасад-ное или групповое включение. Горячая и холодная вода подается к теплообменникам ЭКД от центральных источников тепло- и холодоснабжения. Регулирование температуры воздуха в помещении осуществляется изменением расхода холодо- теплоносителя с помощью регулирующего клапана 6 на обратном трубопроводе, встроенного в эжекционный доводчик, по сигналу датчика температуры воздуха в помещении.
Водовоздушная система кондиционирования воздуха
Понедельник, сентября 28, 2009В водовоздушных системах в кондиционируемое помещение вводится воздух, обработанный в центральном кондиционере, и вода, несущая тепло или холод. В отечественной практике эти системы называются местно-центральные. Воздух, называемый первичным, и вода обрабатываются в центральных установках, а затем по системе воздуховодов и трубопроводов подаются во все помещения здания. Вода используется для охлаждения или нагревания вторичного (рециркуляционного) воздуха помещения в теплообменниках местных агрегатов. Водовоздушные системы применяются для помещений со значительными явными тепловыделениями, где не требуется жесткое поддержание заданного значения относительной влажности воздуха. Эти системы хорошо себя зарекомендовали за рубежом в офисных зданиях, больницах, гостиницах, школах, жилых зданиях, исследовательских лабораториях. Они могут применяться в многозональных производственных помещениях точного машиностроения, радиотехнической, фармацевтической, пищевой промышленности и т.д. В последние годы получили широкое распространение в России. В водовоздушных системах в качестве местных агрегатов, устанавливаемых в помещении, применяют эжекционные, вентиляторные доводчики, напольные конвекторы и охлаждающие панели.
Особенностью проектирования водовоздушных СКВ является необходимость определения технологических нагрузок на СКВ раздельно для центральной системы и местных агрегатов. Кокорин О. Я. предлагает разделять общие избытки или недостатки теплоты в помещении на отдельные доли или составляющие с тем, чтобы одна доля ассимилировалась соответственно в аппаратах центральной системы, а другая — местными агрегатами. Для исключения перерасхода холода и теплоты в ранней отечественной литературе по местно-центральным СКВ было рекомендовано, чтобы центральная система ассимилировала 30-40% от общего количества избыточной теплоты в помещении, а местная система — 60-70%. В последних работах [29, 30] для поглощения постоянных теплоприто-ков (люди, оргтехника) для гражданских зданий рекомендуют в рабочее время использовать воздух, охлаждаемый в центральных аппаратах СКВ, а отвод переменных теплопритоков (солнечная радиация, поток за счет теплопередачи через наружные ограждения) осуществлять местными агрегатами. На основе этого разделения предложено определять нагрузки по холоду и теплоте на центральную систему и местные агрегаты. Более правильный путь — определение технологических нагрузок одновременно с выбором технологической схемы обработки воздуха в ходе построения на i - d диаграмме с учетом конкретных технических характеристик устанавливаемых местных агрегатов [8].
В зависимости от решаемых задач, особенностей объекта и применяемых местных агрегатов можно выделить возможные схемы, определяющие последовательность обработки воздуха во всех элементах водовоздушной СКВ. При использовании в качестве местных агрегатов вентиляторных доводчиков (фэнкойлов) таких схем три:
а) с независимой обработкой рециркуляционного воздуха в фэнкойле и наружного воздуха в центральном кондиционере (рисунок 6.19);
б) с предварительным смешением наружного необработанного воздуха с рециркуляционным в фэнкойле, а затем его обработкой — нагреванием или охлаждением (рисунок 6.20);
в) с предварительным смешением обработанного в центральном кондиционере наружного воздуха с рециркуляционным в фэнкойле, а затем его обработкой — нагреванием или охлаждением (рисунок 6.21). В схеме а) в теплообменнике фэнкойла охлаждается рециркуляционный (внутренний) воздух, поступающий в помещение независимо от потока обработанного в центральном кондиционере наружного воздуха. Приточный воздух в размере минимального расхода наружного воздуха обрабатывается в центральном кондиционере и поступает в помещения через воздухораспределители. Смешение двух потоков происходит непосредственно в самом помещении. В схемах обработки воздуха 6) и в) первоначально происходит смешение двух потоков наружного и рециркуляционного воздуха в смесительной камере фэнкойла, а затем — охлаждение или нагревание смеси в теплообменнике. При этом в схеме в) наружный воздух проходит соответствующую обработку в центральном кондиционере.
Применение двухканальных систем кондиционирования воздуха
Понедельник, сентября 28, 2009Применение двухканальных систем кондиционирования воздуха дает возможность снизить расход теплоты и холода по сравнению с центральными системами, но они все равно больше минимально неизбежных значений. Из-за отсутствия производства двухканальных смесителей эта схема не получила широкого распространения в России. Такие системы очень популярны в последнее время в Соединенных Штатах, особенно для административных зданий и гостиниц.
