Qëllimi kryesor i ventilimit të shkarkimit është largimi i ajrit të shkarkimit nga ambientet e servisuara. Ventilimi i shkarkimit, si rregull, funksionon në lidhje me ventilimin e furnizimit, i cili, nga ana tjetër, është përgjegjës për furnizimin ajër të pastër.
Për të pasur një mikroklimë të favorshme dhe të shëndetshme në dhomë, duhet të hartoni një dizajn kompetent të sistemit të shkëmbimit të ajrit, të kryeni llogaritjet e duhura dhe të instaloni njësitë e nevojshme sipas të gjitha rregullave. Kur planifikoni, duhet të mbani mend se gjendja e të gjithë ndërtesës dhe shëndeti i njerëzve që janë në të varen nga ajo.
Gabimet më të vogla çojnë në faktin se ventilimi pushon së përballuari funksionin e tij siç duhet, kërpudhat shfaqen në dhoma, materialet e përfundimit dhe ndërtimi shkatërrohen dhe njerëzit fillojnë të sëmuren. Prandaj, rëndësia e llogaritjes së saktë të ventilimit nuk duhet nënvlerësuar në asnjë rast.
Parametrat kryesorë të ventilimit të shkarkimit
Në varësi të funksioneve që kryen sistemi i ventilimit, instalimet ekzistuese zakonisht ndahen në:
- Shter. E nevojshme për marrjen e ajrit të shkarkimit dhe largimin e tij nga dhoma.
- Hyrja. Ofron ajër të pastër dhe të pastër nga rruga.
- Furnizimi dhe shkarkimi. Në të njëjtën kohë, ajri i vjetër i mykur hiqet dhe ajri i ri futet në dhomë.
Njësitë e shkarkimit përdoren kryesisht në prodhim, zyra, depo dhe ambiente të tjera të ngjashme. Disavantazhi i ventilimit të shkarkimit është se pa një instalim të njëkohshëm të një sistemi furnizimi, ai do të funksionojë shumë dobët.
Nëse nga dhoma nxirret më shumë ajër sesa furnizohet, do të krijohen rryma. Prandaj, sistemi i furnizimit dhe shkarkimit është më efektivi. Ofron maksimumin kushte komode si në ambiente banimi ashtu edhe në ambiente industriale dhe të punës.
Sistemet moderne janë të pajisura me të ndryshme pajisje shtesë, të cilat pastrojnë ajrin, e ngrohin ose e ftohin, e lagështojnë dhe e shpërndajnë në mënyrë të barabartë në të gjithë ambientet. Ajri i vjetër hiqet përmes kapuçit pa asnjë vështirësi.
Para se të filloni rregullimin e një sistemi të ventilimit, duhet t'i qaseni procesit të llogaritjes së tij me gjithë seriozitetin. Llogaritja e ventilimit në vetvete ka për qëllim përcaktimin e parametrave kryesorë të përbërësve kryesorë të sistemit. Vetëm duke përcaktuar karakteristikat më të përshtatshme mund të bëni ventilim që do të përmbushë plotësisht të gjitha detyrat e tij.
Gjatë llogaritjes së ventilimit, përcaktohen parametrat e mëposhtëm:
- Konsumi.
- Presioni i punës.
- Fuqia e ngrohësit.
- Zona e seksionit kryq të kanaleve të ajrit.
Nëse dëshironi, mund të llogaritni gjithashtu konsumin e energjisë për funksionimin dhe mirëmbajtjen e sistemit.
Kthehu te përmbajtja
Udhëzime hap pas hapi për përcaktimin e performancës së sistemit
Llogaritja e ventilimit fillon me përcaktimin e parametrit kryesor të tij - produktivitetit. Njësia dimensionale e performancës së ventilimit është m³/h. Në mënyrë që llogaritja e rrjedhës së ajrit të kryhet saktë, duhet të dini informacionin e mëposhtëm:
- Lartësia e ambienteve dhe zona e tyre.
- Qëllimi kryesor i çdo dhome.
- Numri mesatar i njerëzve që do të jenë në dhomë në të njëjtën kohë.
Për të bërë llogaritjen, do t'ju nevojiten pajisjet e mëposhtme:
- Mase shirit për matje.
- Letër dhe laps për shënime.
- Llogaritësi për llogaritjet.
Për të kryer llogaritjen, duhet të zbuloni një parametër të tillë si shkalla e shkëmbimit të ajrit për njësi të kohës. Kjo vlerë përcaktohet nga SNiP në përputhje me llojin e dhomës. Për ambientet rezidenciale, industriale dhe administrative parametri do të ndryshojë. Ju gjithashtu duhet të merrni parasysh pika të tilla si numri i pajisjeve të ngrohjes dhe fuqia e tyre, numri mesatar i njerëzve.
Për ambientet shtëpiake, kursi i këmbimit të ajrit që përdoret në procesin e llogaritjes është 1. Gjatë llogaritjes së ventilimit për ambientet administrative, përdorni një vlerë këmbimi ajri prej 2-3, në varësi të kushteve specifike. Frekuenca e shkëmbimit të ajrit tregon drejtpërdrejt se, për shembull, në një dhomë shtëpiake ajri do të rinovohet plotësisht një herë në 1 orë, gjë që është më se e mjaftueshme në shumicën e rasteve.
Llogaritja e produktivitetit kërkon disponueshmërinë e të dhënave të tilla si sasia e shkëmbimit të ajrit sipas shumëfishimit dhe numrit të njerëzve. Do të jetë e nevojshme të merrni maksimumin vlerë të madhe dhe, duke u nisur prej tij, zgjidhni fuqinë e duhur të ventilimit të shkarkimit. Kursi i këmbimit të ajrit llogaritet duke përdorur një formulë të thjeshtë. Mjafton të shumëzoni sipërfaqen e dhomës me lartësinë e tavanit dhe vlerën e shumëfishtë (1 për familje, 2 për administrative, etj.).
Për të llogaritur shkëmbimin e ajrit sipas numrit të njerëzve, shumëzoni sasinë e ajrit të konsumuar nga 1 person me numrin e njerëzve në dhomë. Sa i përket vëllimit të ajrit të konsumuar, mesatarisht në minimum aktivitet fizik 1 person konsumon 20 m³/h, me aktivitet mesatar kjo shifër rritet në 40 m³/h dhe me aktivitet të lartë tashmë është 60 m³/h.
Për ta bërë më të qartë, mund të japim një shembull të një llogaritjeje për një dhomë gjumi të zakonshme me një sipërfaqe prej 14 m². Në dhomën e gjumit janë 2 persona. Tavani ka një lartësi prej 2.5 m Kushtet mjaft standarde për një apartament të thjeshtë në qytet. Në rastin e parë, llogaritja do të tregojë se shkëmbimi i ajrit është 14x2.5x1=35 m³/h. Kur kryeni llogaritjen sipas skemës së dytë, do të shihni se tashmë është e barabartë me 2x20 = 40 m³/h. Është e nevojshme, siç u përmend tashmë, të merret një vlerë më e madhe. Prandaj, konkretisht në këtë shembull, llogaritja do të kryhet në bazë të numrit të njerëzve.
Duke përdorur të njëjtat formula, konsumi i oksigjenit llogaritet për të gjitha dhomat e tjera. Më në fund, gjithçka që mbetet është të shtoni të gjitha vlerat, të merrni performancën e përgjithshme dhe të zgjidhni pajisjet e ventilimit bazuar në këto të dhëna.
Vlerat standarde të performancës për sistemet e ventilimit janë:
- Nga 100 deri në 500 m³/h për apartamente të zakonshme banimi.
- Nga 1000 deri në 2000 m³/h për shtëpi private.
- Nga 1000 deri në 10000 m³/h për ambiente industriale.
Kthehu te përmbajtja
Përcaktimi i fuqisë së ngrohësit të ajrit
Në mënyrë që llogaritja e sistemit të ventilimit të kryhet në përputhje me të gjitha rregullat, është e nevojshme të merret parasysh fuqia e ngrohësit të ajrit. Kjo bëhet nëse ventilimi i furnizimit organizohet në kombinim me ventilimin e shkarkimit. Është instaluar një ngrohës në mënyrë që ajri që vjen nga rruga të nxehet dhe të hyjë në dhomë tashmë të ngrohtë. E rëndësishme në mot të ftohtë.
Llogaritja e fuqisë së ngrohësit të ajrit përcaktohet duke marrë parasysh vlera të tilla si rrjedha e ajrit, temperatura e kërkuar në dalje dhe temperaturën minimale të ajrit në hyrje. 2 vlerat e fundit janë miratuar në SNiP. Në përputhje me këtë dokument normativ, temperatura e ajrit në daljen e ngrohësit duhet të jetë së paku 18°. Temperatura minimale e ajrit të jashtëm duhet të specifikohet në përputhje me rajonin e banimit.
Sistemet moderne të ventilimit përfshijnë rregullatorë të performancës. Pajisjet e tilla janë krijuar posaçërisht për të zvogëluar shpejtësinë e qarkullimit të ajrit. Në mot të ftohtë, kjo do të zvogëlojë sasinë e energjisë së konsumuar nga ngrohësi i ajrit.
