Теги: журнал холодильная техника  

ISBN: 0023-124X

Год: 1963

Текст
                    Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов
Инж. Т. А. МЕЛИК-АРАКЕЛЯН
Одной из наиболее сложных инженерных
задач при проектировании и строительстве
Кремлевского Дворца съездов являлось создание
систем кондиционирования воздуха и
вентиляции.
Трудности определялись не только
необходимостью решения серьезных вопросов в
области техники кондиционирования воздуха и
вентиляции, но и общими условиями
проектирования и строительства, которые в основном
характеризовались весьма сжатыми сроками,
требованиями сочетания и увязывания
конструкций систем с новыми
архитектурно-композиционными и планировочными решениями, а
также с выбором и размещением заказов на
изготовление оборудования.
Здание Дворца съездов объемом 400 000 м3
в своем составе имеет два основных
помещения: зал универсального назначения F0Х65Х
Х20 м3) на 6000 мест, зал приемов F9Х58Х
Х8 ж3) на 3000 мест, расположенный над
первым залом, и 840 различных помещений,
предназначенных для обеспечения нормального
функционирования этих двух залов.
Схемы и компоновочные решения систем
кондиционирования воздуха
С учетом назначения, необходимых
вентиляционных объемов и режимов эксплуатации
помещений создано 11 центральных систем
кондиционирования воздуха.
Зал на 6000 мест обслуживают четыре
системы кондиционирования общей
производительностью по воздуху 390 000 м'л/час, четыре
рециркуляционно-вытяжных агрегата и две
вытяжные системы (рис.1).
Зал не имеет наружных ограждений.
Электрическое освещение комбинированное —
лампами накаливания и люминесцентными общей
мощностью 950 кет.


№ 4 Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов 5 Воздухообмен определен, исходя из ассимиляции тепло- и влагоизбытков, и составляет 360 000 ж3/'час. Температура и относительная влажность воздуха в зоне размещения зрителей установлены: для зимнего периода 20° и 45—501э/о, для летнего периода 23° и 55—60'%. Принята зональная схема распределения приточного кондиционированного воздуха. Для зон под и над амфитеатром и над балконом воздух подается со стороны задней торцовой стены. Температура его в этих зонах на 5° ниже, чем в зоне размещения зрителей. В партер воздух поступает с двух сторон (ог продольных стен) через верхнюю зону. Температура его на 8° ниже, чем в зоне размещения зрителей. Кроме того, во время представлений предусмотрена подача кондиционированного воздуха в оркестровую яму по периметру барьера через специальные решетки и на сцену с обеих боковых сторон. Забор рециркуляционного воздуха осуществляется с двух продольных сторон под наклонным амфитеатром, вытяжного — из верхней зоны через отверстия в потолке. Зал приемов обслуживается двумя системами кондиционирования общей производительностью по воздуху 220 000 м3/час и двумя рециркуляционными агрегатами (рис. 2). Зал с трех сторон имеет окна-витражи, снабженные специальными жалюзи с внутренней стороны. Мощность всех светильников электроосвещения составляет 600 кет. Параметры внутреннего воздуха приняты такими же, как и для зала на 6000 мест. Кондиционированный воздух подается в верхнюю зону по контуру внутреннего карниза (поз. А на рис. 2) и направляется в центр и на боковые террасы. Воздух для рециркуляции забирается из нижней зоны через решетки, расположенные в уступах террас, а удаляется из верхней зоны через перфорированный потолок и шесть шахт, установленных на крыше и оборудованных утепленными заслонками с электроподогревом и с электроприводами пропорционального действия, а также поддонами. Фойе и кулуары обслуживаются двумя системами общей производительностью по воз- OmPB-l QmPB-2 От РЗ-3 0тР8-Ь Кондиционер системы к- / гС^Э* Кондиционер сие тепы Л—mit ционед I п|Кондиционер ныК-3 и\с хеистемы / Воздуховод npumQ4Hoiu *> вытяжной • » рециркуляционный Термометр сопротивления ЭТИ-300 Датчик регулятора температуры в —Гигрометр CS3—Звукоглушитель РВ — Рециркуляционно- вытяжной агрегат Рис. 1. Принципиальная схема кондиционирования воздуха в зале на 6000 мест.
6 Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов № 4 К* Т7Т77 © 9 rib^ i0E== Кондиционер системы К-1 Р-2 Воздуховод nj}i ., бы сточный вытяжной Лонбиционер Ц" {системы К-2 п в — Гигрометр CS3- ЗВукоглушител^ Рис, рециркуляционный Р—Рециркуляционный агрегат Термометр сопротивления ЭТП-300 * Датчик регулятора температуры 2, Принципиальная схема кондиционирования воздуха в за^е приемов, духу 150 000 м*/час и двумя рециркуляционными агрегатами. Эти помещения расположены на четырех этажах вокруг зала. Воздухообмен для них определен с учетом курения в фойе и составляет 300 000 мг/час. Из этого количества воздуха 150 000 мъ\час подается в помещения непосредственно, а остальное количество — из зрительного зала. Предусмотрены постоянные и периодически действующие вытяжные системы. Последние включаются до начала и при перерывах работы в зале. В это время вытяжные системы зала частично выключаются. Схема вентилирования принята «сверху — вверх». Забор рециркуляционного воздуха осуществляется сосредоточенно из двух зон. Производственные помещения и кухни зала приемов расположены на трех этажах вокруг сцены. Они обслуживаются местными неавтономными кондиционерами, работающими на наружном и частично на рециркуляционном воздухе. Удаление воздуха предусмотрено из верхней зоны, а также через местные отсосы над плитами и посудомоечными машинами. Артистические, сценические и административные помещения для обслуживания съездов, конференций и спектаклей находятся на разных отметках. Схемы их вентилирования приняты «сверху—вверх». Эти помещения обслуживаются тремя системами кондиционирования общей производительностью по воздуху 133 000 м*/час. В целях экономии холода летом и тепла зимой восемь центральных систем кондиционирования воздуха, обслуживающих залы и фойе, работают по схеме с рециркуляцией. При этом в зрительный зал подается переменное количество наружного воздуха, регулируемое в зависимости от его параметров (минимальное количество 25 мъ\час на 1 человека), а в зал приемов и фойе — постоянное количество D0 мъ\час на 1 человека). В пере- ходный период года эти системы работают на одном наружном воздухе. Для остальных трех систем принята прямоточная (только на наружном воздухе) схема кондиционирования воздуха. Кондиционеры производительностью по воздуху, равной 110 000, 85 000, 75 000 и 50 000 мг/час, рециркуляционно-вытяжные агрегаты и ряд приточных и отопительно-рециркуляцион- ных агрегатов установлены в центральном машинном зале, находящемся в подвале. В отдельных, смежных с машинным залом, помещениях размещены звукоглушители кулисного типа. Забор наружного воздуха в объеме 1 070 000 м3/час осуществлен централизованно одной шахтой. Во избежание передачи аэродинамического шума от работающих мощных вентиляторов во двор внутренние поверхности воздухозаборной шахты и канала облицованы звукопоглощающими керамическими блоками. В помещениях технической службы имеется 12 приточных систем вентиляции. Для всех помещений здания предусмотрены системы вытяжной вентиляции с механическим побуждением. Установлено 78 вытяжных агрегатов. Суммарная мощность электродвигателей систем кондиционирования воздуха и вентиляции равна ИЗО кет. Общая протяженность воздуховодов всех систем составила более 27 000 м с поперечным
