Выходные патрубки; 4 – корпус.

б – параллельное соединение, здесь 1 – рабочие колеса; 2 – вставка; 3 – входной

Патрубок; 4 – выходной патрубок

Схемы конструктивных компоновок и способы соединения диаметральных вентиляторов с электродвигателями в основном такие же, кaк и у радиальных вентиляторов общего назначения.

Работа всех типов вентиляторов характеризуется следующими параметрами:

 – подача вентилятора, м³ /ч (м³ /с);

    р_в –давление воздуха, создаваемого вентилятором, Па;

   с – скорость воздуха на выходе из вентилятора, м/с;

  n – частота вращения рабочего колеса, 1/с;

  N_d – потребляемая мощность, Вт;

_в – коэффициент полезного действия, %.

  Эти технические данные определяют в процессе испытаний каждой модели изготовленного вентилятора

При проектировании  вентилятора необходимо иметь математическую модель преобразования механической энергии на валу рабочего колеса в кинетическую энергию газа на выходе из вентилятора. Такая задача рассматривается в ряде специальных курсов. При выявлении условий, необходимых для получения того или иного параметра вентилятора, часто используют выражения, описывающие кинематику газа в межлопаточном  канале  при определенных допущениях. Так для оценки величины давления используется уравнение Эйлера.

Уравнение Эйлера для схемы движения воздуха в рабочем колесе радиального вентилятора, приведенной на рис. 7.10 имеет вид:

                                       p_т = (u₂ c_{2 u} – u₁ c_{1 u}),                                            (7.1)

где p_т - теоретическое давление, создаваемое вентилятором;

     

     u₁, u₂ – окружные скорости на диаметрах колеса D ₁ и D ₂;

     с_{1 u} , с_{2 u} –проекции абсолютных скоростей на окружные.

     Рис. 7.10. Кинематика газа в рабочем колесе радиального вентилятора:

С – абсолютная  скорость, это скорость движения потока относительно неподвижного корпуса вентилятора; u – окружная скорость кромок лопатки; w – относительная скорость, это скорость движения потока относительно вращающейся лопатки

     Абсолютная скорость в любом сечении межлопаточного канала определяется из уравнения объемного расхода

      Окружная скорость будет зависеть от диаметра сечения и частоты вращения лопатки, т.е

      Относительная скорость находится путем геометрического построения при выбранном угле  ₁. С некоторыми допущениями принимают по абсолютной величине   w₂ = w₁.

      Следовательно, уравнение (7.1) устанавливает, что давление зависит от частоты вращения  рабочего колеса, его геометрических размеров, угла наклона

 лопаток и от подачи газа вентилятором.

Результаты серийных испытаний по установлению зависимостей между параметрами вентилятора обрабатываются в виде таблиц или номограмм, называемых характеристиками.  В табл.7.2  и на рис. 7.11  приведены характеристики двух типов вентиляторов.

Таблица 7.2 – Характеристики осевых вентиляторов типа В - 0,6 - 300

№ вентилятора	м^3/ч		рв, Па	n, 1/мин		%		Nt, кВт
4	3000	60			1410		65	0,12
5	5500	95			1410		67	0,37
8	14000 21000	95 215			930 1400		78 78	0,75 3
10	28000	160			950		78	2,2

        

      7.3. Расчет систем  вентиляции

     7.3.1. Определение подачи вентилятора

     При расчете системы вентиляции, прежде всего, определяется необходимая  объемная подача  свежего  воздуха  в  конкретный  объект  обитания, ³/ч.  Величина  подачи  зависит не только от объема  помещения, но и от числа организмов, поглощающих кислород (людей, животных, птиц и др.). На нее влияет количество излишней теплоты, влаги и вредных газов.

     Для оценки подачи по составу воздуха в  рекомендуется методика с введением понятия   к р а т н о с т и   воздухообмена.

        Под кратностью воздухообмена понимают    отношение подачи 

          свежего воздуха   к  объему помещения.

 Обозначают кратность воздухообмена через К_р и  измеряют  в 1/ч, т.е.                                                    

     По нормам воздухообмена в жилых помещениях подача свежего воздуха  на   одного  человека  должна  соответствовать    К_р = 3…5,  но  не  менее

 30 м³/ч. Так, если в комнате площадью  F=20 м² и высотой  В =2,5 м  находится  5 человек, то при К_р= 4  подача свежего воздуха  должна  быть:

= К_р F B n = 4  1000 м³/ч.