Për të përcaktuar temperaturën në të cilën pajisja mund të ngrohë ajrin, përdoret një formulë e thjeshtë. Sipas tij, ju duhet të merrni vlerën e fuqisë së njësisë, ta ndani atë me rrjedhën e ajrit dhe më pas të shumëzoni vlerën që rezulton me 2.98.
Për shembull, nëse fluksi i ajrit në objekt është 200 m³/h, dhe ngrohësi ka një fuqi prej 3 kW, atëherë duke zëvendësuar këto vlera në formulën e mësipërme, do të merrni që pajisja do të ngrohë ajrin me një maksimumi 44°. Kjo do të thotë, nëse në koha e dimrit Jashtë do të jetë -20°, atëherë ngrohësi i zgjedhur i ajrit do të jetë në gjendje të ngrohë oksigjenin në 44-20 = 24°.
Kthehu te përmbajtja
Presioni i funksionimit dhe seksioni kryq i kanalit
Llogaritja e ventilimit përfshin përcaktimin e detyrueshëm të parametrave të tillë si presioni i funksionimit dhe seksioni kryq i kanaleve të ajrit. Një sistem efikas dhe i plotë përfshin shpërndarësit e ajrit, kanalet e ajrit dhe produkte në formë. Gjatë përcaktimit të presionit të punës, duhet të merren parasysh treguesit e mëposhtëm:
- Forma tubacionet e ventilimit dhe seksionin tërthor të tyre.
- Parametrat e ventilatorit.
- Numri i tranzicioneve.
Llogaritja e diametrit të duhur mund të bëhet duke përdorur marrëdhëniet e mëposhtme:
- Për një ndërtesë banimi, një tub me një sipërfaqe tërthore prej 5.4 cm² do të jetë i mjaftueshëm për 1 m hapësirë.
- Për garazhe private - një tub me një seksion kryq prej 17.6 cm² për 1 m² sipërfaqe.
Një parametër i tillë si shpejtësia e rrjedhës së ajrit lidhet drejtpërdrejt me seksionin kryq të tubit: në shumicën e rasteve, shpejtësia zgjidhet brenda intervalit 2.4-4.2 m/s.
Kështu, kur llogaritni ventilimin, qoftë ky një sistem shkarkimi, furnizimi ose furnizimi dhe shkarkimi, duhet të merrni parasysh një numër parametrash të rëndësishëm. Efektiviteti i të gjithë sistemit varet nga korrektësia e kësaj faze, prandaj jini të kujdesshëm dhe të durueshëm. Nëse dëshironi, mund të përcaktoni gjithashtu konsumin e energjisë për funksionimin e sistemit që instalohet.
Sot, kursimi i energjisë është një drejtim prioritar në zhvillimin e ekonomisë botërore. Shkarkimi i rezervave natyrore të energjisë, rritja e kostos termike dhe energji elektrike në mënyrë të pashmangshme na çon në nevojën për t'u zhvilluar i gjithë sistemi masat që synojnë rritjen e efikasitetit të instalimeve që konsumojnë energji. Në këtë kontekst, ulja e humbjeve dhe riciklimi i energjisë termike të shpenzuar bëhet një mjet efektiv në zgjidhjen e problemit.
Në kuadër të një kërkimi aktiv të rezervave për kursimin e burimeve të karburantit dhe energjisë, problemi i përmirësimit të mëtejshëm të sistemeve të ajrit të kondicionuar si konsumatorë të mëdhenj të energjisë termike dhe elektrike po tërheq gjithnjë e më shumë vëmendje. Një rol të rëndësishëm në zgjidhjen e këtij problemi duhet të luajnë masat për të përmirësuar efikasitetin e pajisjeve të shkëmbimit të nxehtësisë dhe masës që përbëjnë bazën e nënsistemit të trajtimit të ajrit politropik, kostot e funksionimit të të cilit arrijnë në 50% të të gjitha kostove operative të SCR.
Shfrytëzimi i energjisë termike nga emetimet e ventilimit është një nga metodat kryesore për kursimin e burimeve të energjisë në sistemet e ajrit të kondicionuar dhe ventilimit të ndërtesave dhe strukturave për qëllime të ndryshme. Në Fig. 1 tregon skemat kryesore të rikuperimit të nxehtësisë ajri i shkarkimit, shiten ne treg te pajisjeve moderne te ventilimit.
Analiza e gjendjes së prodhimit dhe përdorimit të pajisjeve të rikuperimit të nxehtësisë jashtë vendit tregon një prirje drejt përdorimit mbizotërues të riciklimit dhe katër llojeve të njësive të rikuperimit të nxehtësisë së ajrit të shkarkimit: rigjenerues rrotullues, rikuperues i pllakave, bazuar në tubacionet e nxehtësisë dhe me një ftohës të ndërmjetëm. Përdorimi i këtyre pajisjeve varet nga kushtet e funksionimit të sistemeve të ventilimit dhe ajrit të kondicionuar, konsideratat ekonomike, pozicioni relativ qendrat e furnizimit dhe shkarkimit, aftësitë operacionale.
Në tabelë 1 dhënë analiza krahasuese skema të ndryshme për shfrytëzimin e nxehtësisë së ajrit të shkarkimit. Ndër kërkesat kryesore nga investitori për impiantet e rikuperimit të nxehtësisë, duhet theksuar: çmimi, kostot e funksionimit dhe efikasiteti i funksionimit. Zgjidhjet më të lira karakterizohen nga thjeshtësia e dizajnit dhe mungesa e pjesëve lëvizëse, gjë që bën të mundur që, ndër skemat e paraqitura, të veçohet një instalim me një rikuperues me rrjedhje tërthore (Fig. 2) si më i përshtatshmi për kushtet klimatike Pjesa evropiane e Rusisë dhe Polonisë.
Kërkimet në vitet e fundit në fushën e krijimit dhe përmirësimit të njësive ekzistuese të rikuperimit të nxehtësisë për sistemet e ajrit të kondicionuar tregojnë një prirje të qartë në zhvillimin e të rejave. zgjidhje konstruktive rikuperuesit e pllakave(Fig. 3), pika vendimtare në zgjedhjen e së cilës është aftësia për të siguruar funksionimin pa probleme të instalimit në kushtet e kondensimit të lagështirës në temperatura negative të jashtme.
Temperatura e ajrit të jashtëm, nga e cila vërehet formimi i ngricave në kanalet e ajrit të shkarkimit, varet nga faktorët e mëposhtëm: temperatura dhe lagështia e ajrit të shkarkimit, raporti i shkallës së rrjedhës së ajrit të furnizimit dhe shkarkimit dhe karakteristikat e projektimit. . Le të vërejmë veçorinë e funksionimit të shkëmbyesve të nxehtësisë në temperaturat negative të ajrit të jashtëm: sa më i lartë të jetë efikasiteti i shkëmbimit të nxehtësisë, aq më i madh është rreziku i shfaqjes së ngricave në sipërfaqen e kanaleve të ajrit të shkarkimit.
Në këtë drejtim, efikasiteti i ulët i shkëmbimit të nxehtësisë në një shkëmbyes nxehtësie me rrjedhje të kryqëzuar mund të jetë një avantazh për sa i përket zvogëlimit të rrezikut të ngrirjes në sipërfaqet e kanaleve të ajrit të shkarkimit. Siguria mënyrat e sigurta zakonisht shoqërohet me zbatimin e masave tradicionale të mëposhtme për të parandaluar ngrirjen e hundës: fikja periodike e furnizimit me ajër të jashtëm, anashkalimi i tij ose parangrohja, zbatimi i të cilit sigurisht redukton efikasitetin e rikuperimit të nxehtësisë së ajrit të shkarkimit.
Një nga mënyrat për të zgjidhur këtë problem është krijimi i shkëmbyesve të nxehtësisë në të cilët ngrirja e pllakave ose mungon ose ndodh kur më shumë temperaturat e ulëta ajri. Një tipar i funksionimit të rikuperuesve të nxehtësisë ajër-ajër është aftësia për të zbatuar proceset e transferimit të nxehtësisë dhe masës në mënyrat e shkëmbimit "të thatë" të nxehtësisë, ftohjen dhe tharjen e njëkohshme të ajrit të hequr me kondensim në formën e vesës dhe ngricës në të gjithë. ose pjesë e sipërfaqes së shkëmbimit të nxehtësisë (Fig. 4).
Përdorimi racional i nxehtësisë së kondensimit, vlera e së cilës në mënyra të caktuara funksionimi të shkëmbyesve të nxehtësisë arrin 30%, bën të mundur rritjen e ndjeshme të gamës së ndryshimeve në parametrat e ajrit të jashtëm, në të cilat nuk ndodh ngrirja e sipërfaqeve të shkëmbimit të nxehtësisë së pllakave. Megjithatë, zgjidhja e problemit të përcaktimit mënyrat optimale funksionimi i shkëmbyesve të nxehtësisë në shqyrtim, që korrespondon me kushte të caktuara operacionale dhe klimatike, si dhe në zonën e aplikimit të tij të përshtatshëm, kërkon studime të hollësishme të transferimit të nxehtësisë dhe masës në kanalet e hundës, duke marrë parasysh proceset e kondensimit dhe kondensimit dhe formimi i ngricave.