J^o 4 Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов 7 сечением их от 0,02 до 6 ж2. В зависимости от размеров, поперечного сечения, места расположения и назначения воздуховоды выполнены из асбестоцементных готовых коробов или листов на металлическом каркасе, а также из t тонколистовой нержавеющей, обычной и оцинкованной стали. Воздуховоды для кондиционированного воздуха снабжены термоизоляцией. Обработка воздуха в кондиционерах Воздух, проходя через кондиционеры (рис. 3), подвергается двухступенчатой фильтрации, трехступенчатому подогреву, увлажнению, охлаждению и осушению. В центральных кондиционерах компоновка, последовательность размещения элементов, их тип и характеристики, а также узлы регулирования выполнены поставщиками оборудования строго в соответствии с заданием, разработанным на основе проектных решений. Наружный воздух входит в кондиционеры через проемы стен, отделяющих^цнинный зал от канала наружного воздуха. В проемах установлены воздушные заслонки утепленной конструкции с электроподогревом створок (электроподогрев включается перед открыванием и выключается после открывания заслонок) и с пневматическими исполнительными механизмами, размещенными на внутренней поверхности стены со стороны машинного зала. За заслонками установлены воздухонагреватели пластинчатого типа предварительного подогрева наружного воздуха, а за ними — смеси- тельно-фильтрационные камеры. В кондиционеры, работающие с рециркуляцией, рециркуляционный воздух подводится сверху. В проеме перекрытия кондиционера установлена воздушная заслонка с пневмоприводом. Воздух проходит через рулонные фильтры предварительной очистки и поступает к электростатическим фильтрам тонкой очистки, работающим на постоянном токе напряжением 6 000 и 13 000 в. Для безопасности обслуживания предусмотрена блокировка входных дверей в фильтровальные секции кондиционера и электросигнализация. Очистка электрофильтров производится при выключенном кондиционере горячей водой с помощью разбрызгивающих устройств, снабженных электроприводом. Далее воздух проходит через воздухонагреватель первого подогрева пластинчатого типа, Рис. 3. Продольный разрез кондиционера производительностью по воздуху 110000 м*/час: I — центробежный вентилятор двухстороннего всасывания, 2 — электродвигатель, 3 — пластинчатый воздухонагреватель второго подогрева, 4 — двухрядная промывная камера, 5 — центробежный насос, 6 — поверхностный воздухоохладитель, 7 — пластинчатый воздухонагреватель первого подогрева, 8 — электростатический фильтр, 9 — устройство цля промывки электрофильтра, 10 — фильтр предварительной очистки (рулонный), // — пластинчатый воздухонагреватель предварительного подогрева, 12 — :-,аслог- ка рециркуляционного воздуха с пневматическим приводом, 13 — заслонка наружного воздуха с электроподогревом и пневматическим приводом, 14 — металлические стенки кондиционера с звуко- и теплоизоляцией.
8 Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов № 4 затем поверхностные четырехрядные воздухоохладители и поступает в промывную двухрядную камеру, работающую на рециркуляционной воде. После каплеотделителей промывной камеры воздух через воздухонагреватели второго подогрева поступает к центробежным вентиляторам двухстороннего всасывания. Через звукоглушители и сеть воздуховодов кондиционированный воздух подается в обслуживаемые помещения. Стенки и перекрытия кондиционеров выполнены из листовой стали с термо- и звукоизоляцией. Каждый отсек кондиционера снабжен герметической дверью с двумя замками и электросветильником. Проведенные после окончания сборки кондиционеров гидравлические, теплотехнические и аэродинамические испытания отдельных элементов и кондиционеров в целом подтвердили возможность получения проектных характеристик. Автоматизация процесса обработки воздуха Процесс обработки воздуха в кондиционерах регулируется автоматически, контролируется и управляется дистанционно. Система автоматического регулирования и контроля электропневматическая. Узел регулирования предварительного подогрева обеспечивает постоянную температуру подогреваемого воздуха 3—5° и выключает подачу горячей воды в воздухонагреватель при температуре наружного воздуха 3°. Предусмотрена автоматическая защита воздухонагревателей от замерзания. Узлы регулирования воздухонагревателя первого подогрева и воздухоохладителя обеспечивают поддержание точки росы зимой и летом самостоятельными датчиками. Узлы регулирования воздухонагревателя второго подогрева позволяют поддерживать заданную температуру воздуха в помещениях или подаваемого воздуха в зависимости от принятой системы регулирования. Предусмотрена автоматическая* коррекция параметров подаваемого воздуха в зависимости от температуры наружного воздуха, т. е. плавный переход параметров с зимнего режима на летний. Работа рулонных фильтров автоматически регулируется по величине потерь давления в них. Все исполнительные механизмы регулирующих органов — воздушных заслонок и клапанов на трубопроводах тепло- и холодоносите- ля — приняты пневматическими, Дистанционное управление и контроль Аппаратура дистанционного управления центральными кондиционерами, приточными и вытяжными агрегатами, а также сетевыми воздушными заслонками установлена на центральном диспетчерском щите, размещенном в помещении рядом с машинным залом (рис. 4). Рис. 4. Диспетчерский пульт, На панелях этого щита установлены, кроме того, приборы дистанционного измерения и регистрации температуры, а также относительной влажности воздуха в характерных точках центральных кондиционеров и основных помещений, аппаратура сигнализации о состоянии работы агрегатов и указатели положения воздушных заслонок (степень открытия). Местные неавтономные кондиционеры шкафного типа Приняты кондиционеры производительностью по воздуху 3 500, 6 000 и 8000 м*/час. Кондиционеры могут работать как с рециркуляцией, так и без нее. Воздух в кондиционерах очищается в фильтрах, нагревается в двухступенчатых воздухонагревателях и охлаждается в поверхностных воздухоохладителях. Вентиляторы двухстороннего всасывания установлены на амортизаторах. Камеры всасывания и нагнетания облицованы звукопоглощающими плитами. Работа кондиционера полностью автоматизирована. На рис. 5 показаны местные неавтономные кондиционеры в варочном зале кухни.