     Для других объектов обитания величина К_р приведена в табл.7  Приложения.     

 Замена воздуха в помещении из условий необходимого количества кислорода еще не является решением проблемы по созданию комфортных условий. В объекте обитания могут выделяться избыточная теплота, сверхнормативное количество влаги, много вредных газов и пыли. При организации воздухообмена необходимо предусмотреть и эти факторы.

  Для поддержания в объекте стабильной температуры должен выполняться баланс теплоты: количество подводимой теплоты  должно быть равно количеству отведенной теплоты  ,т.е. . Если в помещении появились источники дополнительных тепловыделений, то избыточная теплота определится как

 = .

   Необходимая подача воздуха для удаления избыточной теплоты определяется по выражению

                                     (7.2)

  где  – плотность воздуха;

     i_вн – энтальпия внутреннего воздуха;

        i_нар – энтальпия наружного воздуха.

Необходимая подача воздуха для удаления избыточной влаги вычисляется по формуле

 ,                                     (7.3)

где  – секундное массовое поступление влаги;

d_вн – влагосодержание воздуха внутри помещения;

d_нар – влагосодержание наружного воздуха.

 

 Необходимая подача воздуха для удаления вредных газов находится по формуле

  ,                               (7.4)

где – секундное массовое поступление i-го газа;

       – предельно допустимая концентрация в воздухе i-го вещества;

        C_i  – концентрация i -го вещества в поступающем воздухе.       

       Из определенных  величин   большая подача обеспечит требуемый воздухообмен.

 

     7.3.2. Определение потребного давления на выходе из вентилятора

     Для канальной приточной системы вентиляции, например, показанной на рис. 7.1, воздух поступает к вентилятору по магистрали подвода и нагнетается вентилятором в воздуховоды. В общем случае энергия, подводимая к вентилятору, затрачивается на создание разряжения на входе в вентилятор и на создание избыточного давления на выходе из вентилятора.  Отсюда вентилятор должен  создавать давление равное сумме избыточного давления и давления разряжения, т. е.

р_в = р_изб + р_раз.

Значения р_изб и р_раз вычисляются исходя из особенностей магистралей отвода и подвода. В совокупности обе магистрали именуют вентиляционной сетью.

     Расчету вентиляционной сети предшествует ее трассировка: выявление размеров отдельных участков, наличие конфигурации воздуховодов, размещение и тип местных сопротивлений. Это дает возможность по заданной подаче воздуха, по типу и  геометрическим параметрам местных сопротивлений, по выбранным формам и сечениям каналов вычислить потери давления в вентиляционной сети.

     К местным сопротивлениям относят элементы вентиляционной сети, в которых теряется энергия движущегося воздуха в связи с изменением его скорости или направления движения, это воздухозаборные, воздуховыпускные, запорно-регулирующие устройства, фасонные части воздуховодов, фильтры, теплообменники и т.п.

     При выборе воздуховодов руководствуются конструктивно – эстетическими или экономическими соображениями. В капитальных зданиях обычно роль воздуховодов выполняют каналы, встроенные в конструкции сооружения. В ряде случаев воздуховоды выполняют подвесными в виде стального короба или пластикового канала. Сечения каналов могут иметь различную форму, независимо от этого его  площадь поперечного сечения   F_к вычисляется по формуле

F _к =  ,

где     - подача воздуха через канал;

      с – скорость воздуха в канале, выбирается в пределах 2…5 м/с.

      Потери давления во входной и выходной магистралях определяются по одинаковой методике, поэтому при определении давления на выходе из вентилятора в расчет включаются все участки и местные сопротивления вентиляционной сети. Для расчета   р_в   рекомендуется выражение

l +   + ,

где   1,1 – коэффициент увеличения потерь давления в вентиляционной сети;

      – удельные (на метр длины) потери давления в канале от трения;

      n – количество участков;

    l  – длина участка;

      – потери давления на местных сопротивлениях;

      к – количество местных сопротивлений;

     р _вых – потери давления на выпускной решетке.

      m – количество выпускных решеток (для разветвленной выпускной магистрали.