Analiza numerike u zgjodh si metoda kryesore e hulumtimit. Ai është gjithashtu më pak intensivi i punës dhe ju lejon të përcaktoni karakteristikat dhe të identifikoni modelet e procesit bazuar në përpunimin e informacionit në lidhje me ndikimin e parametrave fillestarë. Prandaj, studimet eksperimentale të proceseve të transferimit të nxehtësisë dhe masës në pajisjet në shqyrtim u kryen në një vëllim shumë më të vogël dhe, kryesisht, për të kontrolluar dhe korrigjuar varësitë e marra si rezultat i modelimit matematik.
Në përshkrimin fizik dhe matematik të transferimit të nxehtësisë dhe masës në rekuperatorin në studim, përparësi iu dha modelit të transferimit njëdimensional (modeli ε-NTU). Në këtë rast, fluksi i ajrit në kanalet e grykës konsiderohet si një rrjedhje e lëngshme me shpejtësi konstante, temperaturë dhe potencial transferimi të masës mbi seksionin e saj kryq, të barabartë me vlerat mesatare të masës. Për të rritur efikasitetin e rikuperimit të nxehtësisë në këmbyesit modern të nxehtësisë përdoret sipërfaqja me shirita e grykës.
Lloji dhe vendndodhja e pendëve ndikon ndjeshëm në natyrën e proceseve të transferimit të nxehtësisë dhe masës. Një ndryshim i temperaturës përgjatë lartësisë së finit çon në zbatimin e opsioneve të ndryshme për proceset e transferimit të nxehtësisë dhe masës (Fig. 5) në kanalet e ajrit të shkarkimit, gjë që komplikon ndjeshëm modelimin matematikor dhe algoritmin për zgjidhjen e sistemit të ekuacioneve diferenciale.
Ekuacionet e modelit matematik të proceseve të transferimit të nxehtësisë dhe masës në një shkëmbyes nxehtësie me rrjedhje tërthore zbatohen në një sistem koordinativ ortogonal me akset OX dhe OY të drejtuara paralelisht me rrjedhat e ajrit të ftohtë dhe të ngrohtë, përkatësisht, dhe Z1 dhe Z2. akset pingul me sipërfaqen e pllakave të hundës në kanalet e ajrit të furnizimit dhe shkarkimit (Fig. 6), përkatësisht.
Në përputhje me supozimet e këtij modeli ε-NTU, transferimi i nxehtësisë dhe masës në shkëmbyesin e nxehtësisë në studim përshkruhet nga ekuacionet diferenciale të balancave termike dhe materiale të përpiluara për rrjedhat ndërvepruese të ajrit dhe grykës, duke marrë parasysh nxehtësinë e tranzicionit fazor. dhe rezistenca termike e shtresës së ngricës që rezulton. Për të marrë një zgjidhje unike, sistemi i ekuacioneve diferenciale plotësohet me kushte kufitare që vendosin vlerat e parametrave të mediave shkëmbyese në hyrjet në kanalet përkatëse të rikuperuesit.
Problemi jolinear i formuluar nuk mund të zgjidhet në mënyrë analitike, prandaj integrimi i sistemit të ekuacioneve diferenciale u krye me metoda numerike. Një vëllim mjaft i madh i eksperimenteve numerike të kryera në modelin ε-NTU bëri të mundur marrjen e një grupi të dhënash që u përdor për të analizuar karakteristikat e procesit dhe për të identifikuar modelet e tij të përgjithshme.
Në përputhje me objektivat e studimit të funksionimit të një shkëmbyesi nxehtësie, zgjedhja e mënyrave të studiuara dhe diapazoni i ndryshimit të parametrave të rrjedhave të shkëmbimit u krye në mënyrë që proceset reale të transferimit të nxehtësisë dhe masës në grykë në vlerat negative temperatura e ajrit të jashtëm, si dhe kushtet për mënyrat më të rrezikshme të funksionimit të pajisjeve të rikuperimit të nxehtësisë nga pikëpamja operacionale.
Treguar në Fig. 7-9 rezultatet e llogaritjes së mënyrave të funksionimit të pajisjes në studim, karakteristikë e kushteve klimatike me dizajn të ulët të temperaturës së ajrit të jashtëm në periudha e dimrit koha e vitit, na lejoni të gjykojmë mundësinë e pritshme cilësore të formimit të tre zonave të transferimit aktiv të nxehtësisë dhe masës në kanalet e ajrit të hequr (Fig. 6), të ndryshme në natyrën e proceseve që ndodhin në to.
Analiza e proceseve të transferimit të nxehtësisë dhe masës që ndodhin në këto zona bën të mundur vlerësimin e mënyrave të mundshme për të kapur në mënyrë efektive nxehtësinë e ajrit të larguar të ventilimit dhe për të zvogëluar rrezikun e formimit të ngricave në kanalet e hundës së shkëmbyesit të nxehtësisë bazuar në përdorim racional nxehtësia e tranzicionit fazor. Bazuar në analizën, u përcaktuan temperaturat kufitare të ajrit të jashtëm (Tabela 2), nën të cilat vërehet formimi i ngricave në kanalet e ajrit të shkarkimit.
konkluzione
Është paraqitur një analizë e skemave të ndryshme të rikuperimit të nxehtësisë nga emetimet e ventilimit. Vërehen avantazhet dhe disavantazhet e skemave të konsideruara (ekzistuese) për përdorimin e nxehtësisë së ajrit të shkarkimit në instalimet e ventilimit dhe ajrit të kondicionuar. Bazuar në analizën, propozohet një skemë me një rikuperues me rrjedhje tërthore të pllakave:
- në bazë të një modeli matematikor, është zhvilluar një algoritëm dhe një program kompjuterik për llogaritjen e parametrave kryesorë të proceseve të transferimit të nxehtësisë dhe masës në shkëmbyesin e nxehtësisë në studim;
- është krijuar mundësia e formimit të zonave të ndryshme të kondensimit të lagështirës në kanalet e hundës së shkëmbyesit të nxehtësisë, brenda të cilave natyra e proceseve të transferimit të nxehtësisë dhe masës ndryshon ndjeshëm;
- analiza e modeleve të marra bën të mundur vendosjen e mënyrave racionale të funksionimit të pajisjeve në studim dhe zonave të përdorimit të tyre racional për kushte të ndryshme klimatike të territorit rus.
LEGJENDA DHE INDICS
Legjenda: h brinjë-lartësia e brinjës, m; l brinjë-gjatësia e brinjëve, m; t-temperatura, °C; d-përmbajtja e lagështisë së ajrit, kg/kg; ϕ-lagështia relative e ajrit, %; δ brinjë - trashësia e brinjës, m; δ in-trashësia e shtresës së ngricës, m.
Indekset: 1 — ajri i jashtëm; 2 - ajri i shkarkimit; e - në hyrje të kanaleve të hundës; r eb - brinjë; në - acar, o - në daljen e kanaleve të hundës; vesë - pikë vese; sat - gjendja e ngopjes; w është muri i kanalit.
Konsumi i nxehtësisë për ngrohje standardet sanitare furnizimi me ajër të jashtëm në metoda moderne mbrojtja termike e strukturave mbyllëse është në ndërtesat e banimit deri në 80% të ngarkesës termike në pajisjet e ngrohjes, dhe në ndërtesat publike dhe administrative - më shumë se 90%. Prandaj, sistemet e ngrohjes që kursejnë energji në dizajne moderne ndërtesat mund të krijohen vetëm nëse
riciklimi i nxehtësisë së ajrit të shkarkimit për të ngrohur standardin sanitar të furnizimit me ajër të jashtëm.
Ekziston edhe një përvojë e suksesshme në përdorimin ndërtesa administrative në Moskë, instalime riciklimi me qarkullim të pompës së ftohësit të ndërmjetëm - antifriz.
Kur njësitë e furnizimit dhe shkarkimit janë të vendosura në një distancë prej më shumë se 30 m nga njëra-tjetra, një sistem riciklimi me qarkullim të pompës së antifrizit është më racional dhe ekonomik. Nëse ndodhen afër, edhe më shumë zgjidhje efektive. Kështu, në rajonet klimatike me dimër të butë, kur temperatura e ajrit të jashtëm nuk bie nën -7 °C, këmbyesit e nxehtësisë me pllaka përdoren gjerësisht.
Në Fig. Figura 1 tregon diagramin e projektimit të një shkëmbyesi nxehtësie të rikuperimit të pllakës (transferimi i nxehtësisë kryhet përmes murit ndarës). Këtu tregohet (Fig. 1, a) një shkëmbyes nxehtësie "ajër-ajër" i montuar nga kanalet e pllakave, i cili mund të jetë prej fletë çeliku të galvanizuar të hollë, alumini, etj.