ЛР 4 Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов Рис. 5. Местные неавтономные кондиционеры з варочном зале кухни. Холодоснабжение кондиционеров Суммарная потребность в холоде для охлаждения и осушения кондиционируемого воздуха при расчетных параметрах наружного воздуха—температуре 28° и относительной влажности 45% — составляет 4 500 000 ккал/час. Холодоносителем для кондиционеров служит вода с температурой 6°, получаемая в холодильной станции, оборудованной двумя тур- бокомпрессорными машинами на фреоне-12. Холодопроизводительность одной машины 2 700 000 ккал/час. В комплект каждой холодильной машины входят: турбокомпрессор (число оборотов 5 739 в минуту), испаритель, конденсатор, редуктор, повышающий число оборотов с 1 500 до 5 739 в минуту, и синхронный электродвигатель мощностью 960 кет (число оборотов 1 500 в минуту). Вспомогательное оборудование — промежуточный сосуд с поплавком, масляный бак, маслоотделитель, насос смазки редуктора, воздухоотделитель, контрольно-измерительные приборы и приборы автоматического регулирования и аварийной защиты. Холодильная машина (рис. 6) собрана на общей стальной сварной раме и представляет собой единый агрегат, Холодопроизводительность машин регулируется автоматически в пределах от 100 до 50% и вручную — от 50 до 30% полной холодо- производительности. Система холодоснабжения предусматривает двухконтурную циркуляцию рабочей воды. Это обеспечивает независимое и постоянное Рис. 6 Холодильная машина. протекание воды через испарители при переменном ее расходе на кондиционеры. Принципиальная схема холодильной станции представлена на рис. 7, Циркуляция рабочей воды по внешнему контуру через воздухоохладители кондиционеров осуществляется группой центробежных насосов (рис. 8). Вода из холодного отсека V6 бака (температура 5—6°) проходит через воздухоохладители кондиционеров, нагревается до 10—11° и поступает в теплый отсек Va. По внутреннему контуру вода забирается из теплого отсека, подается двумя центробежными насосами в испарители, охлаждается и возвращается в холодный отсек. Для отвода тепла от конденсаторов используется артезианская вода с температурой 9° и артезианская вода, отработанная в теплооб- меиных аппаратах соседних зданий, с температурой 15°. В конденсаторы подается вода с температурой 25°, а выходит с температурой 30°. Часть её отводится в канализацию, а остальное количество направляется в бак смешанной конденсаторной воды VI, куда поступает артезианская свежая и отработанная вода. Для лучшего смешения воды в баке имеется ряд отсеков с последовательно устроенными переходами (снизу вверх). Для циркуляции воды используются два центробежных насоса. Схема обеспечивает необходимую скорость движения воды через трубки конденсаторов. Заполнение агрегатов фреоном и удаление его при ремонтах осуществляется специальным компрессором с электродвигателем мощностью 37 кет. Для фреона установлен ресивер емкостью 1200 л.
-*- йртезианская вода (отработанная) Слиб отепленной технологической доды (изт)вбак Подача охлажденной технологической д&ды (t=6°) к потребители? Задвижка запорная фланцевая Клапан обратный ji —»— предохранительный •ж-Вентиль запорный фланцевый — > * — муфта бы и ф- __,.— углобойсрланцебый ^- _,,— —_„—цапкобый -&> Кран трехходовой мифтобо/й с контрольны/ч фланцем для манометров @ Манометр Y Воронка сливная ^Слибные трцбопрободы Рис. 7. Принципиальная, схема холодильной станции: Трубопроводы; 1 — газообразного фреона, 2—жидкого фреона, 3 — вспомогательный, 1 — конденсаторной воды, 5 — технологической воды.б — водопроводной воды, 7—артезианской воды; I — турбокомпрессоры, II — испарители, III — конденсаторы, IV — экономайзеры, Va — теплый отсек бака, V6 — холодный отсек бака, VI — бак смешанной конденсаторной воды, VII — циркуляционные насосы внешнего контура технологической воды, VIII — то же, внутреннего контур л, IX — насосы конденсаторной воды, X — маслоохладители, XI — фреоновый поршневой компрессор, XII — фреоновый ресивер.
№ 4 Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов Ц Суммарная установленная мощность электродвигателей холодильной станции 2 570 кет. Теплоснабжение Суммарная потребность в тепле для нагрева воздуха в кондиционерах и приточных агрегатах при температуре наружного воздуха —26° определена расчетами и составляет 10 400 000 ккал/час. Это количество тепла поступает из теплового пункта здания, питающегося от городской ТЭЦ. Теплоносителем для воздухонагревателей предварительного и первого подогрева кондиционеров и приточных калориферов является вода с переменными параметрами A30—70° при температуре наружного воздуха —26°). В воздухонагревателях второго подогрева используется горячая вода с постоянными параметрами F0—50°) независимо от температуры наружного воздуха. Она приготовляется в водоводяном скоростном подогревателе, в котором первичным теплоносителем является сетевая вода ТЭЦ. Работа установки автоматизирована. Звуко- и виброизоляция Системы кондиционирования воздуха и вентиляции являются мощными источниками шума, который может создать значительные помехи при эксплуатации помещений, если не будут приняты специальные меры. Все вентиляторы и насосы установлены на специальных звуковиброизолированных основаниях (пробковые плиты, стальные амортизаторы, подвесные конструкции) и соединены с возауховодами и трубопроводами посредством мягких вставок из прорезиненной ткани. Для предотвращения передачи аэродинамического шума по воздуховодам установлены специальные звукоглушители кулисного и камерного типов и предусмотрена внутренняя звукоизоляция воздуховодов. Рис 8. Центробежные насосы для циркуляции рабочей воды по внешнему контуру и воздушные компрессоры. Испытание систем Во время монтажа систем, по мере готовности отдельных крупных узлов, их испытывали на герметичность. Были проведены аэродинамические испытания всех систем, регулирование и наладка отдельных узлов и систем в целом, а также устройств автоматического регулирования, дистанционного управления и контроля. Результаты испытаний подтвердили надежность в работе осуществленных устройств и возможность достижения основных проектных показателей. Одновременно с окончанием строительно- монтажных и пусконаладочных работ началась эксплуатация систем кондиционирования воздуха. В здании Кремлевского Дворца съездов провел свою работу исторический XXII съезд КПСС.