      Потери давления от трения на каждом метре длины участка

 =  ,

где  – безразмерный коэффициент трения;

      d_{’ экв} – диаметр эквивалентный;

       – плотность воздуха в сечении;

      с  - скорость воздуха в сечении.

      Коэффициент трения зависит от шероховатости стенок воздуховода и от скорости движения воздуха и для его определения используют формулу А.Д. Альтшуля:

= 0,11 ,

Где Rе – критерий Рейнольдса;

     К – коэффициент шероховатости.

     Диаметр эквивалентный принят в качестве обобщающего линейного размера поперечного сечения воздуховода

d_{’ экв} =  ,

где    F _к – площадь поперечного сечения канала;

     П – периметр сечения.

 

     Коэффициент шероховатости зависит от состояния обтекаемой воздухом поверхности. Для каналов из различных материалов его значение приведено в табл. 7.3.

 

Таблица 7. 3 – Значения коэффициента шероховатости

Материал	К, мм	Материал	К, мм
Листовая сталь	0,1	Шлакоалебастр	1,0
Винипласт	0,1	Шлакобетон	1,5
Асбоцемент	0,11	Кирпич	4
Фанера	0,13	Штукатурка	10

     Потери давления на местном сопротивлении

 = ,

где  – коэффициент местного сопротивления.

Значения  для некоторых фасонных воздуховодов приведены в табл. 8 Приложения.

     Потери давления на каждой выпускной  решетке

р _вых =   ,

где  – коэффициент потерь на решетке (

      с_вых – скорость воздуха на выходе их решетки, (с_вых= 5…8 м/с).

 

     7.4. Подбор вентиляторов

     Значения потребных подачи и давления позволяюподобрать для системы соответствующий вентилятор. По табличным характеристикам это сделать проще, но с некоторой погрешностью. Чаще используют монограммные характеристики. Одна из характеристик приведена на рис. 7.11.

   Например, требуется подобрать вентилятор, обеспечивающий подачу м³/ч и давление р _в = 650 Па. На верхней части номограммы (рис.7.11)  проводим  горизонтальную линию, соответствующую заданному р _в  до пересечения с линией _в = 0,8. Точку пересечения проецируем на нижнюю часть номограммы до пересечения с требуемой подачей. Точка пересечения определяет номер вентилятора,  равный № = 4. Точка пересечения на верхней части номограммы лежит на кривой линии А = 6500, что позволяет вычислить частоту вращения крыльчатки  n  и ее окружную скорость u:

n = А / № = 6500/ 4 = 1625  об/ мин, 

 

u =  34 м/с.

            По номограмме скорость выхода воздуха из вентилятора 12 м/с, статическое давление на выходе – 100 Па.

Рис. 7.11. Аэродинамическая характеристика радиального вентилятора

Глава 8

Системы кондиционирования

     8.1. Назначение и виды  систем кондиционирования

 Кондиционирование воздуха относится к наиболее современным и технически совершенным способам создания и поддержания в помеще­ниях условий комфорта для человека и оптимальных параметров воз­душной среды для производственных процессов.

         Система кондиционирования воздуха (СКВ) – это комплекс техни-

         ческих устройств  и технологических  процессов в них, предназна-

         ченных для  обработки,  пе­ремещения  и  распределения  воздуха,

        автоматического регулирования его параметров, дистанционного

        контроля и управления.

Системы кондиционирования разделяют на центральные и местные, круглогодичные и сезонные (для теплого или холодного перио­да года).

В центральных СКВ кондиционер, где происходят все процессы обработки воздуха, устанавливают вне обслуживаемых помещений и распределение воздуха ведется по сети воздухово­дов. Такие системы обслуживают как отдельные большие помещения, так и группы помещений. На рис.8.1 представлена схема центральной СКВ.