Figura 1.a - kanalet e pllakave në të cilat ajri i shkarkimit L y hyn nga sipër mureve ndarëse të kanaleve dhe furnizimi horizontal i ajrit të jashtëm L pn; b - kanale tubulare në të cilat ajri i shkarkimit L y kalon nëpër tubat nga lart, dhe ajri i furnizimit të jashtëm L p.n kalon horizontalisht në hapësirën ndërtubore
Kanalet e pllakave janë të mbyllura në një shtresë të jashtme që ka fllanxha për t'u lidhur me kanalet e ajrit të furnizimit dhe shkarkimit.
Në Fig. 1, b tregon një shkëmbyes nxehtësie "ajër-ajër" të bërë nga elementë tuba, i cili gjithashtu mund të jetë prej alumini, çeliku i galvanizuar, plastika, qelqi etj. Tubat janë të fiksuar në fletët e sipërme dhe të poshtme të tubit, të cilat kanalet për kalimin e ajrit të shkarkimit. Muret anësore dhe fletët e tubave formojnë kornizën e shkëmbyesit të nxehtësisë, me seksione të përparme të hapura, të cilat lidhen me kanalin e furnizimit me ajër për furnizimin me ajër të jashtëm L p.n.
Falë sipërfaqes së zhvilluar të kanaleve dhe instalimit të grykave turbuluese të ajrit në to, në shkëmbyes të tillë nxehtësie "ajër-ajër", arrihet efikasitet i lartë termik θ t p.n (deri në 0.75), dhe ky është avantazhi kryesor të pajisjeve të tilla.
Disavantazhi i këtyre rikuperuesve është nevoja për të ngrohur paraprakisht ajrin e furnizimit të jashtëm në ngrohësit elektrikë në një temperaturë jo më të ulët se -7 ° C (për të shmangur ngrirjen e kondensatës në anën e ajrit të lagësht të shkarkimit).
Në Fig. Figura 2 tregon një diagram të projektimit të një njësie furnizimi dhe shkarkimi me një njësi të rikuperimit të nxehtësisë së ajrit të shkarkimit të tipit pllakë L y për ngrohjen e ajrit të jashtëm të furnizimit L p.n. Njësitë e furnizimit dhe shkarkimit bëhen në një strehim të vetëm. Filtrat 1 dhe 4 janë instaluar fillimisht në hyrjen e ajrit të furnizimit të jashtëm L dhe të ajrit të larguar të shkarkimit L. Të dy ajri i pastruar nga funksionimi i ventilatorit të furnizimit 5 dhe i shkarkimit 6 kalojnë nëpër shkëmbyesin e nxehtësisë së pllakës 2, ku energjia e. ajri i ndezur i shkarkimit L transferohet në furnizimin e ftohtë L p.n.
Figura 2. Diagrami i projektimit të furnizimit dhe njësitë e shkarkimit me një shkëmbyes nxehtësie me pllaka që ka një kanal ajri anashkalues përmes ajrit të jashtëm të furnizimit:1 - filtri i ajrit brenda njësia e furnizimit me ajër; 2 - shkëmbyesi i nxehtësisë për rikuperimin e pllakave; 3 - fllanxha për lidhjen e kanalit të ajrit për marrjen e ajrit të shkarkimit; 4 - filtër xhepi për pastrimin e ajrit të shkarkimit L y; 5 - furnizimi i tifozit me një motor elektrik në një kornizë; 6 - tifoz i shkarkimit me një motor elektrik në një kornizë; 7 - tabaka për mbledhjen e lagështirës së kondensuar nga kanalet e kalimit të ajrit të shkarkimit; 8 - tubacioni i kullimit të kondensatës; 9 - anashkaloni kanalin e ajrit për kalim furnizimi me ajër L b.n.; 10 - ngasja automatike e valvulave të ajrit në kanalin e anashkalimit; 11 - ngrohës ajri për rinxehjen e furnizimit me ajër të jashtëm, me energji elektrike ujë të nxehtë
Si rregull, ajri i shkarkimit ka një përmbajtje të lartë lagështie dhe një temperaturë të pikës së vesës prej të paktën +4 °C. Kur ajri i jashtëm i ftohtë me temperaturë nën +4 °C hyn në kanalet e shkëmbyesit të nxehtësisë 2, në muret ndarëse do të vendoset një temperaturë në të cilën do të ndodhë kondensimi i avullit të ujit në një pjesë të sipërfaqes së kanaleve në anën e lëvizja e ajrit të shkarkimit të hequr.
Kondensata që rezulton, nën ndikimin e rrjedhës së ajrit L y, do të derdhet intensivisht në tiganin 7, nga ku derdhet në kanalizim (ose rezervuarin e depozitimit) përmes një tubacioni të lidhur me tubin 8.
Shkëmbyesi i nxehtësisë me pllaka karakterizohet nga ekuacioni i mëposhtëm i bilancit të nxehtësisë së nxehtësisë së transferuar në ajrin e jashtëm të furnizimit:
ku Qtu është energjia termike e përdorur nga ajri i furnizimit; L y, L p.n - normat e rrjedhës së shkarkimit të nxehtë dhe ajrit të furnizimit të jashtëm, m 3 / orë; ρ y, ρ p.n - dendësi specifike të shkarkimit të nxehtë dhe ajrit të furnizimit të jashtëm, kg/m 3; I y 1 dhe I y 2 - entalpia fillestare dhe përfundimtare e ajrit të shkarkimit të nxehtë, kJ/kg; t n1 dhe t n2, c p - temperaturat fillestare dhe përfundimtare, °C dhe kapaciteti i nxehtësisë, kJ/(kg · °C), i ajrit të furnizimit të jashtëm.
Në temperatura të ulëta fillestare të ajrit të jashtëm t n.x ≈ t n1 në muret ndarëse të kanaleve, kondensata që bie nga ajri i shkarkimit nuk ka kohë të derdhet në tiganin 7, por ngrin në mure, gjë që çon në një ngushtim të zonës së rrjedhjes dhe rrit rezistencën aerodinamike ndaj kalimit të ajrit të shkarkimit. Kjo është një rritje zvarritje aerodinamike perceptohet nga sensori, i cili transmeton një komandë në diskun 10 për të hapur valvulat e ajrit në kanalin e anashkalimit 9.
Testet e shkëmbyesve të nxehtësisë me pllaka në klimën ruse kanë treguar se kur temperatura e ajrit të jashtëm bie në t n.x ≈ t n1 ≈ -15 °C, valvulat e ajrit në bypass 9 janë plotësisht të hapura dhe i gjithë ajri i jashtëm në hyrje L p.n kalon, duke anashkaluar kanalet e pllakave të shkëmbyesit të nxehtësisë 2.
Ngrohja e ajrit të jashtëm të furnizimit L p.n nga t n.x në t p.n kryhet në ngrohësin 11, të ushqyer me ujë të nxehtë nga një burim qendror i furnizimit me nxehtësi. Në këtë mënyrë, Qtu, e llogaritur me ekuacionin (9.10), është e barabartë me zero, pasi vetëm ajri i shkarkimit kalon përmes shkëmbyesit të nxehtësisë së bashkangjitur 2 dhe I y 1 ≈ I y 2, d.m.th. Nuk ka rikuperim të nxehtësisë.
Metoda e dytë e parandalimit të ngrirjes së kondensatës në kanalet e shkëmbyesit të nxehtësisë 2 është ngrohja paraprake elektrike e furnizimit me ajër të jashtëm nga t nr.x në t nr.1 = -7 °C. Në kushtet e projektimit të periudhës së ftohtë të vitit në klimën e Moskës, furnizimi i ftohtë i ajrit të jashtëm në ngrohësin elektrik duhet të nxehet me ∆t t.el = t n1 - t n.x = -7 + 26 = 19 ° C. Ngrohja e ajrit të jashtëm të furnizimit në θ t p.n = 0,7 dhe t у1 = 24 °C do të jetë t p.n = 0,7 · (24 + 7) - 7 = 14,7 °C ose ∆t t.u = 14,7 + 7 = 21,7 °C.
Llogaritjet tregojnë se në këtë mënyrë ngrohja në shkëmbyesin e nxehtësisë dhe në ngrohësin e ajrit është pothuajse e njëjtë. Përdorimi i anashkalimit ose i parangrohjes elektrike redukton ndjeshëm efikasitetin termik të shkëmbyesve të nxehtësisë me pllaka në sisteme Furnizimi dhe ventilimi i shkarkimit në klimën e Rusisë.
Për të eliminuar këtë mangësi, janë zhvilluar specialistë vendas metodë origjinale shkrirja e shpejtë periodike e shkëmbyesve të nxehtësisë me pllaka duke ngrohur ajrin e shkarkimit që hiqet, duke siguruar funksionim të besueshëm dhe efikas të energjisë gjatë gjithë vitit të njësive.
Në Fig. Figura 3 tregon një diagram skematik të një instalimi për riciklimin e nxehtësisë nga ajri i shkarkimit X për të ngrohur ajrin e jashtëm të furnizimit L p.n.s. eliminim i shpejtë ngrirja e kanaleve 2 për të përmirësuar kalimin e ajrit të shkarkimit përmes shkëmbyesit të nxehtësisë së pllakës 1.
