ГОССТРОЙ СССР ГЛАВПРОМСТРОЙПРОЕКТ ВСЕСОЮЗНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СОЮЗСАНТЕХ ПРОЕКТ Государственный проектный институт САНТЕХПРОЕКТ

Серия ВЗ-25

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАСЧЕТУ ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАМЕР

МОСКВА 1968

УТВЕРЖДАЮ:

/ГлавшИ инженер фш Сантехпроект

ОшАШ

В нестоящей третьем издании рекомендаций содержатся материалы для расчете оросительных камер центральных кондиционеров, применяемых в системах кондиционирования воздуха и вентиляции.

В настоящем альбоме приводятся новые данные для расчета процессов охлаждения и нагревания воздуха в оросительных камерах при распылении в них холодной или горячей воды.

Приводятся также новые денные для расчета двухступенчатых камер и зависимости для расчета охлаждения циркуляционной воды в оросительных камерах.

Расчет процессов обработки воздуха производится по методу, разработанному кандидатом техшнаук Л.М.Зусмановнчем.

Этот метод рекомендуется применять для расчета типовых и индивидуальных оросительных камер, а также для теплотехнических расчетов вновь конструируемых камер.

Конструктивные характеристики секций центральных кондиционеров приводятся в альбоме оборудования "Центральные кондиционеры".

Альбом составлен канд.техн. наук Л.М.Зуомаиовичем, подготовлен к изданию в техническом отделе ГПИ Саитехпроект и утвержден в качестве материала, обязательного для применения в системе Всесованого объединения Совасантехпроект.

С выходом настоящего издания ранее выпущенные первое и второе издания альбома по расчету оросительных камер кондиционеров анцулжрувтся.

40-

где    А, С, К - коэффициенты»

0; т,п - показателя стелены

- относительное изменение _    -    up    твплосодерхахн»    воздух*!

лТс

C/i иУл - теплосодерханяя воздух* до м после ороаенвя

to-/ и 1сг-

тенлооодержаяие в температура точки роем воздух* до оровеввя в кввл/кг в грод|

гнгреметричоская разность температур воздух*

» грм*

гягреметрнчесхед разность топлосодервавв! воздух* в ккал/кг

- начальная температура распыляемо! водв в град»

tp- £ &н _ температурим! аналог двинуло! сидм/разно потенцвалов/ влагообмема в град!

температурнн! кратер*!, учитывай»*» начальные cc,-t.p параметре воздуна в водн|

-    коэффициент ороневн*!

-    холвчоетво распыляемо! воды в кг/ч;

-    количество обрабатываемого воздуха в кг/ч;

-    теплоемкость вязду влажного воздуха в ккал/кг

гр«Д1

Критеря» PL уВходяцн! в ураввенне /4/ в учвтывавцн! влнянне влвгообмена на теплообмен «определяете я по следух-ще! формуле»

/?,= у+^а..а г    34а,

-42-

влагообмеяа / tp - £ён / к начальной гнгрометрической разноси температур воздуха / tc< - ±р /•

В ааввснмостн от абсолютных значений tpj-Ь&я и tc пра Mi - const может мне» место раалнчнан велнчнна движущей силы влагообменадР=Ри-Рб*=^«^г£ф]оэтому одна жрвтеряй Mi характеризует температурные условна толь» при явном теплообмене /уравнение /5/ .

Критерий Я. учитывает влияние влагообмена на теплообмен н определяет действитедьяув величину движущей снам/ ревности потенциалов/ влагообмена, жоторая зависит от абсолютных значений tp ^и » входящих в разность /tp-tan/»

Произведение критериев Mi Я характеризует отяоаевие движущей силы влагообмена к начальной гигрометрнчесной разности температур обрабатываемого воздуха и поэтому используется для характеристики полного теплообмена /уравнение 4/. Эго же произведение хритериев^Яхаракх*-ризует и отноиение движущей силы влагообмена к движущей силе теплообмена /£с-£ен/