       Рис. 8.1. Принципиальная схема центральной СКВ:

1, 2, 5, 6, 7, 14, 17, 18, 19 – воздушные заслонки; 3 – вытяжной вентилятор; 4 – воздуховод вытяжной; 8 – объект кондиционирования; 9 – воздуховод приточный; 10 – сооружение для установки кондиционера; 11 – блок контроля и регулирования процессов обработки воздуха; 12 – приточный вентилятор; 13 – кондиционер; 15 – камера предварительной обработки воздуха; 16 – заборное устройство

       По данной схеме во всех помещениях объекта 9 создаются одинаковые комфортные условия в результате функционирования СКВ, кондиционер которой размещен в отдельном сооружении 10. Под действием разряжения на входе вентилятора 12 атмосферный воздух поступает через заборное устройство 16 в камеру предварительной обработки 15, где при помощи крупноячеистого сетчатого фильтра и сепаратора очищается от крупнодисперсных твердых и жидких частиц.  Далее, проходя открытую воздушную заслонку 14, воздух поступает в кондиционер 13, где осуществляется его очистка, тепловлажностная обработка, ионизация,  удаление запахов и микроорганизмов.  Контроль качества обработки и регулирование процессами в кондиционере осуществляется электронным  блоком 11. По приточным воздуховодам 9 обработанный воздух поступает к заслонкам 17, 18 и 19, которые регулируют его  подачу по помещениям объекта 8. Из помещений воздух удаляется вытяжным вентилятором 3. Если в кондиционере обрабатывается только атмосферный воздух (заслонки 2 и 14 открыты, а заслонка 1 закрыта), то такую СКВ называют п р я м о т о ч н о й. При полностью закрытых заслонках 2 и 14 и открытой заслонке 1 схема СКВ – з а м к н у т а я. В зависимости от степени открытия заслонок 1, 2 и 14 возможен возврат (рециркуляция) той или другой части воздуха из объекта обитания на вход в кондиционер. Такие СКВ называют р е ц и р к у л я ц и о н н ы м и.

    Процессы обработки воздуха в кондиционерах и устройство кондиционеров изложены ниже, п. 8.2  и   п. 8.3.

В общественных и промышленных зданиях с различными требова­ниями к воздушной среде по отдельным помещениям или с различным тепловлажностным режимом устраивают многозональные центральные системы кондиционирования воздуха. В этих случаях здание разделяют в отношении обслуживания на несколько зон, в каждую из которых воз­дух подается со своими параметрами.

 В местных системах кондиционирования воздуха кондиционер раз­мещают обычно в кондиционируемом помещении в виде подоконных, шкафных или подвесных агрегатов с подачей воздуха до 15000 м³/ч. Такие системы применяют в небольших помещениях, а именно: лаборатори­ях, служебных помещениях, квартирах, салонах транспортных средств и т.п.

При проектировании любых установок кондиционирования воздуха необходимо составить тепловлажностный баланс объекта, в кото­ром должны быть учтены все факторы, влияющие на изменение состояния воздушной среды в самом помещении, а при центральных системах, кроме того, факторы, влияющие на изменение состояния приточного воз­духа при транспортировании его от кондиционера до помещения. В соответствии с этим находят подачу приточного воздуха с учетом до­пускаемых перепадов температур, выявляют мощности нагреватель­ных и охлаждающих устройств.

К системам кондиционирования воздуха предъявляются санитарно –  гигиенические, строительно-монтажные, эксплуатационные  и экономические требования.

    В соответствии с санитарно – гигиеническимитребованиями в объектах обитания системы кондиционирования воздуха должны создавать заданные внутренние условия –  температуру, относительную влажность, газовый состав, чистоту и подвижность воздуха. Система организации воздухообмена в помещении должна исключать существование застойных зон  и зон повышенной подвижности, обеспечивать равномерность распределения температуры, влажности и подвижности воздуха в рабочей зоне. Уровень шума от работающего оборудования не должен превыше допустимых значений.

     Строительно – монтажные требования включают в себя: сокращение площадей помещений для оборудования систем кондициони­рования воздуха и их элементов; эстетическую увязку элементов систем кондиционирования с интерьером помещений, обеспечение минимальных затрат времени на монтаж, испытания и наладку систем; звуко – и виброизоляцию движущегося оборудования от элементов строительных конструкций, а также противопожарные мероприятия.

     В эксплуатационные требованиявходит: доступность обслуживания и ремонта модульных систем; герметичность воздуховодов, запорно-регулирующих устройств и других элементов; индивидуальное поддержание в каждом из обслуживаемых помещений требуемых параметров воздушной среды; установка оборудования в ограниченном числе мест;

     Экономические требования определяются стоимостью конструкции и расходных материалов; затратами на монтаж и э ксплуатационными расходами.