Nga kanalet e ajrit 3, shkëmbyesi i nxehtësisë 1 është i lidhur me shtegun e kalimit të ajrit të jashtëm të furnizimit L pn, dhe nga kanalet e ajrit 4 me shtegun e kalimit të ajrit të shkarkimit të hequr L y.
Figura 3. Diagrami skematik Aplikimet e një shkëmbyesi nxehtësie me pllaka në klimën ruse: 1 - shkëmbyesi i nxehtësisë me pllaka; 2 - kanale pllakash për kalimin e ajrit të jashtëm të furnizimit të ftohtë L pn dhe ajrit të ngrohtë të shkarkimit L y; 3 - kanalet lidhëse të ajrit për kalimin e furnizimit me ajër të jashtëm L p.n.; 4 - kanalet lidhëse të ajrit për kalimin e ajrit të shkarkimit të hequr L y; 5 - ngrohës në rrjedhën e ajrit të shkarkimit L në hyrje të kanaleve 2 shkëmbyesi i nxehtësisë me pllaka 1.6-valvula automatike në linjën e furnizimit ujë të nxehtë G w g; 7 - lidhje elektrike; 8 - sensor për monitorimin e rezistencës së rrjedhës së ajrit në kanalet 2 për kalimin e ajrit të shkarkimit L y; 9 - kullimi i kondensatës
Në temperatura të ulëta të ajrit të jashtëm të furnizimit (t n1 = t n. x ≤ 7 °C), përmes mureve të kanaleve të pllakës 2, nxehtësia nga ajri i shkarkimit transferohet plotësisht në nxehtësinë që korrespondon me ekuacionin e bilancit të nxehtësisë [ shih. formula (1)]. Një rënie në temperaturën e ajrit të shkarkimit ndodh me kondensim të bollshëm të lagështirës në muret e kanaleve të pllakave. Një pjesë e kondensatës arrin të kullojë nga kanalet 2 dhe hiqet përmes tubacionit 9 në sistemin e kanalizimit (ose rezervuarin e magazinimit). Megjithatë, pjesa më e madhe e kondensatës ngrin në muret e kanaleve 2. Kjo shkakton një rritje të rënies së presionit ∆P y në rrjedhën e ajrit të shkarkimit, e matur me sensorin 8.
Kur ∆Р y rritet në vlerën e konfiguruar, do të dërgohet një komandë nga sensori 8 nëpërmjet lidhjes me tela 7 për të hapur valvulën automatike 6 në tubacionin e furnizimit me ujë të nxehtë G w g në tubat e ngrohësit 5 të instaluar në kanalin e ajrit 4 për furnizimi i ajrit të shkarkimit të hequr në shkëmbyesin e nxehtësisë së pllakës 1. Kur hapet valvula automatike 6, uji i nxehtë G w g do të rrjedhë në tubat e ngrohësit 5, gjë që do të shkaktojë një rritje të temperaturës së ajrit të hequr t y 1 në 45-60 ° C.
Kur ajri i shkarkimit me një temperaturë të lartë kalon nëpër kanalet 2, akulli do të shkrihet shpejt nga muret e kanaleve dhe kondensata që rezulton do të rrjedhë përmes tubacionit 9 në kanalizim (ose në rezervuarin e depozitimit të kondensatës).
Pas shkrirjes së akullit, rënia e presionit në kanalet 2 do të ulet dhe sensori 8, nëpërmjet lidhjes 7, do të dërgojë një komandë për të mbyllur valvulën 6 dhe furnizimi me ujë të nxehtë në ngrohësin 5 do të ndalojë.
Le të shqyrtojmë procesin e rikuperimit të nxehtësisë në diagramin I-d, të paraqitur në Fig. 4.
Figura 4. Vizatoni në një diagram I-d mënyrën e funksionimit në klimën e Moskës të një njësie rikuperimi me një shkëmbyes nxehtësie me pllaka dhe shkrirja e saj duke përdorur një metodë të re (sipas diagramit në Fig. 3). U 1 - U 2 - mënyra e projektimit për nxjerrjen e nxehtësisë nga ajri i shkarkimit; Н 1 - Н 2 - ngrohje me nxehtësinë e rikuperuar të ajrit të jashtëm të furnizimit në modalitetin e projektimit; U 1 - U nën 1 - ngrohja e ajrit të shkarkimit në mënyrën e shkrirjes së kanaleve të pllakave për kalimin e ajrit të shkarkimit nga ngrica; Në herën e parë - parametrat fillestarë të ajrit të hequr pas transferimit të nxehtësisë për të shkrirë akullin në muret e kanaleve të pllakave; H 1 -H 2 - ngrohja e ajrit të jashtëm të furnizimit në mënyrën e shkrirjes së shkëmbyesit të nxehtësisë së rikuperimit të pllakave
Le të vlerësojmë ndikimin e metodës së shkrirjes së shkëmbyesve të nxehtësisë me pllaka (sipas diagramit në Fig. 3) në efikasitetin termik të mënyrave të rikuperimit të nxehtësisë së ajrit të shkarkimit duke përdorur shembullin e mëposhtëm.
SHEMBULL 1. Kushtet fillestare: Në një ndërtesë të madhe industriale dhe administrative të Moskës (t n.h = -26 °C), në furnizim u instalua një njësi e rikuperimit të nxehtësisë (HRU) e bazuar në një shkëmbyes nxehtësie me pllaka rikuperuese (me një tregues θ t n.h = 0.7). dhe sistemi i ventilimit të shkarkimit). Vëllimi dhe parametrat e ajrit të shkarkimit të hequr gjatë procesit të ftohjes janë: Lу = 9000 m3/h, tу1 = 24 °С, Iy1 = 40 kJ/kg, tр.у1 = 7 °С, dу1 = 6, 2 g/kg (shih ndërtimin në diagramin I-d në Fig. 4). Furnizimi i rrjedhës së ajrit të jashtëm L p.n = 10,000 m 3 / h. Shkëmbyesi i nxehtësisë shkrihet duke rritur periodikisht temperaturën e ajrit të shkarkimit, siç tregohet në diagramin në Fig. 3.
Kërkohet: Për të vendosur efikasitetin termik të mënyrave të rikuperimit të nxehtësisë duke përdorur një metodë të re të shkrirjes periodike të pllakave të aparatit.
Zgjidhja: 1. Llogaritni temperaturën e ajrit të jashtëm të furnizimit të ngrohur nga nxehtësia e rikuperuar në kushtet e projektimit të periudhës së ftohtë të vitit në t n.x = t n1 = -26 °C:
2. Ne llogarisim sasinë e nxehtësisë së rikuperuar gjatë orës së parë të funksionimit të instalimit të rikuperimit, kur ngrirja e kanaleve të pllakave nuk ndikoi në efikasitetin termik, por rriti rezistencën aerodinamike në kanalet për kalimin e ajrit të hequr:
3. Pas një ore funksionimi të TUU në kushtet e projektimit të dimrit, në muret e kanaleve u grumbullua një shtresë ngricash, e cila shkaktoi një rritje të rezistencës aerodinamike ∆Р у. Le të përcaktojmë sasia e mundshme akulli në muret e kanaleve të kalimit të ajrit të shkarkimit përmes shkëmbyesit të nxehtësisë së pllakës, i formuar brenda një ore. Nga ekuacioni i bilancit të nxehtësisë (1) ne llogarisim entalpinë e ajrit të shkarkimit të ftohur dhe të tharë:
Për shembullin në shqyrtim, duke përdorur formulën (2) marrim:
Në Fig. Figura 4 tregon ndërtimin në diagramin I-d të mënyrave të ngrohjes së ajrit të jashtëm të furnizimit (procesi H 1 - H 2) me nxehtësinë e rikuperuar të ajrit të shkarkimit (procesi U 1 - U 2). Duke paraqitur diagramin I-d, kemi marrë parametrat e mbetur të ajrit të shkarkimit të ftohur dhe të tharë (shih pikën U 2): t у2 = -6,5 °С, d у2 = 2,2 g/kg.
4. Sasia e kondensatës që bie nga ajri i shkarkimit llogaritet duke përdorur formulën:
Duke përdorur formulën (4), ne llogarisim sasinë e të ftohtit të shpenzuar për uljen e temperaturës së akullit: Q = 45 4.2 6.5/3.6 = 341 W h Sasia e mëposhtme e të ftohtit shpenzohet për formimin e akullit.
Sasia totale e energjisë e shpenzuar për formimin e akullit në sipërfaqen ndarëse të shkëmbyesve të nxehtësisë së pllakave do të jetë:
6. Nga konstruksioni në diagramin I-d (Fig. 4) është e qartë se gjatë lëvizjes së kundërrrymës përgjatë kanaleve të pllakës së furnizimit L p.n dhe shkarkimit L të ajrit rrjedh në hyrje të shkëmbyesit të nxehtësisë së pllakës, ajri i jashtëm më i ftohtë. kalon në anën tjetër të mureve ndarëse të kanaleve të pllakës së shkarkimit të ajrit të ftohur në temperatura negative. Pikërisht në këtë pjesë të shkëmbyesit të nxehtësisë së pllakës vërehen formacione intensive akulli dhe ngrica, të cilat do të bllokojnë kanalet për kalimin e ajrit të shkarkimit. Kjo do të shkaktojë një rritje të tërheqjes aerodinamike.