Преимущества таких систем:
— возможность индивидуального регулирования не только температуры, но и относительной влажности воздуха в отдельных помещениях;
— отсутствие в обслуживаемых помещениях теплообменников, трубопроводов тепло- и холодоно-сителя, все они размещены в вентиляционном центре;
— малая инерционность системы, быстрая реакция на изменение нагрузки;
— регулируемое количество наружного воздуха и постоянный расход приточного воздуха в помещение, что позволяет применять стандартные воздухораспределители, обеспечивать хорошее перемешивание воздуха в помещении и равномерное поле температуры;
— возможность ввода системы в эксплуатацию по частям и этажам по мере строительства здания;
— канал горячего воздуха обеспечивает поддержание температуры воздуха в зонах с низкой тепловой нагрузкой в режиме охлаждения, когда возможны утечки холодного воздуха через смесительный клапан.
Недостаток двухканальных СКВ:
— использованы противоположные процессы «охлаждение» и «нагревание», связанные с затратами энергии, что приводит к снижению энергетической эффективности системы;
— сложность и увеличение затрат на устройство и тепловую изоляцию прокладки двух каналов воздуховодов;
— высокие скорости и потери давления из соображения экономии места для прокладки воздуховодов;
— утечки воздуха в воздуховодах;
— утечки воздуха через смесительный клапан вызывают необходимость увеличения тепловой мощности воздухонагревателя и воздухоохладителя;
— необходимость поддержания постоянства расхода воздуха, подаваемого в помещение, требует затрат на автоматизацию смесительных устройств;
— сложность обеспечения гидравлической устойчивости сети воздуховодов.
Процессы изменения состояния воздуха
Понедельник, сентября 28, 2009Процессы изменения состояния воздуха в холодный период года отличаются положением точек состояния воздуха и направлением изменения состояния воздуха в помещениях. В холодный период года система кондиционирования воздуха в некоторых помещениях выполняет также функции отопления. Наружный воздух нагревается в воздухонагревателе первого подогрева, адиабатически увлажняется до состояния точки 0х. Далее он смешивается с рециркуляционным воздухом. Точка Вх определяет состояние внутреннего воздуха во всех помещениях в холодный период года и одновременно рециркуляционного воздуха, точка О определяет состояние смеси воздуха после второй рециркуляции, а точка К,' — состояние определенной доли этой смеси, проходящей через горячий канал после поверхностного воздухонагревателя. Далее воздух по соответствующим магистральным воздуховодам —горячему и холодному — поступает к смесителям, в которых процесс смешивания изображается прямой К2СХ. Положение точек П„ П2 и .//, на этой прямой зависит от теплового и влажностного балансов в помещении, в соответствии с которыми устанавливается необходимое соотношение расходов холодного и горячего воздуха. Расходы воздуха в холодном и горячем каналах определяются аналогично теплому периоду. Линии П,В„ П2В2, Н,В} характеризуют процессы изменения состояния воздуха в холодный период года в этих помещениях. При изменении теплового и влажностного балансов в помещении точки Д будут скользить по линии постоянного влагосодержания. Из зональных смесителей воздух выходит с необходимой температурой приточного воздуха, значение которой определяется тепловой нагрузкой на СКВ для данного помещения. Температура воздуха внутри помещения поддерживается автоматически, относительная влажность воздуха в помещениях регулируется косвенно методом «точки росы».
Двухканальная система с двумя центральными кондиционерами, позволяющая обслуживать отдельные помещения с сильно отличающимися тепловлажностными режимами, является более гибкой и обеспечивает более точное поддержание относительной влажности воздуха в помещении. На рисунке 6.17 приведена принципиальная схема устройства двухканальной системы с двумя центральными кондиционерами. От каждого кондиционера устраивают самостоятельную систему распределительныхмагистральныхвоздуховодов.подводящихвоздухв каждое кондиционируемое помещение. Таким образом, воздух подводится по двум каналам, причем в каждом канале он имеет различные параметры, в том числе и влагосодержание воздуха. Работа данной системы аналогична работе двухканальной системы с одним кондиционером.
На i - d диаграмме (рисунок 6.18) представлено построение процессов изменения состояния воздуха в двухканальной системе с двумя кондиционерами для теплого периода года. Точки В,, В2 и В3 соответствуют заданным состояниям внутреннего воздуха в трех отдельных помещениях. Через точки В,, В2 и В3 проводят лучи процессов изменения состояния воздуха в этих помещениях.
Горизонтальные смесители
Понедельник, сентября 28, 2009Горизонтальные смесители устанавливают при размещении разводящих магистральных воздуховодов в подшивных потолках и полых перегородках. Вертикальные смесители применяют при размещении магистральных воздуховодов под окнами или у стен. Воздуховоды холодного и нагретого воздуха во избежание потерь теплоты необходимо покрывать тепловой изоляцией. В целях экономии строительного объема для прокладки воздуховодов значения скорости воздуха в них должны иметь максимально высокие значения. Отсюда высокие значения потерь давления в воздуховодах систем высокого давления.
Двухканальным системам присуща некоторая аэродинамическая разрегулировка, вызываемая индивидуальным регулированием расходов холодного и горячего воздуха в смесительных устройствах, однако она не так критична, как в системах с переменным расходом воздуха. Для повышения гидравлической устойчивости и улучшения качества регулирования большая часть потерь давления на регулируемом участке должна приходиться на регулирующий клапан (см. Главу 11). В этом случае расчет воздуховодов может производиться обычным способом.
