Дипломная работа: Проектирование системы кондиционирования воздуха

Вследствие уноса воды с воздухом в процессе увлажнения, необходимо восполнять потери воды.

Подпитка водой регулируется с помощью поплавка, который помещен на питательном патрубке, а циркуляционная выпускается ручным шаровым клапаном, размещенным на нагнетательной стороне насоса.

Кожух секции увлажнения изготавливается из нержавеющего листа, что полностью исключает коррозию, имеет окно для контроля и освещения внутреннего объема.

Эффективность увлажнения в секции такого типа составляет около 90%.

В состав секции парового увлажнения входят:

• кожух секции;

• сепаратор пара;

• термодинамический конденсатоотводчик;

• фильтр;

• инжекционное сопло;

• серводвигатель в стандартном исполнении, напряжением питания 220 В и сигналом управления 0-10 В.

Принцип работы парового увлажнителя довольно прост и представлен на рис. 7.

Рис. 7. Схема циркуляции пара в паровом увлажнителе.

Тип парогенератора подбирается в зависимости от необходимого расхода пара.

В конструкцию секции входит также распределительная паровая труба из нержавеющей стали с инжекционными соплами, фильтр пара, термодинамический конденсатоотводчик, а также электронные устройства регулирования уровня воды и автоматической продувки.

Увлажнение воздуха сухим перегретым паром имеет множество достоинств:

• быстрое смешивание водяных паров с воздухом и легко регулируемое количество впрыскиваемого пара позволяет очень точно регулировать влажность воздуха;

• сухой перегретый пар не содержит минеральных частиц и бактерий;

• минимальные эксплуатационные расходы;

• консервация парового увлажнителя сведена к минимуму.

1.5.4 Секция фильтрации

При необходимости обеспечения фильтрации повышенного качества в компоновку центрального кондиционера могут быть включены две секции: первичной и вторичной фильтрации.

Фильтры размещаются в тех пастях кондиционера, через которые проходит весь обрабатываемый воздух, и так, чтобы защитить от пыли возможно большее число секций кондиционера.

В секцию первичного фильтрования могут быть вмонтированы сетчатые фильтры класса EU1 или корзинчатые фильтры класса EU3. Сетчатые фильтры — это тканевые фильтры с развернутой поверхностью, уложенной в «зигзаг». Ткань армирована алюминиевой сеткой и смонтирована в кожухе, исполненном из оцинкованных стальных листов.

Фильтр закреплен в установке с помощью направляющих, которые позволяют его легко демонтировать.

Корзинчатый фильтр собирается из нескольких фильтрующих элементов со стандартными размерами. Количество и размеры фильтрующих элементов, применяемых в установке, зависят от ее модели.

Фильтрующие элементы корзинчатых фильтров закреплены в рамках с помощью пружинных прихватов, обеспечивающих герметичность, а также легкую и быструю смену. Фильтрующая ткань исполнена из супертонких синтетических волокон, не гигроскопичных, кислотоустойчивых и стойких к большинству органических растворителей. Все фильтры могут работать при температуре до 60 °С.

Среднее значение эффективности фильтрации, обозначающее процентную долю задержанной пыли, для фильтров класса EU1 составляет до 60%, для класса EU3 — до 80-90%.

В секции вторичного фильтрования применены корзинчатые фильтры класса EU5-EU9.

Размеры и количество фильтрующих элементов также зависят от модели установки. Тип фильтрующей ткани, а также элементы крепления аналогичны секции первичного фильтрования.

Эти фильтры также могут работать при температуре до 60 °С. Среднее значение степени очистки определено методом исследования воздушных фильтров с применением кварцевой пыли.

Среднее значение эффективности фильтрации составляет:

Для фильтров класса EU5 от 40 до 60%

Для фильтров класса EU7 от 80 до 90%

Для фильтров класса EU9 выше 90%

С целью текущего контроля загрязнения фильтров рекомендуется применение дифманометров. Дифманометр при определенном допускаемом конечном перепаде давления сигнализирует (электрический сигнал) о необходимости смены фильтра при его загрязнении.