  

 

     8.2.  Процессы обработки воздуха в кондиционерах

     8.2.1. Очистка воздуха

 

     В атмосферном воздухе и в воздухе внутри объектов могут содержаться различные нежелательные примеси как естественного, так и искусственного происхождения. Это обуславливает необходимость осуществлять в системе кондиционирования очистку воздуха от пыли, неприятных запахов, болезнетворных микробов, от токсичных газов и паров, в том числе и от отравляющих веществ.

     В связи с этим рассмотрим наиболее общие свойства систем, состоящих из газов, взвешенных твердых и жидких частиц. Такие системы, как известно, называют а э р о з о л я м и.

     В соответствии с общепринятой классификацией аэрозоли делят на две группы:

     – аэрозоли   д и с п е р с и о н н ы е, образующиеся при  диспергировании (измельчении, распылении) твердых веществ и при их переходе во взвешенное состояние под действием воздушных потоков;

     – аэрозоли   к о н д и ц и о н и р о в а н н ы е, образующиеся при объемной конденса­ция пересыщенных паров в результате газовых реакций, ведущих к образованию летучих продуктов.

        Различие между этими двумя группами аэрозолей, помимо их проис­хождения, заключается в том, что дисперсионные аэрозоли в большинстве случаев грубее, чем конденсационные, обладают большим разнообразием частиц по размерам и форме.  Например, игловая форма частиц асбеста сохраняется вплоть до размеров ниже разрешающей способности электронного микроскопа. Длина игл асбеста может превышать их диаметр в несколько сот раз. В конденсационных аэрозолях твердые частицы весьма часто представ­ляют собой рыхлые агрегаты очень большого числа первичных частиц, имеющих правильную кристаллическую или шарообразную форму. Различают три основных вида аэрозолей: пыль, дым, туман.

Пыль представляет собой дисперсионную аэрозоль с твердыми частицами независимо от их размера. В инженерной практике пылью называют не только среду со взвешенными частицами, но и сами пылевые час­тицы, составляющие дисперсную фазу аэрозоли. Это упрощение сохранено в дальнейшем изложении.

Дымом называют конденсационную аэрозоль с твердыми частицами независимо от их размера.

Туманы - аэрозоли дисперсионные и конденсационные с жидкими частицами.

 Наиболее существенными свойствами аэрозолей являются:

     – усиление химической и физической активности вещества вследст­вие резкого увеличения суммарной внешней поверхности при его дисперги­ровании;

      – преломление и рассеивание света;

     – способность проникать через мельчайшие отверстия и  неплотности.
       Кроме того, отдельным видам аэрозолей присущи такие свойства, как токсичность, радиоактивность, наличие болезнетворных бактерий на твер­дых частицах и другие свойства, определяемые составом вещества частиц, составляющих дисперсную фазу аэрозоли.

Количество пыли в атмосферном воздухе может быть весьма  раз­личным. В местности со сплошным зеленым массивом, над озерами и реками количество пыли в воздухе составляет менее 1 мг/м³, в промышленных горо­дах – 3…10 мг/м³, в городах с неблагоустроенными улицами – до 20 мг/м³. Размеры частиц колеблются от 0,02 до 100 н.  Количество частиц размером 0,5 н и более в воздухе  сельской  местности  достигает  30 • 10⁶ шт./м³,  в крупных городах –  125 • 10⁶ шт./м³, в промышленных центрах –  250• 10⁶ шт./м³. Из всех пылинок, находящихся в атмосферном воздухе, частицы размером 0,5 н и меньше составляют более 22% общего числа частиц, а по массе – около 1%.

Санитарные нормы России  ограничивают среднесуточную предельно допустимую концентрацию нетоксичной пыли в атмосферном воздухе объектов обитания величиной  0,15 мг/м³.

Форма и линейные размеры частиц, составляющих дисперс­ную фазу   аэрозолей, различные. Так размер пыльцы растений равен 10 … 80 н, частиц цементной пыли – 6…80 н, атмосферного тумана –  10…50 н, угольной пыли – 10 … 35 н, сахарной пудры – 3…8 н, бактерий 0,3…10 н, черного дыма котельных установок 0,25…I н, табачного дыма – 0,01…0,1 н, ви­русов –   0,01… 0,1 н.