Në këtë rast, sensori i kontrollit do të japë një komandë për të hapur valvulën automatike për ujin e nxehtë që hyn në tubat e shkëmbyesit të nxehtësisë, të montuar në kanalin e ajrit të shkarkimit në rrjedhën e sipërme të shkëmbyesit të nxehtësisë së pllakës, i cili do të sigurojë ngrohjen e ajrit të shkarkimit në një temperaturë t .nën.1 = +50 °C.
Hyrja e ajrit të nxehtë në kanalet e pllakave siguroi shkrirjen e kondensatës së ngrirë brenda 10 minutave, e cila hiqet në formë të lëngshme në sistemin e kanalizimit (në rezervuarin e magazinimit). Për 10 minuta ngrohje të ajrit të shkarkimit, konsumohet sasia e mëposhtme e nxehtësisë:
ose duke përdorur formulën (5) marrim:
7. Nxehtësia e furnizuar me ngrohësin 5 (Fig. 3) shpenzohet pjesërisht në shkrirjen e akullit, i cili, sipas llogaritjeve në paragrafin 5, do të kërkojë Q t.ras = 4,53 kW h nxehtësi. Për të transferuar nxehtësinë në furnizimin me ajër të jashtëm nga nxehtësia e shpenzuar në ngrohësin 5 për të ngrohur ajrin e shkarkimit, do të mbetet nxehtësi:
8. Temperatura e ajrit të shkarkimit të nxehtë pasi të keni shpenzuar një pjesë të nxehtësisë në shkrirje llogaritet me formulën:
Për shembullin në shqyrtim, duke përdorur formulën (6) marrim:
9. Ajri i shkarkimit i ngrohur në ngrohësin 5 (shih Fig. 3) jo vetëm që do të ndihmojë në shkrirjen e kondensimit të akullit, por gjithashtu do të rrisë transferimin e nxehtësisë në ajrin e furnizimit përmes mureve ndarëse të kanaleve të pllakave. Le të llogarisim temperaturën e furnizimit me ajër të jashtëm të nxehtë:
10. Sasia e nxehtësisë së transferuar për të ngrohur furnizimin me ajër të jashtëm gjatë 10 minutave të shkrirjes llogaritet me formulën:
Për mënyrën në shqyrtim, duke përdorur formulën (8) marrim:
Llogaritja tregon se në mënyrën e konsideruar të shkrirjes nuk ka humbje të nxehtësisë, pasi një pjesë e nxehtësisë së ngrohjes nga ajri i hequr Q t.y = 12,57 kW h transferohet në ngrohje shtesë të ajrit të jashtëm të furnizimit L p.n në një temperaturë t n2 herë. = 20 ,8 °C, në vend të t n2 = +9 °C kur përdoret vetëm nxehtësia e ajrit të shkarkimit me një temperaturë t у1 = +24 °C (shih paragrafin 1).
Pjesa 1. Pajisjet e rikuperimit të nxehtësisë
Përdorimi i nxehtësisë së mbeturinave gazrat e gripit
furrat teknologjike.
Furrat e procesit janë konsumatorët më të mëdhenj të energjisë në fabrikat e rafinimit të naftës dhe petrokimike, në metalurgji, si dhe në shumë industri të tjera. Në rafineri, 3–4% e të gjithë vajit të përpunuar digjet në to.
Temperatura mesatare e gazrave të gripit në daljen e furrës, si rregull, kalon 400 °C. Sasia e nxehtësisë që merret me gazrat e gripit është 25–30% e nxehtësisë totale të çliruar gjatë djegies së karburantit. Prandaj, rikuperimi i nxehtësisë nga gazrat e shkarkimit të shkarkimit nga furrat e procesit është i një rëndësie të jashtëzakonshme.
Në temperaturat e gazrave të tymit mbi 500 °C, duhet të përdoren kaldaja me nxehtësi të mbeturinave (HRB).
Kur temperatura e gazit të shkarkimit është më e vogël se 500 °C, rekomandohet përdorimi i ngrohësve të ajrit - VP.
Më i madhi efekt ekonomik arrihet në prani të një instalimi me dy njësi të përbërë nga një HRSG dhe një VP (në HRSG gazrat ftohen në 400 °C dhe futen në ngrohësin e ajrit për ftohje të mëtejshme) - përdoret më shpesh në ndërmarrjet petrokimike kur temperaturë të lartë gazrat e gripit.
Kaldaja me ngrohje të mbeturinave.
NË Nxehtësia nga gazrat e gripit përdoret për të prodhuar avujt e ujit. Efikasiteti i furrës rritet me 10 - 15.
Kaldaja e nxehtësisë së mbeturinave mund të ndërtohet në dhomën e konvekcionit të furrës, ose në distancë.
Kaldaja në distancë Ricikluesit ndahen në dy lloje:
1) kaldaja me tub gazi;
2) kaldaja të tipit batch-konvektiv.
Zgjedhja e llojit të kërkuar kryhet në varësi të presionit të kërkuar të avullit që rezulton. Të parat përdoren relativisht në prodhimin e avullit presion të ulët– 14 – 16 atm., e dyta – për gjenerimin e avullit me presion deri në 40 atm. (megjithatë, ato janë projektuar për një temperaturë fillestare të gazit të gripit prej rreth 850 °C).
Presioni i avullit të krijuar duhet të zgjidhet duke marrë parasysh nëse i gjithë avulli konsumohet në vetë instalimin ose nëse ka një tepricë që duhet të shkarkohet në rrjetin e përgjithshëm të impiantit. Në rastin e fundit, presioni i avullit në kazanin e bojlerit duhet të merret në përputhje me presionin e avullit në rrjetin e përgjithshëm të impiantit në mënyrë që të largohet avulli i tepërt në rrjet dhe të shmanget mbytja joekonomike gjatë shkarkimit të tij në rrjetin me presion të ulët.
Kaldaja e nxehtësisë së mbeturinave me tub gazi janë strukturalisht të ngjashme me shkëmbyesit e nxehtësisë "tub-në-tub". Gazrat e tymit kalojnë nëpër tubin e brendshëm dhe avujt e ujit krijohen në hapësirën ndërtub. Disa pajisje të tilla janë të vendosura paralelisht.
Kaldaja e nxehtësisë së mbeturinave të llojit të konvekcionit të grupit kanë një dizajn më kompleks. Një diagram skematik i funksionimit të një CU të këtij lloji është paraqitur në Fig. 5.4.
Këtu përdoret qarkullimi natyral i ujit dhe paraqitet konfigurimi më i plotë i HRSG me ekonomizues dhe superngrohës.
Diagrami skematik i funksionimit të një kazani të nxehtësisë së mbeturinave
tip pako-konvektiv
Uji i pastruar kimikisht (CPW) hyn në kolonën e deaeratorit për të hequr gazrat e tretur në të (kryesisht oksigjenin dhe dioksidin e karbonit). Uji rrjedh poshtë pllakave dhe nuk kalon drejt tij në një kundërrrymë. numër i madh avujt e ujit. Uji nxehet me avull në 97 - 99 °C dhe për shkak të uljes së tretshmërisë së gazeve me rritjen e temperaturës, pjesa kryesore e tyre lirohet dhe shkarkohet nga sipër deaeratorit në atmosferë. Avulli ia lëshon nxehtësinë ujit dhe kondensohet. Uji i gazuar nga fundi i kolonës merret nga një pompë dhe injektohet me të presioni i kërkuar. Uji kalohet përmes një spirale ekonomizuesi, në të cilën nxehet pothuajse deri në pikën e vlimit të ujit me një presion të caktuar dhe futet në një kazan (ndarëse avulli). Uji në ndarësin e avullit ka një temperaturë të barabartë me pikën e vlimit të ujit në një presion të caktuar. Uji qarkullon nëpër bobinat e gjenerimit të avullit për shkak të ndryshimit në densitet (qarkullimi natyror). Në këto mbështjellje, një pjesë e ujit avullon dhe përzierja avull-lëng kthehet në kazan. Avujt e ngopur të ujit ndahen nga faza e lëngshme dhe shkarkohen nga maja e kazanit në bobinën e mbinxehësit. Në superngrohës, avulli i ngopur mbinxehet në temperaturën e kërkuar dhe shkarkohet te konsumatori. Një pjesë e avullit që rezulton përdoret për të ajrosur ujin ushqyes.
Besueshmëria dhe funksionimi ekonomik i CP varet kryesisht nga organizimin e duhur regjimit ujor. Nëse përdoret gabimisht, peshoret formohen intensivisht, sipërfaqet ngrohëse gërryhen dhe avulli kontaminohet.