Допустимый конечный перепад давления:

Для сетчатых, фильтров, Па 120

Для корзинчатых фильтров, Па 200-250

1.5.5 Секция шумоглушения

Секция шумоглушения предназначена для снижения уровня шума, создаваемого центральным кондиционером (встроенными вентиляторами, насосами; потоками рабочих сред и т.п.)

Внутри секции шумоглушения закреплены звукопоглощающие пластины, которые изготавливаются, например, из нескольких слоев минеральной ваты специально подобранной плотности. Внешняя поверхность минеральной ваты усилена стекловолокнистым покрытием.

Секции шумоглушения производятся нескольких типоразмеров (от 0,5 до 2,0 м) с разными количествами звукопоглощающих пластин.

Если по условиям технологической компоновки непосредственно перед секцией шумоглушения необходимо установить вентиляторную секцию, то требуется применять специальную секцию (проставку) с рассекателями воздуха, позволяющую выровнять скорость и направление потоков воздуха в поперечном («живом») сечении секции шумоглушения.

1.5.6 Вентиляторная секция

Вентиляторная секция предназначена для забора воздуха в центральный кондиционер и его подачи в обслуживаемые помещения (рис. 8).

Рис. 8. Вентиляторная секция центрального кондиционера.

В кондиционерах применяются радиальные (центробежные) вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания низкого и среднего давления.

В зависимости от требуемой производительности и напора используются вентиляторы с рабочими лопатками, загнутыми вперед, или с лопатками, загнутыми назад, что обеспечивает легкое регулирование параметров сети. Вентиляторы характеризуются высоким КПД и позволяют регулировать производительность изменением числа оборотов.

Колесо вентилятора вращается электродвигателем через ременную передачу. В зависимости от мощности используются клиновидные ремни различного типа. Шкивы закрепляются на валах двигателя и вентилятора с помощью зажимной втулки, благодаря которой демонтаж осуществляется просто и быстро. Шкивы могут быть одно- или двухременные.

Вентилятор с двигателем и ременной передачей размещен на общей раме внутри секции, образуя вентиляторную группу. Вся группа монтируется на пружинных или резиновых амортизаторах (виброизоляторах) на салазках и перемещается на салазках внутри корпуса. Амортизаторы демпфируют колебания и предупреждают передачу шума.

Напорный патрубок вентилятора отделен от кожуха эластичной вставкой, которая обеспечивает герметичность и предотвращает перенос вибрации.

Вентиляторная секция имеет два исполнения:

• нагнетательный патрубок является выходом из кондиционера;

• промежуточная секция.

Расположение выходного напорного патрубка может быть различным: вверх, вниз, вбок, так как положение кожуха радиального вентилятора определяется углом поворота корпуса относительно исходного положения (рис. 9).

Производительность вентиляторной секции соответствует мощности центрального кондиционера.

Максимальная температура работы вентилятора 85 °С, максимальная температура работы стандартного двигателя 40 °С, диапазон рабочих (эксплуатационных) температур от минус 30 до + 80 °С. Напор вентилятора от 200 до 2500 Па.

Возможна поставка вентиляторной группы во взрывобезопасном исполнении.

Рис. 9. Различные ориентации выходных патрубков вентиляторной секции (вход и выход должны быть в разных плоскостях).

1.5.7 Теплоутилизаторы

При проектировании вентиляции и кондиционирования для экономии тепла и холода целесообразно использовать тепловые вторичные энергетические ресурсы, такие как:

• тепло воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции кондиционирования воздуха и местных отсосов, когда рециркуляция воздуха недопустима;

• тепло и холод технологических установок, пригодные для вентиляции и кондиционирования.