В зависимости от количества и размеров частиц, отделяемых от воздуха, различают три степени очистки: грубую, среднюю и  тонкую.

Грубая очистка применяется при высокой (более 500 мг/м³) начальной запыленности воздуха, при этом конечная концентрация пыли не заедается. Грубая очистка является предварительной или первой ступенью пе­ред средней очисткой. При  грубой очистке из воздуха в основном удаляются частицы крупнее 1 мк.

   Средняя очистка позволяет задержать частицы крупнее 100 н, Остаточная концентрация обычно составляет  30 … 50 мг/м³.

Тонкая очистка применяется для улавливания самых мелких фракций пыли. Остаточная концентрация пыли – 1…2 мг/м³.

Существует большое количество аппаратов, позволяющих отделить твердые и жидкие частицы от воздуха. Различаются они, прежде всего,  природой  сил, используемых при удалении частиц, а именно: сил тяжести, инерции и электрического поля, кроме того, молекулярной и   турбулентной  диффузии.  

  При  удаления крупнодисперсных аэрозолей предпочтение в применении отдают циклонам, сепараторам, лабиринтным пылеосадочным  или магнитным камерам  и т.п.; при средней и тонкой очистках используются ф и л ь т р ы.  

 Фильтр (от гр. filtrum – войлок) – устройство для разделения разнородных систем, содержащих газообразную, жидкую и твердую фазы.

В практике кондиционирования воздуха наиболее распространенными являются пористые фильтры.  К пористым фильтрам относят:

        – фильтры насыпные и набивные, в них фильтрующий слой обра­-
зуется из различных материалов (гравий, кокс, металлическая стружка, рези­
новая крошка, фарфоровые или металлические кольца, синтетические волокна, тонкая проволока и др.), засыпаемых или набиваемых в кассеты;

       – сетчатые фильтры, в кассеты которых укладываются металлические перфорированные листы, стальные проволочные сетки и сетки из синтетических материалов, нередко смачиваемые водой или специальными сортами масел;

     – волокнистые фильтры, к которым относит боль­шую группу фильтрующих элементов, снаряженных различными тканями, бумажными или во­локнистыми материалами природного либо  синтетического происхождения.  Волокна в фильтрующих слоях пропитаны связующими ве­ществами или связаны в прочный слой в процессе изготовления. Волокни­стые слои могут иметь различную структуру – от очень плотной, типа бумаги или картона до едва связанной структуры типа ваты или ватина. Эффективность волокнистых слоев также колеблется в очень широких пре­делах.

 Пылезадерживающая способность большинства пористых фильтров основана на осаждении и удержании находящихся в воздухе твердых частиц при соприкосновении с поверхностями элементов, составляющих фильт­рующий слой. Процесс задержания твердых частиц в пористых фильтрах объясняется проявлением следующих основных эффектов:

 –  лабиринтного эффекта, который обнаруживается при поворотах за­пыленного воздушного потока в извилистых каналах фильтрующего слоя;

– ударного эффекта, проявляющегося при ударе твердых частиц о стенки каналов;

     – ситового эффекта, проявляющегося в том, что частицы, имеющие
размеры  больше входных отверстий канала, застревают;

– электростатического эффекта  взаимодействия зарядов, образующих­ся на волокнах пористого фильтра,  с аэрозолями. Заряженное волокно создает вокруг себя неоднородное электрическое поле. Частицы поля­ризуются этим полем и притягиваются к поверхности волокна. Электриче­ские заряды на волокнах в большинстве случаев нестабильны и быстро исчезают вследствие проводимости волокна и под влиянием влажности.

 В конструктивном отношении волокнистые фильтры подразделяются на две труппы: ячейковые и рулонные.

  Ячейковые волокнистые фильтры бывают плоские, карманные и складчатые. Плоские фильтры заполняются рыхлыми волокнистыми мате­риалами, в карманных фильтрах променяют материалы с повышенным со­противлением и, соответственно, с повышенной эффективностью. В склад­чатых фильтрах используют еще более плотные материалы, которые укладываются в фильтр так, что образуют развитую фильтрующую поверхность. Как прави­ло, фильтрующий материал после использования выбрасывают, однако име­ются материалы, которые можно использовать повторю после очистки их путем отряхивания, промывки или продувки.