Автономные кондиционеры общего назначения на фреоне-22 Канд. техн. наук А. А. ГОГОЛИН, анж. Н. Я. БАРУЛИН— Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности, инж. Г. А. КАНЫШЕВ, В. Я. ШИНКА — Центральное конструкторское бюро холодильного машиностроения Автономные кондиционеры выпускаются в виде комплектных агрегатов, что позволяет до минимума снизить стоимость монтажа на месте. Благодаря этому при одинаковой холодопроизводительности стоимость их значительно ниже стоимости центральных установок, монтируемых из отдельных машин и аппаратов. Кроме того, для размещения автономных кондиционеров требуется сравнительно небольшая площадь. Так, автономный кондиционер холодопроизводительностью 50000 ккал/час занимает лишь 2 ж2 площади обслуживаемого помещения. Между тем, центральная установка кондиционирования воздуха такой же холодопроизводительности занимает не менее 40 м2 (т. е. 10—15% от кондициони* руемой), что приводит к увеличению объема и стоимости строительства. Более мелкие кондиционеры, помещаемые в окнах или подвешиваемые к потолку, вообще не требуют площади для установки. Автономные кондиционеры особенно удобны при оборудовании установками кондиционирования воздуха существующих зданий. В большинстве случаев для них не нужно прокладывать воздушные каналы, которые часто ухудшают архитектурную отделку помещения. Монтаж автономных кондиционеров сводится к их установке и подключению к электросети, а при водяном охлаждении конденсатора — также к водопроводу и канализации. Благодаря несложному монтажу можно легко менять число и производительность установленных кондиционеров в зависимости от назначения помещения. Центральная система менее гибка, так как в большинстве случаев трудно изменить сечение воздушных каналов. Эксплуатационные расходы по автономной системе ниже, чем по центральной, вследствие меньших затрат электроэнергии на привод вентиляторов, а также на амортизацию оборудования. Некоторым недостатком автономных кондиционеров является повышенный уровень шума. Применение автономных кондиционеров весьма перспективно в малых и частично средних установках кондиционирования воздуха холодопроизводительностью до .150000 — 200000 ккал/час. Холодильные машины автономных кондиционеров целесообразно использовать не только для охлаждения, но и для отопления помещений по схеме теплового насоса при умеренно низких температурах наружного воздуха. В этом случае с помощью четырехходового переключателя изменяют направление потоков фреона так, что испаритель становится конденсатором, а конденсатор испарителем. Приспособление кондиционера для работы по схеме теплового насоса лишь на немного E—10%) увеличивает общую его стоимость. Однако при этом примерно вдвое увеличивается годовое число часов работы, благодаря чему стоимость полученного холода снижается на 20—30%. В южных районах с мягкой зимой автономный кондиционер, работающий по схеме теп- Таблица 1 Типы кондиционеров Тип КА КР KB Интервал хо- лодопроизьо- дительности, ккал/час 1600- 4500 8000-^30000 6000—75000 Характеристика Агрегатный (комнатный), горизонта льный, с воздушным охлаждением конденсатора Агрегатно-раз-. дельный, с воздушным охлаждением конденсатора Агрегатный, вертикальный, с водяным охлаждением конденсатора Область применения Кондиционирование воздуха в отдельной комнате j Кондиционирование воздуха в 1 больших залах 1 или в нескольких комнатах То же 1
№ 4 Автономные кондиционеры общего назначения на фреоне-22 13 лового насоса, позволит обеспечить круглогодичное кондиционирование, а в более северных — сравнительно дешевый нагрев помещения во время кратковременных летних похолоданий, а также весной и осенью. Градация автономных кондиционеров общего назначения на фреоне-22 разработана ВНИХИ и ЦКБХМ. На ее базе в 1963 г. этими же организациями создан соответствующий типаж и ГОСТ. По конструктивным признакам, а также по холодопроизводительности автономные кондиционеры подразделяются на три основных типа (табл. 1). Агрегатные (комнатные) кондиционеры обычно устанавливают в окне или в стене под окном так, что испаритель с воздушным фильтром и вентилятором охлаждаемого воздуха выступает в помещение, а компрессор, конденсатор и вентилятор наружного воздуха находятся вне здания (рис. 1). Комнатные кондиционеры осваиваются отечественными заводами по градации, приведенной в табл. 2. Рис. 1. Схема установки комнатного кондиционера «Азербайджан» в окне: И — наружный отсек, В — внутренний отсек; / — конденсатор, 2 — вентилятор наружного воздуха, 3 — электродвигатель вентилятора, 4 — компрессор, 5 — кожух, 6 — вентилятор охлаждаемого воздуха, 7 — испаритель, 8 — воздушный фильтр, 9 — передняя крышка. Комнатный кондиционер КА-1,6 выпускается заводами Азербайджанского совнархоза под названием «Азербайджан». Его техническая характеристика приводится в справочном отделе настоящего номера журнала. В следующем году кондиционер «Азербайджан» предполагается модернизировать для Таблица 2 Агрегатные (комнатные) кондиционеры Модель КА-1,6 КА-2,2 КА-3,2 КА-4,5 Номинальная холо- ДОПрОИЕ- водитель- ность** ккал\час 1600 2200 3200 4500 Подача возлуха в помещение, мя/час 450 600 750 1000 Номинальная потребляемая мощность*, кет 1,0 1,3 1,9 2,6 Максимальный объем по габаритным размерам, л 130 * 160 200 250 мальный tec, кг 70 80 100 ПО * При параметрах наружного воздуха tH = 35°, <рн = 30% и в помещении — ?п = 25°, срп = 50%. улучшения его весовых и объемных показателей, в также для повышения экономичности. В настоящее время Азербайджанским совнархозом создан опытный образец кондиционера КА-3,2. Кондиционер КА-2,2 осваивается Грузинским совнархозом (вариант с тепловым насосом) и Харьковским заводом торгового машиностроения (без теплового насоса). Кондиционер КА-4,5 под названием «Украина» (рис. 2) выпущен Харьковским заводом тортового машиностроения по проекту ХОКБ (опытная партия). Он может работать по схеме теплового насоса, а также периодически переключаться гигростатом на схему механического осушителя воздуха для регулирования относительной влажности. Автоматическое регулирование относительной влажности воздуха в помещении требуется при прохладной влажной погоде, когда изменяется соотношение между тепло- и влаго- выделениями по сравнению с расчетным. Остальные комнатные кондиционеры автоматически регулируют лишь температуру воздуха в помещении путем включения и выключения компрессора с помощью термостата- Комнатные кондиционеры снабжены герметичными компрессорами. Фреоновая система выполнена также герметичной, целиком заваренной, без разъемных соединений. Фреон дросселируется в капиллярных трубках. Все это повышает эксплуатационную надежность кондиционеров, хотя и несколько снижает их экономичность при режимах, отличных от расчетного. Комнатные кондиционеры КА-1,6 и КА-2,2
