Повітронагрівачі біметалічні зі спірально-накатним обребренням

Повіторонагрівачі біметалічні застосовуються в системах повітряного опалення, вентиляції, кондиціонування та сушильному устаткуванні.

В якості теплоносія у воздухо повітронгарівачах застосовують:

- гарячу воду із температурою до 180 °С та робочим тиском до 1,2 Мпа.

- пару із робочим надлишковим тиском до 1,2 МПа та температурою 190 °С.

Повітронагрівачі складаються із біметалічних теплообмінних елементів, трубних решіток, кришок із перегородками та бокових щітків.

Теплообмінник виконан із певної кількості теплопередаючих трубок в залежності від моделі та типорозміру повітронагрівача.

Повітронагрівачі (калорифери) сталеві з гофророваними пластинами із плоскоовальними трубками.

Такі повітронагрівачі призначені для нагріву повітря із запиленістю не больше 0,15 мг/м в системах вентиляції, повітряного опалення, кондиціонування та в сушильному устаткуванні. В якості теплоносія можна використовувати гарячую воду або пару із тиском до 1,2 МПа.

Тепловіддаючу поверхню калориферів образують плоскоовальні сталеві трубки на які із кроком 3,7 мм насажені сталеві гофровані пластини товщиною 0,5 мм.

 

Процес обробки повітря в повітронагрівачі

Принципова схема зміни стану основного потоку повітря при проходженні крізь установу може бути зображено в d,h - діаграмі у вигляді відрізку прямої лінії.

 

 

Рис. 3.4. Процес нагріву повітря в d-h діаграмі.

 

В такому процесі проходить зменшення відносної вологості повітря (φ₂ < φ₁), збільшення температури (t ₁ < t₂) та збільшення ентальпії (h₁ < h₂).

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

ВИВЧЕННЯ ПРОЦЕСУ ОХОЛОДЖЕННЯ ПОВІТРЯ

Мета роботи: Вивчити процес охолодження повітря.

Порядок виконання роботи:

1.Виміряти параметри повітря на вході та виході з повітроохолоджувача;

2.В діаграмі побудувати процес обробки повітря в поверхневому повітроохолоджувачі;

3.Розрахувати кількість вологи, яка випадає на поверхні повітроохолоджувача за формулою:

, кг/с

4.Розрахувати кількість тепла, що прийняв на себе повітроохолоджувач, за формулою:

, кВт

5.Зробити висновки після зробленої роботи.

Загальні положення.

Поверхневі повітроохолоджувачі за своєю конструкцією аналогічні калориферам. В них обробляєме повітря проходить між трубками.

Охолоджуюче середовище, яке відводить від повітря тепло та підтримує температуру поверхні трубок на необхідному рівні, рухається в середині трубок. В якості охолоджуючого середовища в поверхневих повітроохолоджувачах застосовується холодна вода, розчини солей або рідини, які киплять при низкій температурі (аміак, хладон-12, хладон-22 та ін.).

В системах кондиціонування повітря використовуються повітроохолоджувачі, трубки яких мають обребрення, виконане зі сталі, меді або алюмінія.

Поверхневі повітроохолоджувачі конструктивно відрізняються від калориферів (розміри, крок ребер та ін.).

На рис. 4. 1 показана конструкція поверхневого повітроохолоджувача з безпосереднім кипінням холодоагенту.

В практиці кондиціонування повітря використовуються незрошувані та зрошувані повітроохолоджувачі. У незрошуваних повітроохолоджувачах можуть здійснюватися процеси обробки повітря двох видів — охолодження без зміни вологовмісту та охолодження із осушенням. Якщо середня температура охолоджуючої поверхні t_{пов. cp} вище температури точки роси t_p повітря, то відбувається охолодження повітря без зміни вологовмісту.

 

 

а) б)

Рис. 4.1. Конструкція поверхневого повітроохолоджувача з безпосереднім кипінням холодоагенту (а), а також фотографії апарату з торця(б).

 

На рис. 4.2а показан процес обробки повітря на i-d-діаграмі (промінь АВ).

 

 

Охолодження повітря із одночасним його осушенням на величину d буде здійснюватися, якщо середня температура охолоджуючої поверхні повітроохолоджувача буде нище температури точки роси повітря.

Побудова процесу обробки повітря на d-h -діаграмі показано на рис.4.2 Осушення повітря проходить за рахунок випадіння на робочої поверхні трубок повітроохолоджувача конденсату з повітря. В цьому випадку процес обробки повітря здійснюється в результаті його контакта із водою, яка стікає по трубкам повітроохолоджувача. Положення променю процесу на полі d-h - діаграмі залежить від температури поверхні трубок, часу контакту повітря із робочою поверхнею повітроохолоджувача та ін.

Зрошення повітроохолоджувачів водою застосовують для інтенсифікації тепловологообміну.

 

 

Рис. 4.2. Процес обробки повітря в поверхневих повітроохолоджувачах сухого (СА) охолодження; охолодження із осушенням (ВF).

 

 

При відносно невеликої кількості розбризкуваної води (коефіціент зрошення не більше 1 кг/кг) в зрошуваних повітроохолоджувачах вдається значно інтенсифікувати процеси тепло- та вологообміну між повітрям та водою, що дозволяє знизити металоємкість апаратів та зробити їх більш компактними. В зрошуваних повітрохолоджувачах одночасно проходить очищення повітря та зовнішньої поверхні апаратів від пилу, з повітря частково видаляються неприємні запахи.

Зрошувані повітрохолоджувачі представляють собою звичайні повітроохолоджувачі, обладнані додатково зрошуваним пристроєм та каплепоглиначем (сепаратором). Рух між повітрям і водою може бути прямоточним, перехресним та протиточним.

а) б) в)

Рис.4.3. Схеми розподілу хладагентав повітроохолоджувач з безпосереднім кипінням (а – паралельна, б – послідовна, в – змішана).

 

При прямоточному рухові повітря та води зрошуваний прилад розташовується перед повітроохолоджувачем, при перехресному та протиточному русі — над ним. Піддон для збору отпрацьованої води встановлюється під повітроохолоджувачем. Вода із піддону до форсунок подається насосом. Для запобігання відноса капель розпилюємої води за повітроохолоджувачем встановлюють сепаратор-каплепоглинач.

В зрошуваних повітроохолоджувачах можна отримати тіж самі процеси обробки повітря, що і в камерах зрошування. Для цього необхідно подавати в трубки повітроохолоджувача хладоносій потрібної температури. При необхідності отримання адіабатного процесу подача хладоносія у повітроохолоджувач не відбувається.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5