       Движение воздуха в процессе фильтрации через слой тонковолокни­стого фильтрующего материала ламинарное, поэтому при расходе возду­ха в количестве 36 м³/(м² • ч) со скоростью фильтрации 1 см/с  сопротивление чистого слоя составляет 15… 20 Па. При расходе воздуха 150 м³(м² • ч) со­противление чистого слоя повышается до 150…460 Па. Сопротивление загрязненного фильтра принимают в два раза большим, чем сопротивление чистого фильтра, но не выше 400 … 600 Па. Пылеемкость тонковолокнистого материала не­велика и составляет около 10 г на 1 м² фильтрующего материала..

     К существенным недостаткам пористых фильтров относится их срав­нительно небольшая пылеемкость, в связи с чем возникает необходимость заменять и регенерировать фильтрующей материал.

    Характеристики некоторых фильтров приведены в Приложении, табл. 9.

 

     8.2.2. Тепловлажностная обработка воздуха

  Кондиционирование предусматривает нагрев или охлаждение воздуха, его увлажнение или осушку. Изменение состояния воздуха в этом случае осуществляется за счет подвода или отвода к нему теплоты и влаги.

    Пусть, например, воздух с начальным состоянием, характеризующимся точкой А (см. фрагмент id – диаграммы, рис. 8.1) с параметрами   d_A, i_A, t_A, , требуется довести до состояния, характеризующимся точкой Б с параметрами d_Б , i_Б, t_Б, .

    Количество теплоты, необходимое для протекания процесса

=  (  -  ,        (8.1)

а количество влаги

 = ),     (8.2)

где  – массовая секундная подача

воздуха на обработку.                                                                                                                                            

    Разделим уравнение 8.1 на урав-                   

нение  8.2, обозначим их отношение                Рис. 8.1. Фрагмент id – диаграммы

через получим

                                 (8.3)             

Такой процесс обработки воздуха, когда одно­временно происходит прираще­ние или потеря тепла и влаги, называется т е п л о в л а ж -

н о с т н о й   обработкой.

         На рис. 8.1  этот процесс изображен лучом, соединяющим точки   А и Б, ха­рактеризующие начальное и ко­нечное состояния воздуха. Наклон луча определяется отношением приращения орди­нат  к приращению абсцисс . Величина  в формуле (8.3) представляет собой угловой  коэффициент луча (линии) в косоугольной системе коорди­нат.  

Прямая, наклон которой определяется угловым коэффициентом , называется лучом тепловлажностного процесса.

  Величина  из­меряется в килоджоулях на килограмм влаги.

Рассмотрим некоторые случаи изменения состояния воздуха при разных угловых коэффициентах, рис. 8.2.

Первый случай. Воздух, характеризуемый точкой А, до­водится до состояния с параметрами в точке Б, При этом воздухом поглощается одновременно теплота и влага, причем i _Б > i _А  и   d_Б > d_А. В этом случае направление искомого луча про­цесса будет характеризоваться отношением

 .              

и соответствовать нагреванию и увлажнению воздуха.

Второй случай. Начальное состояние воздуха характе­ризуется той же точкой А и теми же параметрами, а конечное состояние – точкой В с параметрами i _В = i _А  и   d_В > d_А. Так как процесс увлажнения воздуха проходит при постоян­ной энтальпии, то направление луча процесса

и соответствует изоэнтальпно-  му увлажнению воздуха.

Третий случай. Начальное состояние воздуха то же, а конечное состояние характеризуется точкой Г с параметрами   i _Г   i _А   

Рис. 8.2. Тепловлажностные про-      и   d_Г = d_А т. е процесс проходит

цессы обработки воздуха                     при постоянном влагосодержании

                                                                       с направлением вниз от точки А. Направление луча процесса в этом случае будет

Четвертый случай. Воздух (точка Д) отдает теплоту и влагу

 (i _Д   i _А  и d_Д d_А)  т. е. проходит процесс охлаждения и осушения воздуха. Направление луча процесса