14 Автономные кондиционеры общего назначения на фрвоне-22 № 4 Рис. 2. Комнатный кондиционер ^Украина». должны найти широкое применение для охлаждения жилых комнат в южных районах страны, а кондиционеры КА-3,2 и КА-4,5 — для охлаждения небольших общественных помещений (до 40—50 м2). Агрегатно-раздельные кондиционеры могут выполняться как в виде единого агрегата, так и двух раздельных: компрессор-конденсаторного и испарительного (рис. 3), При раздельном выполнении агрегатов испарительный агрегат можно устанавливать не только у наружной стены, что обязательно для агрегатного кондиционера при воздушном охлаждении конденсатора, но и в другом, более удобном месте. Компрессор-конденсаторный агрегат обычно помещают снаружи или в каком-либо нежилом помещении, что значительно уменьшает шум, создаваемый кондиционером в комнате. Агрегаты и соединительные трубки заряжаются холодильным агентом на заводе. Это позволяет избежать потерь фреона и попадания воздуха и влаги в систему. Техническая характеристика агрегатно-раз- дельных кондиционеров по градации дана в табл. 3. Таблица 3 Модель КР-8 КР-16 КР-30 Агрегатнс Номинальная холо- долроиз- водитель- .ность*, [ ккал/час 7500 15000 30000 (-раздельные кондиционеры | Подача воздуха в помещение, м31час 1600 3500 | 7000 Номинальная потре- 1 блкемая мощность*. кет 4.0 7,0 4,0 Максимальный объем по габаритным размерам, л 650 1400 2700 | 1 1 мальный вес, кг 200 450 850 * Для тех же параметров воздуха, что и в табл. 2. Агрегатно-раздельные кондиционеры будут выпускаться в трех исполнениях: — с воздушным охлаждением конденсатора (только на охлаждение воздуха); — то же, с подогревом воздуха по схеме теплового насоса; Рис. 3. Схема агрегатко-раздельного кондиционера: а — агрегатное исполнение; б — раздельное исполнение; Н — наружный отсек, В — внутренний отсек; / — конденсатор, 2 — вентилятор наружного воздуха, 3 — электродвигатель вентилятора, 4 — компрессор, 5 — кожух, 6— вентилятор охлаждаемого воздуха, 7 — испаритель, 8 — воздушный фильтр, 9 — передняя крышка.
№ 4 Автономные кондиционеры общего назначения на фреоне-22 15 — то же, но с испарительным конденсатором. Рекомендуется также применение автоматического регулирования относительной влажности воздуха путем подсушивания по схеме механического осушителя. Агрегатно-раздельные кондиционеры предполагается осваивать на заводах Среднеазиатского и Херсонского совнархозов. Агрегатные вертикальные кондиционеры типа KB общего назначения с водяным охлаждением конденсатора предусмотрены по новой градации холодопроизводительностью до 75000 ккал/час. Эти кондиционеры в настоящее время разрабатываются ЦКБХМ и в ближайшие годы заменят кондиционеры типа КС, сведения о которых приведены в справочном отделе настоящего номера журнала. Техническая характеристика вертикальных кондиционеров по новой градации дана в табл. 4. Таблица 4 Агрегатные вертикальные (шкафные) кондиционеры Модель Номинальная холо- допроиз- водитель- ность *, ккал\час Подача воздуха в помещение, м3]час Номинальная потребляемая мощность*» кет Максимальный объем по габаритным размерам, л мальный вес, кг КВ-6 КВ-8,5 KB-12 КВ-17 КВ-24 КВ-33 КВ-53 КВ-75 6400 8500 12800 17000 25600 34000 52000 77000 1400 1800 2700 3500 5400 7000 11000 16000 2,4 3,1 4,7 6,2 9,4 12,5 19,0 28,0 360 600 1050 1400 2000 2600 3900 5500 160 250 400 510 760 900 1400 200а ные компрессоры, а в более крупных — бессальниковые (ГОСТ 6492—61). Техническая характеристика компрессоров, примененных в кондиционерах всех трех типов, дана в табл. 5. Таблица 5 Компрессоры для кондиционеров * Для тех же параметров воздуха, что и в табл. 2 , а также для температуры охлаждающей воды 25°. Кондиционеры типа KB холодопроизводительностью до 34000 ккал/час включительно приспособлены для работы по схеме теплового насоса. В этих кондиционерах применены герметич- Модели кондиционеров с воздушным охлаждением конденсатора с воляным охлаждением конденсатора Число прессоров Диаметр линдра, мм Ход поршня, мм Часовой объем, описанный поршнем, м3/час Г КА-1,6 1 КА-2,2 КА-3,2 КА-4,5 КР-8 КР-16 КР-30 е рме т и КВ-6 КВ-8,5 КВ-12 КВ-17 КВ-24 КВ-33 Бессальн КВ-53 КВ-75 ч н ые 2 2 и к о в 1 1 1 комп рессор 42 1 36 42 50 50 50 50 50 50 50 26 22 26 24 30 38 30 38 30 38 ые к о м п р 67,5 67,5 50 50 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 4 ы 3,12 3,90 6,25 8,2 • 10,2 12,9 20,5 25,8 41,0 51,6 ессоры 8 8 82,4 124,0 Число оборотов всех компрессоров равно 1450 в минуту, кроме компрессора кондиционера КВ-53, имеющего 960 об/мин. Повышение числа оборотов герметичных компрессоров до 2900 в минуту должно дать большой экономический эффект. В настоящее время ведется работа в этом направлении. В кондиционерах КА-1,6 и КА-2,2 привод компрессоров осуществляется от однофазных электродвигателей, а у всех остальных кондиционеров — от трехфазных. В кондиционерах с герметичными компрессорами (кроме раздельных) предполагается дросселировать фреон в капиллярных трубках, а в остальных кондиционерах — с помощью ТРВ. Теплопередающие поверхности испарителя и конденсатора воздушного охлаждения выполняются из алюминиевых пластин толщи-
