Совершенствование систем кондиционирования воздуха с использованием камеры орошения с поперечным расположением форсунок

• Автор: Прилепский, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Общие сведения о контактных тепломассообменных аппаратах

1.1 Обзор и анализ вопроса тепловлажностной обработки воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха
1.2 Конструктивные схемы форсуночных камер орошения в системах кондиционирования воздуха

1.3 Описание тепло- и массообменных процессов в камере орошения

1.4 Устройство и особенности распыла центробежных форсунок

1.4.1 Гидравлические форсунки низкого и среднего давления

1.4.2 Гидравлические форсунки высокого давления

1.4.3 Пневматические форсунки

1.5 Проблемы засорения центробежных форсунок
1.6 Выбор направления исследования
1.7 Выводы по главе
Глава 2 Математический эксперимент тепломассообменных процессов в
камере орошения с поперечным расположением форсунок
2.1 Тепловой баланс
2.2 Особенности процессов тепло- и массопереноса в аппаратах тепловлажностной обработки воздуха
2.3 Методы теплотехнического расчета камеры орошения
2.4 Выводы по главе
Глава 3 Экспериментальные исследования процессов тепло- и
массообмена в камере орошения с поперечным расположением форсунок
3.1 Описание устройства камеры орошения
3.2 Описание экспериментального стенда камеры орошения
3.3 Исследование плотности распределения воды в факелах распыла
центробежных форсунок
3.4 Исследование воздушного вихря центробежных форсунок
3.5 Анализ и обобщение экспериментальных данных
3.6 Выводы по главе
Глава 4 Промышленные испытания адиабатной камеры орошения с
поперечным расположением форсунок
4.1 Описание промышленной установки
4.1.1 Исходные данные
4.1.2 Инженерная методика расчета и компоновка основных
узлов камеры орошения
4.1.3 Методы испытаний и обработка результатов измерений
4.2 Теплотехнический расчет промышленной установки
4.3 Выводы по главе
Глава 5 Метрологические и экономические параметры камеры орошения
с поперечным расположением форсунок
5.1 Планирование эксперимента
5.2 Метрологические характеристики. Классификация погрешностей средств измерений
5.3 Технико-экономические показатели
5.3.1 Сравнительная экономическая эффективность при внедрении современного оборудования
5.3.2 Расчет показателей эффективности применения камеры орошения с поперечным расположением форсунок в системах кондиционирования воздуха
5.4 Выводы по главе
Заключение
Условные обозначения
Библиографический список
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
В настоящее время в России и за рубежом мероприятия по энергосбережению имеют особое значение и являются одной из основных задач, связанных с экономическим развития государства.
На производстве и в жилищно-коммунальном хозяйстве страны системы вентиляции и кондиционирования воздуха (СКВ) являются одними из наиболее энергоемких. Поэтому основными мероприятиями в энергоснабжении зданий различного назначения должно быть снижение затрат тепловой и электрической энергии в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Сокращение расходов энергии в СКВ в значительной мере зависит от применения высокоэффективных и надежных аппаратов для тепловлажностной обработки воздуха. Одним из основных тепломассообменных устройств для осуществления процессов обработки воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха являются камеры орошения. Совершенствование установок кондиционирования воздуха с применением камер орошения с поперечным расположением форсунок позволяет улучшить качество обрабатываемого воздуха, что повышает эффективность работы данных устройств и соответственно сокращает энергопотребление.
В свою очередь совершенствование аппаратов для тепловлажностной обработки воздуха предполагает исследование процессов тепло- и массооб-мена, лабораторные и промышленные испытания, использование современных средств измерений, разработку и оптимизацию конструктивных особенностей, а так же осуществление технико-экономических мероприятий по оценке энергоэффективности и надежности систем кондиционирования воздуха при внедрении исследуемых аппаратов в производство.
Таким образом, проблема отсутствия в системах вентиляции и кондиционирования воздуха энергоэффективных и надежных контактных аппаратов для тепловлажностной обработки воздуха предполагает ряд мероприятий по исследованию и улучшению теплотехнических и эксплуатационных характеристик этих устройств.

различных отложений, ила и водорослей, а для снижения образования солей жесткости в воде и на внутренних поверхностях форсунок необходимо сливать часть воды в дренаж, снижая тем самым концентрацию солей жесткости в циркулирующей воде [107].
Рис.1.13. Фотоматериалы Nalko Chemical Company (а - распыление воды в форсуночной камере орошения; б - факел распыла кондиционной форсунки; в — факел распыла дефектной форсунки)
Распыление воды в гидравлических центробежных форсунках обеспечивается за счет:
- эксцентричного подвода жидкости при смещении осей водяного канала и распылительной камеры - угловые тангенциальные форсунки (рис. 1.14);
- осевого ввода жидкости с применением специальных вкладышей, закручивающих поток: форсунки с завихрителем-шнеком (имеют внутреннюю винтовую нарезку), либо эвольвентные форсунки (специальные спирали).
Рис. 1.14.
Схема и фотография тангенциальной центробежной форсунки с полым факелом.
Факел распыла на выходе форсунок может быть полным, полым, либо