Shkalla janë depozitime të dendura që formohen kur uji nxehet dhe avullohet. Uji përmban bikarbonate, sulfate dhe kripëra të tjera të kalciumit dhe magnezit (kripërat e fortësisë), të cilat, kur nxehen, shndërrohen në bikarbonate dhe precipitojnë. Shkalla, e cila ka përçueshmëri termike disa renditje më të ulëta se metali, çon në një ulje të koeficientit të transferimit të nxehtësisë. Për shkak të kësaj, fuqia e rrjedhës së nxehtësisë përmes sipërfaqes së shkëmbimit të nxehtësisë zvogëlohet dhe, natyrisht, efikasiteti i shkëmbyesit të nxehtësisë zvogëlohet (sasia e avullit të gjeneruar zvogëlohet). Temperatura e gazrave të gripit të hequr nga HRSG rritet. Përveç kësaj, mbështjelljet mbinxehen dhe dëmtohen për shkak të reduktimit kapacitet mbajtës
, duke punuar me qarkullim të detyruar të ujit, përdorni gjithashtu fosfatimin brenda kazanit. Në këtë rast, kationet e kalciumit dhe magnezit, të cilat janë pjesë e sulfateve shkallëzuese, lidhen me anionet fosfate, duke formuar komponime që janë pak të tretshëm në ujë dhe precipitojnë në vëllimin e ujit të bojlerit, në formën e llumit që është lehtësisht. hiqet gjatë fryrjes. Oksigjeni dhe dioksid karboni shkaktojnë gërryerje të mureve të brendshme të bojlerit, dhe shkalla e korrozionit rritet me rritjen e presionit dhe temperaturës. Deaerimi termik përdoret për të hequr gazrat nga uji.
Gjithashtu, një masë e mbrojtjes kundër korrozionit është ruajtja e një shpejtësie në tubacione me të cilën flluskat e ajrit nuk mund të mbahen në sipërfaqen e tyre (mbi 0,3 m/s).
Për shkak të një rritje të rezistencës hidraulike të shtegut të gazit dhe një ulje të forcës së rrymës natyrore, bëhet e nevojshme instalimi i një shkarkimi tymi (dramë artificiale). Në këtë rast, temperatura e gazrave të tymit nuk duhet të kalojë 250 °C për të shmangur shkatërrimin e këtij aparati. Por sa më e ulët të jetë temperatura e gazrave të shkarkimit të shkarkimit, aq më i fuqishëm është i nevojshëm një shkarkim tymi (konsumi i energjisë elektrike rritet).
Ngrohës ajri. Ato përdoren për të ngrohur ajrin e furnizuar në furrë për djegien e karburantit. Ngrohja e ajrit ju lejon të zvogëloni konsumin e karburantit në furre (efikasiteti rritet me 10 - 15%).
Temperatura e ajrit pas ngrohësit të ajrit mund të arrijë 300 – 350 °C. Kjo ndihmon në përmirësimin e procesit të djegies dhe rritjen e kompletimit të djegies së karburantit, gjë që është një avantazh shumë i rëndësishëm kur përdoren lëndë djegëse të lëngshme me viskozitet të lartë.
Gjithashtu, avantazhet e ngrohësve të ajrit në krahasim me HRSG-të janë thjeshtësia e dizajnit të tyre, funksionimi i sigurt dhe mungesa e nevojës për të instaluar pajisje shtesë (deaeratorë, pompa, shkëmbyes nxehtësie, etj.). Sidoqoftë, me raportin aktual të çmimit për karburantin dhe avullin e ujit, ngrohësit e ajrit rezultojnë të jenë më pak ekonomikë se HRSG-të (çmimi ynë i avullit është shumë i lartë - 6 herë më i lartë për 1 GJ). Prandaj, është e nevojshme të zgjidhet një metodë për shfrytëzimin e nxehtësisë nga gazrat e gripit bazuar në situatë specifike në një instalim të caktuar, ndërmarrje, etj.
Përdoren dy lloje të ngrohësve të ajrit: 1) rikuperuese(transferimi i nxehtësisë përmes murit); 2) rigjeneruese(ruajtja e nxehtësisë).
Pjesa 2. Rikuperimi i nxehtësisë nga emetimet e ventilimit
Një sasi e madhe nxehtësie konsumohet për ngrohjen dhe ventilimin e ndërtesave dhe strukturave industriale dhe publike. Për industri të caktuara (kryesisht industria e lehtë) këto kosto arrijnë 70–80% ose më shumë të nevojës totale për energji termike. Në shumicën e ndërmarrjeve dhe organizatave, nxehtësia e ajrit të shkarkimit nga sistemet e ventilimit dhe ajrit të kondicionuar nuk përdoret.
Në përgjithësi, ventilimi përdoret shumë gjerësisht. Sistemet e ventilimit janë instaluar në apartamente institucionet publike(shkolla, spitale, klube sportive, pishina, restorante), ambientet e prodhimit etj Mund të përdoret për qëllime të ndryshme lloje të ndryshme sistemet e ventilimit. Zakonisht, nëse vëllimi i ajrit që duhet të zëvendësohet në dhomë për njësi të kohës (m 3 / h) është i vogël, atëherë ventilim natyral. Sisteme të tilla zbatohen në çdo apartament dhe në shumicën e institucioneve dhe organizatave publike. Në këtë rast, përdoret fenomeni i konvekcionit - ajri i nxehtë (ka një densitet të reduktuar) largohet përmes vrimat e ventilimit dhe lëshohet në atmosferë, dhe në vend të saj, përmes rrjedhjeve në dritare, dyer, etj., i ftohtë i freskët (më shumë dendësi të lartë) ajri nga rruga. shpenzime shtesë ftohës. Prandaj, përdorimi i strukturave dhe materialeve termoizoluese më moderne gjatë ndërtimit nuk mund të eliminohet plotësisht humbjet e nxehtësisë. Në apartamentet tona, 25-30% e humbjeve të nxehtësisë lidhen pikërisht me funksionimin e ventilimit në të gjitha rastet e tjera, kjo vlerë është shumë më e lartë.
Sistemet e ventilimit të detyruar (artificial). përdoren kur është i nevojshëm shkëmbimi intensiv i vëllimeve të mëdha të ajrit, i cili zakonisht shoqërohet me parandalimin e rritjes së përqendrimit substancave të rrezikshme(i dëmshëm, toksik, rrezik zjarri dhe shpërthimi, me erë të pakëndshme) brenda. Ventilimi i detyruar zbatohet në objektet e prodhimit, magazina, ambientet e magazinimit të produkteve bujqësore etj.
I perdorur sistemeve ventilim i detyruar tre lloje:
Sistemi i furnizimit përbëhet nga një ventilator që fut ajrin e pastër në dhomë, një kanal ajri furnizimi dhe një sistem për shpërndarje uniforme të ajrit në të gjithë dhomën. Vëllimi i tepërt i ajrit nxirret jashtë përmes rrjedhjeve në dritare, dyer, etj.
Sistemi i shkarkimit përbëhet nga një ventilator që pompon ajrin nga dhoma në atmosferë, një kanal shkarkimi dhe një sistem për heqjen uniforme të ajrit nga vëllimi i dhomës. Në këtë rast, ajri i pastër thithet në dhomë përmes rrjedhjeve të ndryshme ose sistemeve speciale të furnizimit.
Sisteme të kombinuara janë sisteme të kombinuara të furnizimit dhe ventilimit të shkarkimit. Ato përdoren, si rregull, kur kërkohet shkëmbim shumë intensiv i ajrit në dhoma të mëdha; Në të njëjtën kohë, konsumi i nxehtësisë për ngrohje ajër të pastër maksimale.
Përdorimi i sistemeve të ventilimit natyror dhe shkarkimit të veçantë dhe ventilimi i furnizimit nuk lejon që nxehtësia e ajrit të shkarkimit të përdoret për të ngrohur ajrin e pastër që hyn në dhomë. Gjatë funksionimit sistemet e kombinuara ekziston mundësia e riciklimit të nxehtësisë nga emetimet e ventilimit për të ngrohur pjesërisht ajrin e furnizimit dhe për të zvogëluar konsumin e energjisë termike. Në varësi të ndryshimit në temperaturat e ajrit brenda dhe jashtë, konsumi i nxehtësisë për ngrohjen e ajrit të pastër mund të reduktohet me 40-60%. Ngrohja mund të kryhet në shkëmbyesit e nxehtësisë rigjeneruese dhe rikuperuese. Të parat janë të preferueshme sepse kanë përmasa më të vogla, konsum metali dhe rezistenca hidraulike, kanë efikasitet më të madh dhe jetë më të gjatë shërbimi (20 - 25 vjet).
Kanalet e ajrit janë të lidhura me këmbyesit e nxehtësisë, dhe nxehtësia transferohet drejtpërdrejt nga ajri në ajër përmes murit ndarës ose grykës së ruajtjes. Por në disa raste ekziston nevoja për të ndarë kanalet e ajrit të furnizimit dhe shkarkimit në një distancë të konsiderueshme. Në këtë rast, mund të zbatohet një skemë e shkëmbimit të nxehtësisë me një ftohës qarkullues të ndërmjetëm. Një shembull i funksionimit të një sistemi të tillë në një temperaturë dhome prej 25 °C dhe një temperaturë ambienti prej 20 °C është paraqitur në Fig. 5.5.