16 Новые типы местных кондиционеров № 4 ной 0,2—0,3 мм, насаженных на медные трубки с шагом около 2 мм. В дальнейшем намечено заменить медные трубки алюминиевыми. Аппараты такого типа имеют наибольшую поверхность на 1 ж3 объема (~900 м2\мъ) и наименьший вес на 1 м2 наружной поверхности @,75 кг\м2 при медных трубках и 0,5 кг/м2 при алюминиевых). Использование в кондиционерах подогрева воздуха по схеме теплового насоса, более совершенного холодильного агента — фреона-22 и герметичных компрессоров позволит расширить диапазон их применения, уменьшить вес и габаритные размеры по сравнению с теми же моделями типа КС и др., а также эксплуатационные расходы. Использование герметичных компрессоров обеспечит снижение уровня шума и переход Создание систем кондиционирования воздуха, имеющих наиболее высокие технико-экономические показатели, является весьма актуальной задачей. Большая работа в этом направлении проводится в НИИ сантехники, где разработаны новые конструкции кондиционеров. Наличие централизованного тепло- и холо- доснабжения создает условия для применения местных неавтономных кондиционеров подоконного типа. Их отличительной особенностью является поверхностный теплообменник, к которому от центрального источника по трубопроводам подводится горячая (режим отопления) или холодная (режим охлаждения) вода. Кондиционер (рис. 1) устанавливается непосредственно в обслуживаемом помещении, под окном (открыто или в нише). Через отверстие в стене здания к нижней части задней стенки кондиционера подводится наружный воздух. Его количество можно регулировать ручным клапаном. В нижней части на полностью заваренные (герметичные) холодильные системы в кондиционерах, что увеличит надежность при эксплуатации. Для создания автономных кондиционеров по новой градации необходимо разработать и в последующем организовать серийное производство новых герметичных компрессоров хо- лодопроизводительностью 13000 и 18000 ккал/час на фреоне-22, новых приборов автоматики (реле давления, термореле, водорегулирующих вентилей, реверсивных четыреххо- довых клапанов, датчиков влажности, дифференциальных термореле), а также воздушных фильтров и малошумных центробежных вентиляторов. Освоение производства автономных кондиционеров по новому типажу должно поднять на еще более высокую ступень эту отрасль отечественного машиностроения. передней стенки предусмотрена декоративная решетка, через которую проходит рециркуляционный воздух. Поступившая в кондиционер смесь наружного и рециркуляционного воздуха очищается в фильтре и подается малошумными вентиляторами в поверхностный теплообменник, через который циркулирует теплая или холодная вода. Обработанный воздух через приточную решетку нагнетается в обслуживаемое помещение. Привод вентиляторов кондиционеров осуществлен от электродвигателей однофазного тока напряжением 220 в. Кондиционеры поставляются с комплектом приборов автоматики. Автоматическое регулирование температуры обеспечивается с помощью' двухпозиционного температурного датчика, включенного в электрическую схему кондиционера через промежуточное реле. При отклонении температуры в обслуживаемом помещении от заданной производится пуск или остановка электродвигателя вентилятора. В настоящее время отработана конструкция Новые типы местных кондиционеров Канд. техн. наук О. Я. КОКОРИН~- Научно-исследовательский институт санитарной техники Академии строительства и архитектуры СССР
№4 а овыг типы местных кондициЬнердв IT Рис. 1. Местный неавтономный подоконный кондиционер. подоконных кондиционеров трех типоразмеров высотой до 700 мм. Техническая характеристика этих кондиционеров приведена в таблице. В связи со строительством общественных зданий (магазины, кафе, ателье, гостиницы) с применением алюминия и стекла возникла необходимость в создании местных неавтономных кондиционеров малой высоты и глубины, -но достаточно широких. В настоящее время ¦разработана конструкция местного неавтономного кондиционера-конвектора высотой 380 мм. Принципиальная схема этого агрегата аналогична схеме подоконного кондиционера. Отличие состоит в том, что электродвигатель и вентилятор расположены выше поверхностного теплообменника и легко вынимаются при использовании агрегата в качестве обычного конвектора на режимах отопления. Техническая характеристика кондиционера- конвектора также представлена в таблице (марка КН-К-0,15 означает — кондиционер неавтономный, конвектор производительностью 0,15 тыс. м$/час). Техническая характеристика местных неавтономных кондиционеров подоконного типа Показатели Производительность по воздуху, м?/час ...... Максимальное количество обрабатываемого наружного воздуха, м*/час . Количество подаваемой в теплообменник холодной воды, кг/час Холодопроизводитель- ность при начальных параметрах: температуре воздуха 28°, воды 8° и относительной влажности 46% ккал/час \ Количество подаваемой в теплообменник горячей воды, кг/час Тепловая производительность при начальных параметрах: температуре воз- Духа 5°, воды 95°, ккал/час Сопротивление теплообменников проходу воды кг/м?: ' ' холодной горячей Установленная мощность электродвигателей, кет . Вес кондиционера, кг . Габаритные размеры, мм: высота ширина глубина Марка кондиционера Е U Е U Е Е 1000 300 1000 3000 380 8000 500 60 0,08 90 700 1050 280 500 125 500 1500 180 4000 800 180 0,04 70 700 760 280 300 150 75 300 900 100 2500 400 40 0,02 40 700 570 280 150 300 50 1800 300 30 0,02 30 380 700 180 В промышленных и общественных много- комнатных зданиях часто требуется поддерживать заданную температуру воздуха в помещениях с различным тепловым режимом В этом случае в каждом из помещений устанавливают доводчики от обычной центральной системы: либо самостоятельные местные неавтономные, либо автономные кондиционеры. Однако значительно экономичнее многозональные кондиционеры.