Критерий В, или как его обычно называют коэффициент орошения,представляет собой отноиение весовых сноростей воздуха Vjf я воды US'ft^&    в поперечном сечении

оросительной камеры В = ^^-    и    характеризует    гидро

динамические условия тепло я влагообмена*

Таким образом, тепло - и влагообмен в оросительных каыерах,оценнваемый величинами а С/и дТс , характеризуется как температурными /произведение М, Я /, так и гидродинамическими /критерий В/ условиями обмена*

43-

Графическая интерпретация ъыячи & С/;&Тс ; № j R. и сг применительно к процессам охлаждения в осущення воздуха представлена на .ряс .3

12. Пря непосредственном контакте воздуха с водок могут происходить семь различных процессов тепло-в влаго-обмеиа /см. рис.1/, которые равдедявтся ва трв группы.

А. Процессы,протекавшие с появхеявем теплоеодержания, характеризуется тремя режимами вдагообмева при охлаждении вовдухат

процесс I - осупевве в охлаждение воздуха /а/е

процесс 2 - без взмевеявя влагосодержанвя /сухое охлажхенве dz= cfv /|

процесс 3 - увлажнение в охлажхенве воздуха Idt > d-t /.

Б. Процесса без в вменения теплосодержания обрабатываемого воздуха. К этой группе /см. ряс.1/ относится только одмж процесс 4 - процесс адиабатического увлажнения в охлаждения воздуха /с!г >Ф/

В. Процессн,сопровождашди<Нивниением теплое одержания, характеризуется тремя режимами теплообмена прн увлажнения воздуха.

процесс 5 - охлаждение в увлажнение воздуха    i

процесс б - изотермическое увлажнение воздуха процесс 7 - нагрев и увлажнение воздуха    /£ce>ic-t/.

13. Проведение перечисленных в п.12 процессов обработки воздуха в оросительных камерах зависит от взаимного соотношения трех величин!

начальной температуры распыляемой воды

начальнах параметров обрабатываемого воздуха(£С/4/ ‘-^г'>

коэффициента орошения В.

Эти величины входят в расчетные уравнения /4/ и /5/.

—/V-

Й(С.З Графическая иктерлретация ряочепш* величия аЗ ; дТ& -    и а

В З-d -^иягрянме.

atp-t^-tp - гмгроме/гричессяя рААЯОСТ*;

.м- 3,-tfo,    3,-3*

АЭ * ЗУ - Ьр ~ Qt4(t«.-t,p) “ очноеителькое изменяли е геягосодержакия; аТо* ~^су “ относительное изменение темпера** рм.;

^Mi"TTT7— Танлературиии критерий)

R=.i+    в'*^^^<Й^1срнтсрт^^тшиио11^|«    ъхиъммг влатооЗнеиа яатиишо$мен-_;

^ tp-ttH * ^1ьоа4^,Фи«,ие»т, ми Рт. tr | г?а*.

-45-

Условия,необходимые в достаточные для проведения каждого as com процессов тепло- в влагообмена при непосредственном контакте воздуха с во до! /ев. рис. I/, приведены в табл.1.

Произведение критериев Л7гА=-1 является осиовпш граничным условием, разделяющим три группы процессов/ с повннеяи-ем,бев и вменения в с понижением теплосодержания/.

Оно непосредственно следует ив обобщающих уравнение типа /4/ и било получено не реиения дифференциального уравнения для адиабатических процессов.

44. Развернуты! вид обобщающего уравнения /4/ относительно разности теплосодержания воздуха раскрывает составные части процессов полного теплообмена.

д7⁼ «7/ -Ул =ACp(tcrtp)H^p,B^m+J}Cf>(ti> ~1ен)Я**^Р' В**    /7/

И8 уравнения 111 следует, что разность дУ охлаждаемого воздуха состоят из двух слагаемых. Первое определяется начально! гигрометррчесхо! разностью температур /£с,- £>о/, а второе-величино! температурного аналога движуще! силы влагообмена Itp-terf. Чем меньне значение Itcftp /, т.е.чем больной относительная влажность воздуха *f> , тем незначительнее доля первого слагаемого в общем теплообмене.