Для использования тепла удаляемого из помещений воздуха применяются теплоутили-заторы, которые подразделяются на три типа:

• перекрестноточные (рекуперативные) теплообменники;

• вращающиеся (регенеративные) теплообменники;

• система с промежуточным теплоносителем, состоящая из двух теплообменников.

Тип теплоутилизатора определяет и тип соответствующей секции центрального кондиционера.

1.5.8 Воздушные клапаны

Регулирование количества воздуха (наружного и рециркуляционного), поступающего в центральный кондиционер, осуществляется воздушными клапанами.

Существуют воздушные клапаны двух типов: клапаны, предназначенные для пропуска наружного или рециркуляционного воздуха (так называемые приемные клапаны), и клапаны для регулирования теплопроизводительности воздухонагревателей путем изменения количества воздуха, проходящего через обводной канал. Регулирование осуществляется с помощью электропривода, устанавливаемого на клапане. Конструкция клапана, как правило, многостворчатая, с параллельно установленными лопатками, как показано на рис. 10.

Рис. 10. Воздушный клапан, установленный на входе в центральный кондиционер (привод не показан).

1.6 Монтаж центрального кондиционера

1.6.1 Общие рекомендации по монтажу и выбору позиции агрегата

Монтаж должны выполнять только уполномоченные на проведение подобного рода работ специалисты, прошедшие соответствующий инструктаж, знающие данное оборудование и правила безопасной работы с ним.

При производстве работ с деталями из листового металла, самонарезными винтами, скобами и тому подобными элементами, которые по своей конструкции имеют острые края и оконечности, монтажники во избежание получения травы должны соблюдать соответствующую осторожность.

Виброамортизаторы, если они необходимы, следует устанавливать между опорной рамой и полом. После установки необходимо удостовериться в отсутствии вибрации. Очень важно для этого обеспечить ровную горизонтальную поверхность агрегата по всей его длине.

При выборе позиции агрегата необходимо учитывать возможность свободного доступа к нему с целью проведения периодического обслуживания.

Вокруг агрегата следует оставить достаточно свободного пространства для подсоединения водяных труб теплообменников и дренажной линии, для выполнения замены фильтров, проверки и чистки поддонов для сбора конденсата, контроля системы смазки, регулировки натяжения клинового ремня. Сервисное пространство с боковой стороны агрегата должно быть таким, чтобы в дальнейшем можно было беспрепятственно демонтировать теплообменники или вентиляторы.

Входные и выходные воздуховоды подсоединяются к агрегату посредством гибких вставок, которые можно крепить либо к фланцам воздухораспределительного отверстия, либо непосредственно к каркасу корпуса агрегата на полное торцевое отверстие входа/выхода воздуха.

В стандартном исполнении многие центральные кондиционеры предназначаются для монтажа только внутри помещения. При необходимости наружной установки следует предусмотреть дополнительные принадлежности для защиты агрегата от атмосферных воздействий, например, специальную крышу, колпаки, навесы от дождя и т.п., поставляемые опционально.

1.6.2 Монтаж гидравлических соединений

Все подсоединяемые гидравлические трубопроводы должны быть выполнены в соответствии с действующими промышленными стандартами.

Нельзя прикладывать чрезмерных усилий при подсоединении трубопроводов к патрубкам коллекторов теплообменников.

Трубопроводы должны иметь собственные опорные держатели, обеспечивающие независимость фиксации труб и теплообменника. Для придания соединениям соответствующей гибкости настоятельно рекомендуется устанавливать на входе и выходе воды гибкие виброизоляторы.

Гидравлическая линия должна иметь в верхней точке выпускной воздушный клапан, а в нижней точке – сливное отверстие.

Для возможности выполнения технического обслуживания теплообменников необходимо на входе и выходе воды установить запорные вентили.

С целью обеспечения надлежащего функционирования теплообменников и естественного слива воды из них и из сборников конденсата, кондиционер должен располагаться на строго горизонтальной поверхности.