18 Новые типы Местных кондиционеров № 4j Принципиальная схема многозонального неавтономного кондиционера представлена на рис. 2. Кондиционер собран из отдельных секций. Он обеспечивает фильтрацию, нагрев, охлаждение и осушение воздуха и автоматически поддерживает его температуру в каждой зоне. На входе в кондиционер установлена секция воздушных клапанов ). Пройдя их, воздух очищается в следующей секции — фильтре 2. В зависимости от заказа завод-изготовитель может поставлять эту секцию в виде масляного самоочищающегося фильтра или фильтра стеллажного типа с ячейками, заполненными пористым пенополиуретаном. Воздух нагнетается через отверстие вентилятора и проходит по воздушному тракту, при этом он может разделяться в любых пропорциях между каналами горячего и холодного воздуха. Центробежный вентилятор 3 двухстороннего всасывания имеет привод через клиноре- менную передачу от электродвигателя 4 трехфазного переменного тока напряжением 220/380 в. В верхней части кондиционера установлен поверхностный нагревательный теплообменник 5, к которому присоединены подающий 6 и обратный 7 трубопроводы горячей воды. Температура горячего воздуха поддерживается постоянной автоматически с помощью пневматического дилатометрического датчика 8, воздействующего на мембранный клапан 9,\ который помещен на обратном трубопроводе! горячей воды. По сигналу датчика исполнительный механизм обеспечивает изменение количества горячей воды, проходящей через на-] гревательный теплообменник. | В нижней части кондиционера установлен поверхностный охлаждающий теплообменник 10. К нему присоединены подающий 11 и обратный 12 трубопроводы холодной воды, соединенные перемычкой (байпас), по которой холодная вода может проходить, минуя по] верхностный охлаждающий теплообменник. I Температура холодного воздуха поддержи] вается постоянной автоматически с помощью дилатометрического датчика 13, воздействую! щего на мембранные клапаны подающего тру] бопровода 14 и перемычки 15. По сигналу дат] чика исполнительные механизмы обеспечива] ют изменение количества воды, проходяще! через поверхностный теплообменник и пере] мычку. I На выходе из кондиционера каналы горяче] го и холодного воздуха разделены на три зо| ны смешения, в каждой из которых установ] лены взаимообратные воздушные клапаны 161 Положение клапанов определяет соотноше] ние количества горячего и холодного воздуха для каждой зоны, а тем самым и температуре смеси воздуха в зоне смешения. Автоматическое регулирование температурь! в каждом из обслуживаемых помещений осу] Рис. 2. Принципиальная схема многозонального неавтономного кондиционера.
№ 4 Новые типы Местных кдндиционерйв 19 2281 Рис. 3. Трехзональный неавтономный кондиционер КД-47М: 1—секция утепленных клапанов с автоматическим приводом, 2—секция масляного самоочищающегося фильтра, 3 — секция вентиляторная, 4 — присоединительные патрубки трубопроводов горячей воды, 5 — секция основных теплообменников, 6 — секция взаимообратных воздушных клапанов, 7 — приточный присоединительный патрубок, S — исполнительный механизм взаимообратных воздушных клапанов, 9 — присоединительный патрубок канализационного трубопровода для удаления конденсата, 10 — подставка под кондиционер при напольном расположении (конструкция кондиционера предусматривает и подвесное расположение), 11 — присоединительные патрубки трубопроводов холодной воды. ществляется установленными в них датчиками, воздействующими на исполнительные механизмы 17, которые связаны с взаимообратными воздушными клапанами в соответствующей зоне смешения. Патрубки 18 каждой из трех зон смешения соединяются приточным воздуховодом с обслуживаемым помещением. Кондиционер КД-47М представлен на рис. 3. Техническая характеристика трехзонального неавтономного кондиционера КД-47М Производительность по воздуху, м3/час . . . 2500 Свободное давление вентилятора для преодоления сопротивления в присоединительной сети воздуховодов, кг/м2 30 Холодопроизводительность при начальных параметрах: температуре воздуха 28°, воды 8° и относительной влажности 46°/о, ккал/час . 14000 Паспортный расход воды, кг/час: холодной 5000 горячей 800 Тепловая производительность при начальных параметрах: температуре воздуха 5°, воды 95°, ккал/час 21000 Мощность электродвигателя, кет: вентилятора 1 привода масляного самоочищающегося фильтра . . . 0,27 Вес кондиционера без воды, кг 510 Один из наиболее простых и экономичных способов кондиционирования воздуха в жилых и общественных зданиях — испарительное охлаждение. Естественным пределом испарительного охлаждения воды является температура воздуха по влажному термометру, поэтому эффективность охлаждения прежде всего зависит от климатических условий района. Анализ различных климатических условий Советского Союза показывает, что в районах с наиболее жарким климатом (Средняя Азия, Поволжье, средняя часть Украины, Кавказ, Южный Урал и др.) наряду с высокой температурой воздуха наблюдается сравнительно низкая его относительная влажность, что создает благоприятные условия для применения испарительного охлаждения. 3 НИИ сантехники разработан местный кондиционер прямого испарительного охлаждения КИ-0,5 (рис. 4). Конструкция кондиционера очень проста. Основными его элементами являются: три кассеты, заполненные древесной стружкой или синтетическим гигроскопичным материалом, кожух с поддоном, заполненным водой, малошумный вентилятор и простейший бессальниковый по-
50 Новые типы местных кондиционеров № 4 Рис. 4. Местный кондиционер прямого испарительного охлаждения КИ-0,5. гружной насос (каждый из них с непосредственным приводом от однофазного малошумного электродвигателя). Спереди кондиционера предусмотрена декоративная панель с пусковыми устройствами для электродвигателей и поворотными приточными решетками. Кондиционер устанавливается в нижней части окна или в проеме стены. Наружу выступает часть его с воздухозаборными неподвижными жалюзи. Поддон кондиционера заполнен водой. Потери воды от испарения компенсируются либо подпиткой из водопровода через шаровой поплавковый клапан (при присоединении кондиционера к водопроводу), либо вручную. При работающем вентиляторе и насосе вода поступает на орошение кассет со стружкой, через которые вентилятором просасывается горячий и сухой наружный воздух. Вступая в контакт с влажной поверхностью орошаемого слоя, воздух, расходуя тепло на испарение воды, снижает свою температуру и увеличивает влажность. Одновременно с охлаждением в орошаемом слое происходит очистка наружного воздуха от пыли. • Охлажденный и очищенный воздух нагнетается вентилятором кондиционера в обслуживаемое "помещение. Изменением положения четырех поворотных решеток на передней панели кондиционера регулируется направление потока приточного воздуха. Рис. 5. Принципиальная схема кондиционера двухступенчатого испарительного охлаждения КДИ-1,5. Техническая характеристика кондиционера КИ-0,5 Производительность по воздуху, м*/час . . . 500 Количество тепла, затрачиваемого на испарение воды, при начальных параметрах: температуре воздуха 40° й относительной влажности 14%, ккалрчас. . 2000 Установленная мощность электродвигателей, кет 0,04 Потребляемая мощность, кет 0,07 Габаритные размеры,* мм: высота 447 ширина . 360 глубина 500 Более высокая эффективность охлаждения воздуха может быть получена в двухступенчатых схемах с испарительным охлаждением. В настоящее время в НИИ сантехники разработана конструкция кондиционера двухступенчатого испарительного охлаждения КДИ-1,5 производительно стью по воздуху 1 500 м3/час (рис. 5). Горячий и сухой наружный воздух очищается в фильтре / и поступает к центробежному вентилятору двухстороннего всасывания 2, Пройдя через нагнетательное отверстие вентилятора, поток воздуха разделяется на основной и вспомогательный. Основной поток проходит между трубок поверхностного теплообменника 3 (где отдает тепло косвенным испарительным охлаждением при постоянном влагосодержании), а вспомогательный поток— по трубкам этого теплообменника.