При / ±Q<-tp /-Он * IOOf величина перво! составляющее в уравнении равна нулю. При этом условии полученн уравнения для расчета процессов обработки насыщенного ввиду».

15. Уравнеяня/4/ н /5/ применимы для описания процессов тепяо-н влагообмена происходящих в оросительных камерах

-41-

рашчт конструкция.

Структура указанных уравнения не uiicr от конструктивных характеристик камер.

В зависимости ох вонструхтввных характерветвк камер, т.о. от двамотра выходных отверста! центробежных форсунок do, плотности ях расположения на стояках п , числа рддеа стояков 2 и от взаимных направленна двнження воядуха я водя» в уравнениях А/ н /5/ изменяются только величиям показателе! степени пн Ш у коэффициента орояенил В я величины коэффициентов А,С и К.

16.    Численные значения коэффициентов я показателе! степене! в уравнениях А/ н /5/, в зависимости ох указаниях в п.15 конструктивных факторов .приведены в расчетных таблицах

2,5 н 10.

Ох размеров площади поперечного сечения оросительных камер у величины А,С и к и показатели т и п , при всех прочих равных конструктивных характеристиках, практически яе зависят.

17.    Обобщающие уравнения,приведенные в табл.2,5 и 10, применимы для расчета процессов изменения состояния воздуха с различными начальными параметрами.

В том числе эти уравнения справедливы и для расчета процессов охлаждения /табл.2/ или нагрева /табл.10/ насыщенного воздуха при </, - 1009*. При постоянном произведения критериев HiR, величины д С/ не зависят от гигрометрячесю! разности температур (to-tp) т.е. при Л7, Я, - const

лд t f (tci-tp).

-i9-

висииости, приведенные в таблицах 2,5,7 в 10, связывают воеди-не начальные н конечные нараыетры воздуха, начальную тейпе ра-туру ороиающей вода н коэффициент ороиеняя В, что создает вовнояюств дня решения как нрявнх, так н обратных задач но расчету оросительных катер. Методика расчета и ход рем-ния различных теплотехнических задач приведены в табл. 14, 15,16 и 17.

I. РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕПОСРЕДСТВЕННО!

КОНТАКТЕ ВОЗДУХА С ВОДОЙ_

А. Расчет процессов понижения теплосодержания _мзддха_

I. Одноступенчатые оросительные камеры

21.    Расчет процессов понижения теплосодержании воздуха

в оресвтельнях хажаржх различных поперечных сечений провево-дится по значении критериев с С и л Тс Формулы для расчетов приведены в табл. 2.

По табл. 2 / см. форнули (Ю) ♦ (16)/ нив рассчитывается различные оросительные камеры, характеристижи которых пред-стявяенн и табл. 3.

Приделы изменения яараыетреи воздуха я йоды для расчетных формул (10) - (16) указаны в табл. 4.

22.    Для облегчения расчетов по формулам (1и)-(16) состав-лет воыогравт 1,2 в 4.

Критерий ft определяется по диаграмме 1, составляю! по формул (6).

Дм облегчения аваяятяческях расчетов в приложении врвве-денн табл. 18 и 19, в которых содержатся значения коэффицлитов ороиения В и критерия R , вычисленные в соответствуют! степенях.

23.    Пря язображенин процесса язкелнжя состояния воздуха на 3 -d диаграмме прямой линией следует иметь в виду, что конечные аараиетри воздуха приобретают белее высокие значения, чей конечная температура отпденной воды 1( т.е. процесс отклоняется вправо от значения t«K ).

-2-

йдддгiа а1Д

Стр.