Подключение теплообменников к прямой и обратной линиям (входа/выхода) воды

Водяные теплообменники кондиционера оборудованы стальными коллекторами с выведенными наружу агрегата соединительными патрубками, один из которых расположен в верхней части, а другой – в нижней части коллектора. Такая конструкция позволяет использовать один и тот же теплообменник как при левосторонней, так и при правосторонней схеме подключения.

Для обеспечения оптимальной эффективности теплопередачи направление входящей воды должно быть противоположным направлению движения проходящего через теплообменник воздуха, т.е. при выборе стороны подключения следует руководствоваться принципом противотока.

Таким образом, при правостороннем подключении линия подачи воды должна подсоединяться к нижнему патрубку теплообменника, а при левостороннем подключении – к верхнему патрубку (см. Рис. 11 и 12).

Рис. 11. Правосторонняя схема подключения теплообменника.

Рис. 12. Левосторонняя схема подключения теплообменника.

Нельзя прикладывать чрезмерные усилия при подключении гидравлической линии к выступающему за наружную панель патрубку теплообменника, чтобы не разрушить сварку между коллектором теплообменника и патрубком.

Подключение теплообменника к дренажной линии.

Диаметр дренажной трубки должен соответствовать диаметру дренажного патрубка в поддоне для сбора конденсата.

Во избежание возврата воды в установку необходимо сразу же после соединительного патрубка организовать гидравлический сифон-ловушку. Для гарантированной герметичности гидравлического затвора высота петли сифона и разность уровней расположения соединительного патрубка и дренажной линии на выходе из сифона должны быть равными удвоенной величине статического давления в секции дренажного поддона при нормальных рабочих условиях кондиционера (см. Рис. 13).

Рис. 13. Расположение гидравлического сифона-ловушки.

1.6.3 Электроподключение

Центральные кондиционеры поставляются без электрической панели управления. Поэтому подключение электродвигателей к сети питания выполняется на месте монтажа. Все электродвигатели спроектированы и изготовлены в соответствии с действующими стандартами. Подключение электродвигателя выполняется согласно идентификационной табличке и электросхеме, размещенной в контактной коробке.

Все электродвигатели стандартно комплектуются встроенным нормально замкнутым тепловым реле защиты от перегрузки. Реле обязательно должно подключаться к цепи управления электродвигателя.

Электрические панели нельзя монтировать на дверцах или панелях, являющихся инспекционными, т.е. предоставляющими доступ к внутренним компонентам агрегата.

Вход силовых кабелей в агрегат должен обеспечиваться через кабельные сальники, вмонтированные в панель агрегата.

Во избежание утечек воздуха все отверстия кабельных входов на панели агрегата следует тщательно загерметизировать уплотнителем.

1.7 Пуск центрального кондиционера

Перед вводом центрального кондиционера в эксплуатацию необходимо, чтобы квалифицированный специалист проверил следующее:

- Комплектность агрегата , правильность монтажа и подсоединения к нему воздуховодов.

- Чистоту фильтров и отсутствие строительного мусора внутри и вокруг агрегата.

комплектность

- Правильность и комплектность электроподключения.

- Надежность электрических контактов и соответствие сетевого питания характеристикам, указанным на идентификационной табличке агрегата.

- Герметичность уплотнения кабельных входов.

- Надежность фиксации установочными винтами электродвигателей, подшипников и вентиляторов.

- Центровку осей вентилятора и шкивов электродвигателя и правильность натяжения клинового ремня (см. нижеприведенный рисунок).

- Правильность подключения к водяным теплообменникам прямого и обратного трубопроводов, а также дренажной линии.

- Герметичность соединений воздухоохладительной / нагревательной системы.

- Наличие гидравлического затвора на линии отвода конденсата.

- Беспрепятственность вращения крыльчатки вентиляторов.

Рис. 14. Центровка осей шкивов электродвигателя - вентилятора.

Рис. 15. Натяжение клинового ремня.

