Материал: Д6391 Азарсков ВМ Тепловой расчет воздухоохладителя длч систем кондиционировпания воздуха

t_П = 4 ºC, = 17 , = .

Заметим, что если луч процесса, проведенный через точки 1 и 2, не пересекает линию  = 100 %, то это означает, что такой процесс охлаждения воздуха с помощью поверхностного ВО осуществить нельзя и, следовательно, надо корректировать в данных для расчета параметры воздуха и ₂.

V.2. Уточнение параметров влажного воздуха около оребренной поверхности ВО в точке П расчетом с использованием табличных данных .

При расчете величины коэффициента влаговыпадения  использовалась формула:

.

Однако для расчета  могут быть использованы также параметры точек 1 и П:

. (12)

С другой стороны, имея табличные данные для влажного насыщенного воздуха , можно построить уравнение вида для диапазона температур вблизи приближенно найденной точки П. Такое уравнение для интервала температур от 0 до 10 С (с точностью 2 %) имеет вид:

. (13)

Для других интервалов температур уравнение вида h = f(t) для участков влажного насыщенного воздуха можно найти в прил. 3.

Решая совместно уравнения (12) и (13) относительно t_П, имеем:

; (14)

.

VI. Определение среднего температурного напора между воздухом и охлаждающей наружной оребренной поверхностью ВО:

. (15)

VII. Расчет коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха _в к наружной оребренной поверхности ВО.

Расчет коэффициента теплоотдачи _в в зависимости от значений и можно вести или по уравнению А.А. Гоголина [3], или по уравнению В.С. Ивановой [4] (прил. 1).

Воспользуемся уравнением В.С. Ивановой:

, (16)

где k = ;

; .

Уравнение (16) справедливо для условий:

= 1065; Re = 150015000.

Так как в условии задачи скорость воздуха в пучке труб ВО не задана, выберем величину w_в = 4,5 м/с, учитывая, что обычно она имеет значения 35 м/c.

Свойства воздуха v_в и _в найдем из табл. 81 (с. 236) справочника [2] для

;

; .

Величина k для будет равна:

k = 0,356 + 0,0098  20,9 = 0,561;

.

Величину _в рассчитываем из уравнения (16):

.

VIII. Расчет коэффициентов эффективности пластинчатого ребра Е_р и оребренной поверхности Е_н:

, (17)

где m – характеристика ребра,

. (18)

Здесь _в – конвективный коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха, ;  – коэффициент влаговыпадения,  = 1,687; _р – теплопроводность материала ребра, ; _р – толщина ребра, _р = 0,1 мм.

;

, (19)

где – условная высота ребра для шахматного пучка труб;

;

.

Для коридорного пучка величина  рассчитывается по формуле:

;

;

.

Эффективность ребра

= .

Эффективность оребренной поверхности

, (20)

где с_конт – коэффициент, учитывающий тепловое сопротивление контакта алюминиевого ребра и медной трубы, с_конт = 0,75 [5, с. 69];  – степень оребрения,  = 15,5,

.

IX. Расчет поверхности теплопередачи ВО.

Уравнение теплоотдачи между воздухом и наружной оребренной поверхностью с учетом влаговыпадения:

; (21)

м².

Внутренняя поверхность труб ВО:

м².

Наружная оребренная поверхность одного змеевика ВО:

м²,

где n – число рядов труб по ходу воздуха (число змеевиков).

Внутренняя поверхность одного змеевика:

м².

Длина одного змеевика:

м.

Проходное сечение для воздуха:

f_в = L_зм  S₁  Ж, (22)

где S₁ – поперечный шаг труб пучка, S₁ = 0,025 м; Ж – коэффициент живого сечения для прохода воздуха, Ж = 0,576;

f_в = 10,8  0,025  0,576 = 0,156 м².

Одновременно величину f_в можно найти, зная расход воздуха G_в и скорость воздуха w_в:

м². (23)

Различие величин f_в, найденное по формулам (22) и (23), не превышает 15,7 %, что допустимо. Если различие в величине f_в, рассчитанное по формулам (22) и (23), более существенно (25 % и более), то в этом случае для сближения расчетных величин, найденных по формулам (22) и (23), необходимо изменять принятое значение скорости воздуха w_в или число рядов труб n по ходу воздуха.

X. Расчет коэффициента теплоотдачи _а со стороны хладагента R22, кипящего внутри змеевиков ВО.

Расчет _а при кипении хладона R22 можно вести по уравне-ниям С.Н. Богданова или Бо Пьере [6]. Воспользуемся уравнением Бо Пьере:

, (24)

где ; ; , здесь .

Примем .

Для значение (прил. 2).

Величина .

Величину находим из уравнения

. (25)

Значения выбираем из таблицы теплофизических свойств R22 [2]. При (табл. 50, с. 213).

Величину суммарного поперечного сечения труб для прохождения R22 находим, учитывая, что R22 движется одновременно в четырех змеевиках ВО:

;

.

Величина :

XI. Расчет температуры кипения для R22.

Уравнение теплопередачи между воздухом и R22:

. (26)

Коэффициент теплопередачи

; (27)

;

.

Среднелогарифмический температурный напор между воздухом и R22:

; (28)

– средняя температура воздуха в ВО:

;

– температура кипения R22:

.