I. Общее волохеяяя............... Ц

D. Сущность метода    расчете    оросительных    камер________________Э

В* Расчет процессов пра непосредственном контакте

воадуха с ведом в ороспешных камерах................. 19

i. Расчет процессов поннхеяна хеидесодерхания

воадуха........................... ................19

I/ одяоступенчатне    ороснтеяьнне    камеры________________19

2/ двухступенчатые о рос пепине хаморн..................23

Б. Расчет процессов адиабатического увдахяеннн ■    „„

охлаждения вощдуха............................ 26

В* Расчет процессов повиаенид топдосодеркаянд

вовдуха....................................................................31

Г* Расчет охдащдення води в оросительных каморах.... 35

1У.Последовательность расчетов обработки вощдуха в ,_Л оросятедьинх каморах------------------------ 38

У.Примори расчетов.............. Н8

Пряыерм I я г. Расчета охяакдеяяя я осущеняя ,. вощдуха» Прямая вадача»—.......................... .48

Примеры 3 я Ч, Расчета охдащденяя я осуаення _сп вощдуха» Обратная задача........................................... 59

Пример 5» Расчет сухого охдахдения вовдуха..............69

Пример б» Расчет ехдахдеаяя я увлажнения вощдуха.....73

Пример 7» Расчет охдааденяя я осущеняя насыщенного

вощдуха................. 77

Пример    8.    Расчет охдааденяя я осущеяня вощдуха в _оп

двухступенчатом камере..................... oU

Пример    9»    Расчет адиабатического увлажнения    _0|

вощдуха» Прямая задача................................ОН

Пример    Ю.Расчет адиабатического увлахневяя    _Qn

воздуха» Обратная задача................ о/

Пример II.Расчет изотермического увдахненяя воадуха90

Z. ^акквсе ДЛЯ/ расче/та Ttpoi^eecoa -пдкижек-иа теяхо содержания* воэдоз&а, & одкостугьекчатьол оросителькьех камерам. Тигронет- рИЧеС-fC ВЛ разность Темпера- тур t р -Характер процессов обработки Воздуха. Циаметр вкходнмч отверстия форсунок (Lo, нм Ра^оче-тк-ьге зависим. ости Материала Для srvpощенил расчетов Дл.х определения величин дЗ и Djj, &ля определения Величин дТс. и tcfc Иокогранмм Диаграмма ТаЗлидн OtAtptlS Оечшек-ие, csxoe ox* Ы^кдение и^&даж' некие Воздуха- 5.0тЦ,5 ^7^]аЧГ W дТс. * (0,73 + 0,49 («J Номограмма £ Диаграмма! а*-*. шц>едоле- нмя Критерия в Таблицы; <8 и <9 с вычислен Н.ЫМИ знаменной b*Z Ь соответствующих степенях:. k.Q a5=0,G2(j+M,fcJR,'O'V,S6 И лТ«,=(р,7«+0,Э8М1)&0,3 (О) Номограмма 2 3,0 s 0,7(1+ М, 2 J R/"0'5 12 (А) ДТс * (0,81 Q.V6 Н,) В0’” [К) Номограмма 2 O^tp-so Йсзшекие 1еасли^ек-Клго Воздух 5,0-4,5 дз =3rv°.,57(.tp't‘«j («) Значение Ььг определяется но У2иЧ4* 400% Номограмма

-го-

-3-

Стр

Припер 12. Расчеты нагрева и увлажнения воздуха_______95

Пример 13* Расчет нагрева и увлажнения насыщенного

воздуха....._....... Эй

Пример 14* Расчет охлаждения воды. Прямая задача .J02

Примеры 15 и 16. Расчеты охлаждения воды.    ._пп

Обратная задача     1    Ur

У1* Расчетные номограммы и диаграммы.................................Ж

Номограмма I для расчета процессов с понижением теплосодержания воздуха. Диаметр форсунок do =

= 4,5-5,0 мл. _     111

Номограмма 2 для расчета процессов с понижением теплосодержания воздуха. Диаметр форсунок do -    ...

- 3,0-4,0 мм ................ 112

Номограмма 3 для расчета процессов с понижением теплосодержания воздуха в двухступенчатых    _

оросительных камерах.     -........—f 13

Номограмма 4 для расчета процессов охлаждения и нагрева насиценного воздуха . ...........................