1.8 Техническое обслуживание центрального кондиционера

Пользователь центрального кондиционера должен проводить надлежащее техническое обслуживание агрегата, необходимое для поддержания его в хорошем рабочем состоянии.

Общие рекомендации:

- Параметры напряжения питания электродвигателя вентилятора должны соответствовать характеристикам, указанным в его идентификационной табличке. Подключение к источнику питания выполняется в соответствии с местными нормам и правилам эксплуатации электрооборудования.

- Необходимо регулярно проверять заземление металлической конструкции агрегата.

- Необходимо регулярно проверять тепловые реле защиты электродвигателей от перегрузки и все электрические контакты.

- Каждые полгода следует проверять степень износа всех подвижных элементов кондиционера и надежность затяжки установочных винтов электродвигателей, вентиляторов, подшипников.

- Ни в коем случае нельзя использовать кондиционер без установленных воздушных фильтров. Для обеспечения оптимальной эффективности фильтры должны быть достаточно чистыми, поэтому их следует периодически очищать, а при необходимости – заменять.

- Застаивание влаги в поддонах для сбора конденсата может привести к их заиливанию и, как результат, к закупориванию дренажного отверстия и переполнению поддона. Во избежание этого необходимо периодически чистить поддоны. В целях предотвращения распространения бактерий может потребоваться специальная обработка поверхностей, которую должен выполнять только квалифицированный специалист.

- Не реже, чем два раза в год, следует осматривать дренажный патрубок, так как он может забиваться попадающей в него пылью, особенно при загрязненных воздушных фильтрах.

- Загрязнение теплообменников приводит к снижению их эффективности. Поэтому ежегодно следует проверять теплообменники и, если они требуют чистки, выполнять ее с помощью щетки или пылесоса. При этом необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не повредить ребра теплообменника.

- Использование жесткой воды со значительным содержанием минеральных солей в ней может привести к загрязнению трубок теплообменника и, как следствие, к критическому снижению эффективности установки. Поэтому необходимо проводить предварительную подготовку используемой воды.

1.8.1 Техническое обслуживание подшипников вентилятора

Система смазки подшипников вентилятора заправляется на заводе-изготовителе и поэтому не требует дополнительной добавки смазочного масла после монтажа установки.

Подшипники вентиляторов могут иметь постоянную систему смазки, не требующую никакого обслуживания на протяжении всего срока эксплуатации вентилятора. Однако многие виды подшипников вентиляторов необходимо ежегодно проверять и при необходимости обновлять.

Недостаточное или излишнее количество смазки может привести к значительному сокращению срока службы подшипников.

1.8.2 Техническое обслуживание воздушных фильтров

Воздушные фильтры должны устанавливаться внутри агрегата. Периодичность чистки фильтров определяется степенью их загрязнения. При необходимости фильтры нужно заменять на новые.

1.9 Эксплуатация центрального кондиционера

Предельные рабочие характеристики:

- При эксплуатации агрегата необходимо соблюдать допустимые рабочие условия, предельные величины которых указаны в нижеприведенных таблицах. Нарушение этого требования, например, превышение скорости вращения вентилятора и рабочей температуры, может привести к необратимой деформации или растрескиванию оборудования. Вызванная этим разбалансировка может явиться причиной значительной вибрации установки.

- Все вентиляторы статически и динамически балансируются на заводе-изготовителе. Поэтому возникновение вибрации свидетельствует о ненормальной работе агрегата и требует выявления ее причин и их устранения. Агрегат должен быть обязательно остановлен, так как повышенная вибрация может повлечь за собой преждевременный износ или выход из строя вентилятора и электродвигателя. Проверка уровня вибрации должна выполняться каждые 3 месяца. Увеличение вибрации является показателем возможной неисправности.

Причины вибрации:

- Разбалансировка крыльчатки вентилятора. Происходит из-за загрязнения лопастей крыльчатки, потери балансировочного груза, либо в результате деформации крыльчатки при превышении скорости вращения или механическом повреждении.

- Деформация вала

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5