冬季最小新风比为10%,则新风需要的加热量为0.1m(iB-iH),此加热量由车间的余热量完成。因余热的大小不同分为以下两种情况。
1.有余热的空调过程当车间余热量大于新风热负荷,即Q>0.1m(iB-iH)时,空调不需要加热,其过程如图3-40所示。
图3-39 定风量系统夏季空调过程
图3-40 有余热的空调过程
室外新风与一次回风混合到C,然后用循环水处理至K,再与二次回风混合到送风状态点O,送入车间吸收热量,以保证车间空气状态在B点。
新风量mH为:
一次回风量m1为:
二次回风量m2为:
m2=m-mK
二次混合状态点的焓iO的计算同式(3-37)。
2.缺热的空调过程当车间的余热量为负值或根据余热量计算的通风量小于满足换气次数所需的通风量的空调称为缺热空调。此时需要用预热器和再热器,仍用一次回风,空调过程如图3-41所示,与之相应的空调系统如图3-42所示。
图3-41 缺热的空调过程
图3-42 缺热空调系统示意图
采用一次回风,新风比例由iK线确定;当新风比不能满足要求时,采用预热器使新风比达到最低要求;用循环水处理空气,机器露点K状态的空气用再热器加热至K',K'状态的空气送入车间吸收车间余热保证车间空气状态在B点。
预热量用式(3-35)计算,再热量Q2可用下式计算。
式中:Q2——再热量,kW;
n——换气次数;
V——车间体积,m3;
ρB——车间空气的密度,kg/m3;
Q——车间余热量,kW,有Q>0、Q=0、Q<0三种情况。(www.xing528.com)
例3-4 某地冬季空调室外设计气象条件是干球温度tH=-10℃,φH=60%;室内温湿度要求为tB=24℃,φB=65%;车间余热量为9.304kW,空调采用一次回风,循环水处理空气,新风比10%(占总空调风量),换气次数要求不小于5次/h,车间体积为5000m3,送风状态点的相对湿度φK=90%,水气比μ=0.5。试计算冬季空调过程。
解:据已知条件在i—d图上绘出空调过程如图3-43所示,从i—d图上查得各状态点参数分别为iB=55kJ/kg干,dB=12.1g/kg干;iH=-7.8kJ/kg干,dH=1.1g/kg干;iK=49.5kJ/kg干,dK=12.1g/kg干,iK=iC1=iC,tK=18.7℃。
新风比例为:
图3-43 例3-4空调过程示意图
为保证新风量为总空调风量的10%,使用预热器对室外空气进行加热处理,取BM=10BC,则:
iB-iM=10(iB-iC)
55-iM=10(55-49.5)
iM=0(kJ/kg干)
在i—d图上作iM等焓线与dH等湿线相交于N点,连BN与iK线交于C1点。空调过程为:
空调风量为:
验算换气次数(取ρB=1.2kg/m3):
按车间换气次数要求确定通风量为:
L=5V=5×5000=25000(m3/h)
m=5V×1.2=30000(kg/h)=8.33(kg/s)
因m>mK,故车间通风量定为30000(kg/h)。
预热量为: Q1=0.1m(iN-iH)=0.1×8.33×(0+7.8)=6.5(kW)
再热后送入车间空气的焓值:
喷水量为: W=μm=0.5×30000=15000(kg/h)=15(t/h)
循环水处理,绝热加湿过程喷水温度不变,等于被处理空气的湿球温度,则:
喷水温度为: tshc=tshz=tc1=17.6(℃)
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