Номограмма б для расчета процессов с повышением теплосодержания воздуха...................... .Но

Номограмма 7 для расчета охлаждения воды в ороси* тельных камерах. .. ................ И7

Диаграмма I для определения критерия R,

/прutp-t_BHz? - 15°л

Диаграмма 2 для определения критерия Я

Тпри£.£₅„^ - №г

УП. Прилохения ........................................ -.............. -J20

I. они» полагамя

1.    Настояло реявяядяяп (нхппюв да мпдотехннчео-яого расчета оросятедышх камер, применяемых > остовах коядв-цвопроваяд nixjn 1 хентапцп.

В рехоиеадацлх ярвядятев халве ддя расчета одноступенча-твх а двухиуявчатах имр «ротон, а таяяе лмслоста ддя расчета оааавдевл щвркуяяцваяве* веяв в оросвтеаанх «мерах.

2.    Маминешме ураввевл ■ яевегрянл, праводшше в реко-веадацвях, вовляхвт равстатавап л едшшу «входу все сею яроцоооох обработав воздуха (рве. I), кетарве осущес«ва«втся

в ореевтедьлх ваверах яра расхыдевл в авх хеаехно! ада горяча» веди.

3.    Дл расчета оресатааявх «авар врявдяса авадатачеекм уралевл» ваиНеяе «вал едеввевщл рлхвчвл врецессн тев-я- ■ вяагообвева яря велсредатвелев веяявта воздуха с воде». Огаячл еаввеялста» яснел «авх в верхов ■ впрок нэда-вяях таьбоя от яраводамнх уравлл» еостоат в том, что пос-лдвл учитывая вавяле лчаюввх лраветроа мвдуха в вода вроавпдмвл двух врвтарлв »jR.

а. Вроваведевя иувирвев Mj,R яовяявл:

хвравап обвял урале дввн раадячал яроцоссы обработав воздуха ( с лшвввяев в лншавлв теяяосодерхадяж);

учесть валял пграветрячаел» ревновав тошератур в подучать едлл вавлввоета ддя расчета яро лесов яме иен д сос-тоаал во»духа с рляяялл вачажышан врмтрш;

буяетвеиио раеащрять дааалов врляявл реяовавдушшх дл расчете ураввевл, врежтячеевв ддя все! работа» обдаста D-d длграшл. Првлдлл в табддцах 2 а 10 уравлвл позволю рассчатоять процесса охяядевп воздуха до ллчво» теа-лретурв tc₂ « ♦ ♦ 5°С в вроцессв увааявевл а нагрева воздуха до tc₂ « 85 ♦ W°C.

5. 1дя ооулствлял рлалввх вроцесоов лвевевл состоя-яш воздуха цедесеобрняио врвляять двух- вл трехрядные оросв-тедхвие жаворв фарсуяоч вето тал, а ддя адвабатвчасяого увдая-неяяг л «дуга одяерндвш ап двухрядле ваверв.

В двухрядных ваярах расшатало мл форсувяал сдедует пранавать веално-хстречнш, в трехрядявх - как вропвопчввв

-5-

-6-

(форсуней всех трех рядов распнлятт воду против потока воздуха), так ■ взаимно-встречн» (форсунки первого ряда распы-дивт воду по потоку вовдуха, а форсунки второго и третьего рядов - против потока воздуха). В однорядных камерах распыленна пода, кик правило, додано быть против потока воздуха.

6.    Распыле кие иода в оросительных камерах, как правило, осуществляется центробвждамы тангвпдвадьннп форсунками.

В типовых кондиционерах применяет форсунки конструкции ВПК НИИ Сиитехииии ( Кд 1002-25) с подводящий каналои диаметром 7,0 мм м выходим отверстиями диаметром 3,0 t 6 мм. Производительность укаваявых центробежных форсунок, в зависимости от давления вода перед кип и диаметра' выходного отверстия, предствихева на ряс. 2. График построен во формуле, приведение! и справочнике типовых секций центральных кондиционеров.