Постоянство общего расхода воздуха в системе поддерживается при помощи регулятора расхода, установленного в нагнетательном патрубке вентилятора и воздействующего на направляющий аппарат, или электронной системой управления вентилятора с переменным числом оборотов (частотный преобразователь или технология ЕСМ) (см. Главу 11).
В последние годы в двухканальных системах кондиционирования воздуха смеситель не устанавливают, а в зависимости от нагрузки в одни помещения подается воздух из холодного канала, в другие — из горячего канала, при этом предусматривают переменный расход воздуха в каждом канале.
На i - d диаграмме (рисунок 6.16) показано построение процессов изменения состояния воздуха в теплый и холодный период года в двухканальной системе кондиционирования воздуха с одним центральным кондиционером. Точка Нт соответствует состоянию наружного воздуха в теплый период года. Точки В„ В2 и В3 соответствуют заданным состояниям внутреннего воздуха в отдельных помещениях (зонах). Влагосодержание приточного воздуха для данной схемы с одним центральным кондиционером будет одинаковым для всех помещений: d„ - dlu = dn2 - dn3 = const. Оно определяется для характерного помещения с максимальными вла-гопоступлениями аналогично другим многозональным системам так, чтобы в помещении с максимальными влаговыделениями относительная влажность воздуха не превышала максимального значения, например — 60%. На пересечении линий с угловыми коэффициентами е,т, е2т и е3т с линией постоянного влагосодержания dn - const находятся точки, характеризующие состояние приточного воздуха Я„ П2 нП3 в теплое время года, а линии П&,, П2В2, П3В3 характеризуют процессы изменения состояния воздуха в этих помещениях. Точка В' определяет состояние смеси рециркуляционного воздуха из всех помещений при входе его в смесительную камеру центрального кондиционера.
Двухканальная система кондиционирования воздуха
Понедельник, сентября 28, 2009Двухканальная система рекомендуется для применения при неравномерно изменяющихся нагрузках по явной теплоте, она обеспечивает точное поддержание заданной температуры в каждом помещении, а в отдельных схемах — относительной влажности воздуха. Преимущество двухка-нальных систем возрастает при увеличении количества помещений в здании. Применяется в многоэтажных административных зданиях, гостиницах, лабораторных корпусах со степенью остекления наружных стен не более 60%, музеях.
Существует много возможных схем двухканальных СКВ. Главное различие между ними состоит в точности, с которой регулируется относительная влажность воздуха в помещении. Самые лучшие технологические показатели имеют схемы, в которых наружный воздух охлаждается и осушается летом, увлажняется зимой, смешивается с рециркуляционным воздухом, делится на два канала и в каждом потоке устанавливаются, соответственно, воздухонагреватель и воздухоохладитель (рисунок 6.13). Обработка воздуха в центральной двухканальной системе кондиционирования воздуха осуществляется в два этапа: первоначально воздух обрабатывается в центральной установке кондиционирования воздуха 2, затем поток воздуха делится на два канала 6 и 8, в которых устанавливаются, соответственно, воздухонагреватель 7 и воздухоохладитель 9. Поддержание заданной температуры воздуха в помещении обеспечивается смешением подогретого и охлажденного потока воздуха в необходимом соотношении так, чтобы получить необходимую температуру приточного воздуха; при этом расход воздуха, поступающего в помещение, остается неизменным. В каждом помещении устанавливаются смесительные устройства 10 со встроенным регулирующим воздушным клапаном, исполнительный механизм которого соединен с датчиком температуры воздуха в помещении. По сигналу датчика температуры изменяется соотношение количества нагретого и холодного воздуха и, соответственно, параметры приточного воздуха.
Устойчивая работа системы с переменным расходом воздуха
Понедельник, сентября 28, 2009Устойчивая работа системы с переменным расходом воздуха предполагает управление расходами приточного и вытяжного воздуха в одних ответвлениях таким образом, чтобы это не влияло на изменения этих расходов в других ответвлениях. Это частично преодолевается при конструировании и аэродинамическом расчете таких систем методом постоянных статических давлений. В противном случае требуется расчет потокораспределения в вентиляционной сети для каждого шага управления, для чего необходимо соответствующее программное обеспечение.
В то же время система с переменным расходом позволяет экономить определенные статьи капитальных затрат (трубопроводы, арматура, насосы, теплообменники, система отвода конденсата), а также эксплуатационные затраты за счет снижения расхода электроэнергии, теплоты и холода с изменением общего расхода воздуха. Однако высокая стоимость микропроцессорной системы управления повышает единовременные затраты и делает их сопоставимыми, например, с затратами на систему с вентиляторными доводчиками.
Преимущества системы с переменным расходом воздуха:
— экономия энергии за счет снижения мощности, потребляемой вентилятором, и уменьшения расходов холода, теплоты и воды на обработку воздуха в центральном кондиционере;
— снижение шума при уменьшении нагрузки;
— высокая гибкость системы, возможность наращивания мощности.