Diagrami i shkëmbimit të nxehtësisë me ftohës qarkullues të ndërmjetëm:
1 – kanali i shkarkimit të ajrit; 2 – kanali i furnizimit me ajër; 3.4 – me gjobë
bobina tubulare; 5 - tubacionet e ndërmjetme të qarkullimit të ftohësit
(tretësirat ujore të përqendruara të kripërave - shëllira zakonisht përdoren si ftohës i ndërmjetëm në sisteme të tilla); 6 – pompë; 7 – spirale për
ngrohje shtesë e ajrit të pastër me avull ose ujë të nxehtë
Sistemi funksionon si më poshtë. Ajri i ngrohtë(+ 25 °C) hiqet nga dhoma përmes kanalit të ajrit të shkarkimit 1 përmes dhomës në të cilën është instaluar spiralja me pendë 3 . Ajri lan sipërfaqen e jashtme të spirales dhe transferon nxehtësinë në ftohësin e ndërmjetëm të ftohtë (shëllirë) që rrjedh brenda spirales. Ajri ftohet në 0 °C dhe lëshohet në atmosferë, dhe shëllira nxehet në 15 °C përmes tubacioneve të qarkullimit 5 hyn në dhomën e ngrohjes së ajrit të pastër në kanalin e ajrit të furnizimit 2 . Këtu ftohës i ndërmjetëm i jep nxehtësi ajrit të pastër, duke e ngrohur atë nga -20 °C në +5 °C. Vetë ftohësi i ndërmjetëm ftohet nga + 15 °C në – 10 °C. Shllira e ftohur futet në pompë dhe kthehet në sistem për riqarkullim.
Ajri i freskët i furnizimit, i ngrohur në + 5 °C, mund të futet menjëherë në dhomë dhe të ngrohet në temperaturën e kërkuar (+ 25 °C) duke përdorur radiatorë konvencionalë të ngrohjes, ose mund të nxehet drejtpërdrejt në sistemi i ventilimit. Për ta bërë këtë, një seksion shtesë është instaluar në kanalin e ajrit të furnizimit, në të cilin vendoset një spirale me fund. Një ftohës i nxehtë (ujë ngrohës ose avull uji) rrjedh brenda tubave, dhe ajri lan sipërfaqen e jashtme të spirales dhe nxehet deri në + 25 ° C, pas së cilës ajri i ngrohtë i freskët shpërndahet në të gjithë dhomën.
Përdorimi i kësaj metode ka një sërë përparësish. Së pari, për shkak të shpejtësisë së lartë të ajrit në seksionin e ngrohjes, koeficienti i transferimit të nxehtësisë rritet ndjeshëm (disa herë) në krahasim me radiatorët konvencionalë të ngrohjes. Kjo çon në një reduktim të ndjeshëm të konsumit të përgjithshëm të metaleve të sistemit të ngrohjes - një ulje të kostove kapitale. Së dyti, dhoma nuk është e mbushur me radiatorë ngrohjeje. Së treti, arrihet një shpërndarje uniforme e temperaturave të ajrit në të gjithë dhomën. Dhe kur përdorni radiatorë ngrohjeje në dhoma të mëdha, është e vështirë të sigurohet ngrohje uniforme e ajrit. Në zonat lokale, temperatura e ajrit mund të jetë dukshëm më e lartë ose më e ulët se normalja.
E vetmja pengesë është se rezistenca hidraulike e rrugës së ajrit dhe konsumi i energjisë për drejtimin e ventilatorit të ajrit të furnizimit rriten pak. Por avantazhet janë aq domethënëse dhe të dukshme saqë në shumicën dërrmuese të rasteve mund të rekomandohet ngrohja paraprake e ajrit direkt në sistemin e ventilimit.
Për të siguruar mundësinë e rikuperimit të nxehtësisë në rastin e përdorimit të furnizimit ose sistemet e shkarkimit ventilimi veçmas, është e nevojshme të organizohet një dalje e centralizuar e ajrit ose furnizimi i ajrit, përkatësisht, përmes kanaleve të ajrit të montuar posaçërisht. Në këtë rast, është e nevojshme të eliminohen të gjitha çarjet dhe rrjedhjet për të parandaluar fryrjen e pakontrolluar ose rrjedhjet e ajrit.
Sistemet e shkëmbimit të nxehtësisë midis ajrit të hequr nga dhoma dhe ajrit të pastër mund të përdoren jo vetëm për të ngrohur ajrin e furnizimit në sezonin e ftohtë, por edhe për ta ftohur atë në verë, nëse dhoma (zyra) është e pajisur me kondicionerë. Ftohja në temperatura nën temperaturën e ambientit përfshin gjithmonë kosto të larta të energjisë (energjisë elektrike). Prandaj, mund të zvogëloni konsumin e energjisë për të mbajtur një temperaturë të rehatshme të dhomës në sezonin e nxehtë duke ftohur paraprakisht ajrin e pastër, të rraskapitur nga ajri i ftohtë.
VER termike.
Energjia termike dhe burimet e energjisë përfshijnë nxehtësinë fizike të gazeve të shkarkimit të impianteve të kaldajave dhe furrave industriale, produkteve kryesore ose të ndërmjetme, mbetje të tjera nga prodhimi kryesor, si dhe nxehtësinë e lëngjeve të punës, avullit dhe ujit të nxehtë, të shteruar në teknologji dhe njësitë e energjisë. Për të shfrytëzuar burimet e energjisë termike, përdoren shkëmbyes nxehtësie, kaldaja të nxehtësisë së mbeturinave ose agjentë termikë. Rikuperimi i nxehtësisë nga rrjedhat e procesit të mbetjeve në shkëmbyesit e nxehtësisë mund të ndodhë përmes sipërfaqes që i ndan ato ose përmes kontaktit të drejtpërdrejtë. HER termik mund të vijë në formën e flukseve të përqendruara të nxehtësisë ose në formën e nxehtësisë së shpërndarë në mjedis. Në industri, flukset e përqendruara përbëjnë 41%, dhe nxehtësia e shpërndarë - 59%. Rrjedhat e përqendruara përfshijnë nxehtësinë nga gazrat e gripit nga furrat dhe kaldaja, ujërat e zeza instalimet teknologjike dhe sektori i banesave dhe shërbimeve komunale. HER-et termike ndahen në temperaturë të lartë (me temperaturë mbajtëse mbi 500 °C), temperaturë mesatare (në temperatura nga 150 deri në 500 °C) dhe temperaturë të ulët (në temperatura nën 150 °C). Kur përdorni instalime, sisteme dhe pajisje me fuqi të ulët, flukset e nxehtësisë që largohen prej tyre janë të vogla dhe të shpërndara në hapësirë, gjë që e bën të vështirë asgjësimin e tyre për shkak të përfitimit të ulët.
A ëndërroni të keni një mikroklimë të shëndetshme në shtëpinë tuaj dhe jo një dhomë të vetme me erë myku dhe lagështirë? Në mënyrë që shtëpia të jetë vërtet e rehatshme, është e nevojshme të kryhen llogaritjet e duhura të ventilimit edhe në fazën e projektimit.
Nëse ju mungon kjo gjatë ndërtimit të një shtëpie pikë e rëndësishme, në të ardhmen do t'ju duhet të zgjidhni një sërë problemesh: nga heqja e mykut në banjë deri te rinovimet e reja dhe instalimi i një sistemi të kanaleve të ajrit. Pajtohem, nuk është shumë e këndshme të shohësh bazat e shumimit të mykut të zi në kuzhinë në pragun e dritares ose në qoshet e dhomës së fëmijëve, madje edhe të zhyteni në punë rinovimi.
Artikulli që ne paraqesim përmban të mbledhura materiale të dobishme për llogaritjen e sistemeve të ventilimit, tabelat e referencës. Janë dhënë formulat, ilustrime vizuale Dhe shembull real për ambiente për qëllime të ndryshme dhe zonë të caktuar, demonstruar në video.
Në llogaritjet e sakta dhe instalimi i duhur, ventilimi i shtëpisë kryhet në një mënyrë të përshtatshme. Kjo do të thotë se ajri në zonat e banuara do të jetë i freskët, me lagështi normale dhe pa aroma të pakëndshme.
Nëse vërehet fotografia e kundërt, për shembull, mbytje e vazhdueshme në banjë ose fenomene të tjera negative, atëherë duhet të kontrolloni gjendjen e sistemit të ventilimit.
Galeria e imazheve
Përfundime dhe video e dobishme për këtë temë
Video nr 1. Informacion i dobishëm sipas parimeve të funksionimit të sistemit të ventilimit:
Video nr 2. Së bashku me ajrin e shkarkimit, nxehtësia gjithashtu largohet nga shtëpia. Llogaritjet e humbjeve të nxehtësisë që lidhen me funksionimin e sistemit të ventilimit tregohen qartë këtu:
Llogaritja e saktë e ventilimit është baza për funksionimin e suksesshëm të tij dhe çelësi i një mikroklime të favorshme në një shtëpi ose apartament. Njohja e parametrave bazë mbi të cilët bazohen llogaritjet e tilla do të lejojë jo vetëm hartimin e saktë të sistemit të ventilimit gjatë ndërtimit, por edhe rregullimin e gjendjes së tij nëse rrethanat ndryshojnë.