п — чй ч о 0,48 j 1,38

Ц/~ ^38,5 * *о • ио кг/ч, (I)

где Р₀ - избыточное давление иода перед форсунками в

кгс/см³;

d₀ - дмаммр выходного отверстия форсунки в мм.

7.    Различные процессы тепловлалностпой обработки воздуха могут быть осуществлены в оросите льних киверах с диаметром выходных отверстий центробежных форсунок 3,0 t 6,0 мм. Для процессов охлаждения и увлажнения обмине применяется форсунка с d₀ » 8 т 4 мм.

При выборе диаметра d, необходимо учитывать следующее:

а/ Процессы тепхоилажностной обработки воздуха при применении форсунок тонкого распыления (d₀ *3*3,5 ми) протекает более интенсивно, чем при использовании форсунок грубого распыления ( d₀* 5 ■» 6 мм).

При этой давление воды перед форсунками топкого распыления требуется значительно больиеф, что приводит к увеличение мощности насосов и дополнительный расхода* электроэнергия;

б/ форсунки тонкого распыления подвержены более частому засореиыа, чище выходят из строи и поэтову общее число форсунок I , располагаемых в камере прп d₀ ^ 3,0 мм, должно быть увеличено в среднем на 10 * 15%.

-7-

-8-

8. Общее количество воды,распыляемое форсунками в камере орошения,определяется по формуле:

W • BG кп/ч    /2/

где:    -    коэффициент    ороненяя, кг/кг

G - количество обрабатываемого во вдула, кг/ч. Производительность одной форсунки определяется по следу идей формуле:

9-- Т '    ^

где:    I    -    общее число центробежных форсунок в камере:

Z - число рядов стояков с форсунками:

f' - поперечное сечение камеры, м2 ;

Л'&ь - плотность расположения форсунок на стояках ^йГ в ряду, их/м2 ряд.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений при расчете сопротивления проходу воздуха для типовых оросительных камер принимается:

для однорядных и двухрядных камер 7 % - 26, для трехрядяых камер    7 § ■ 35

-9-

П. СУЩВОСТЬ МЕТОДА РАСЧЕТА ОРОСИТ ЕДЬНЫХ

_ЬШ_

9* Метод расчета оросительных камер,разработанным кандадатоы техннческнх наук 1.М. Зусмановичем, есноваа на применения критериальных завнсниосте! /4/ ■ /5/, характеризующих иименения тепдоеодерхамя дС/ я температуры лТе обрабатываемого во аду ха, дял оввсаняя в расчета рааявчвых процессов,провсходяывх пря непосредственном контакте воздуха с водоМ. Эта завясямостя быдя подучены с вомоцвв теория водобяя вря ревевяв основннх^ифференциальных урав-яенвм водного в явного теплообмена.

10. Процессы ,нрояс ходящие вря непосредственно!! контаве воадуха с иодом в различных ороснтедьвых камерах, выражаются сдедувцнмя бевразмерннмя аавяснмостямя.

Для водного теплообмена!

4У°А(‘/ + М*Я)Я^,>'В^т

Для явного теплообмена

л Тс = (c+K'M-t)В^п

Излагаемым метод базируется на теоретических в экспериментальных ясследованялх автора /ом "Оросительные камеры

Остановок искусственного климата*, вед. Маянноетроение 967г./, а танке на обобщения я обработке больного экспериментального материала ,полученного при испытанна различных оросительных камер в других контактных аппаратов докторами техн.ваух 1.Д. Берманом,А.А. Гоголиным,Е.Е. Карпи-сом.О.Я. Кавериным, Е.В. Стефа новым, II.Б. Участкишш,хаищи-дат&мв наук П.Н. Дербняш,В.В. ЩухкпацД.А. Мате ленком,

А.В. Пузыревым. И. Г. Сенатовым,В.Н. Тетеревииковым,янхе-нерами I.H. К/Р^ановш^|,М.Д. Соснным,Н.1.Нмхоаай и др.