№ 4 Полупроводниковый кондиционер 21 Навстречу вспомогательному потоку по внутренним стенкам трубок теплообменника стекает вода, разбрызгиваемая через форсунки 4 с помощью рециркуляционного насоса 6. Получаемое от основного потока тепло передается через стенки трубок стекающей воде, которая, испаряясь при непосредственном контакте со вспомогательным потоком воздуха, охлаждается. Увлажненный и охлажденный вспомогательный поток из оросительного пространства кондиционера подается в чердачные помещения и коридоры для уменьшения притока внешнего тепла или выводится наружу. Основной поток воздуха после косвенного охлаждения в поверхностном теплообменнике проходит через гигроскопичный слой 5, который орошается рециркуляционной водой с помощью насоса 10. В этом слое происходит прямое испарительное охлаждение, после чего основной поток поступает в обслуживаемое помещение. Для пополнения потерь испаряющейся воды в поддонах обеих ступеней кондиционера устроены поплавковые клапаны 7. Постоянный уровень воды в поддонах поддерживается с помощью переливных устройств 8, а полное опорожнение поддонов осуществляется через дренажную линию путем открывания вентиля 9. В настоящее время интенсивно проводятся работы по созданию полупроводниковых кондиционеров воздуха. Исследования первых опытных образцов показывают, что уже сейчас могут быть созданы установки холодопро- изводитедьностью в несколько тысяч килокалорий в час с водяным охлаждением горячих спаев термоэлементов. Такие кондиционеры найдут применение для специальных целей, в частности, на "судах, Техническая характеристика кондиционера двухступенчатого испарительного охлаждения КДИ-1,5 Производительность, м*[час: по количеству воздуха в основном потоке . . 1500 по количеству воздуха во вспомогательном потоке .............. 1000 Свободное давление вентилятора кондиционера для преодоления сопротивления в присоединительной сети воздуховодов, кг/м2 30 Установленная мощность электродвигателей, кет 1 Габаритные размеры, мм: высота 1300 ширина . ,. . . „ ,. . . 1800 глубина . 900 При температуре наружного воздуха 38° и относительной влажности 18% основной поток воздуха на выходе из кондиционера имеет температуру 18° и относительную влажность 80%. Опыт заводского изготовления испарительных кондиционеров показал, что при серийном производстве стоимость их будет примерно в 5—6 раз меньше стоимости автономных кондиционеров со встроенными холодильными машинами, имеющих такую же производительность по воздуху. Высокие технико-экономические показатели кондиционеров испарительного охлаждения позволяют рекомендовать их для широкого применения при строительстве жилых и общественных зданий. Полупроводниковые кондиционеры относятся к классу установок, работающих при различных температурах холодных спаев термоэлементов, из которых собрана термобатарея. В лаборатории полупроводников Одесского технологического института пищевой и холодильной промышленности по разработанной авторами методике 6Шй рассчитаны й изготовлены несколько ?ёр!И<Ш^р^№ :1ЩЫ':Ш$?* Полупроводниковый кондици онер Канд. техн. наук В. А. ИАЕР, анж. Э. Г. ЩАЛЕНЫЙ — Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности
22 Полупроводниковый кондиционер №4 300 11 5 12 4 13 Ю 14 амавчпаияятя пюпп131ЭМ91П1.1а Siiifloiinaiiia могайиг" Схема коммутации термоэлементов Рис. 1. Конструкция опытного образца полупроводникового кондиционера: / — вентилятор, 2 — верхняя крышка, 3 — резиновая прокладка, 4, 5 — ребра холодных и горячих спаев, 6 — термоэлемент, 7 — коммутационные пластины, 8 — трубка, 9 — перегородка воздушного канала, 10 ~ контак ты, И — эпоксидная смола (фланец термобатареи), 12 — перегородки каналов для воды, 13 — боковая крышка, 14 — штуцер подвода горячей воды. проводниковых кондиционеров. Ниже приводятся описание конструкции и результаты исследования одного из опытных образцов. При изготовлении этого образца применялся новый способ коммутации термоэлементов, открывающий возможности большей механизации производства полупроводниковых термобатарей. Сущность способа заключается в том, что на всю поверхность полуженных электронных и дырочных термоэлементов, собранных в батарею, напаиваются медные пластины (одно-
№ 4 Полупроводниковый кондиционер 23 временно на холодную и горячую стороны), которые затем разрезаются соответственно схеме коммутации на фрезерном, электроискровом станках или при помощи ультразвука. Путем набора соответствующего числа фрез или кондукторов можно значительно ускорить коммутацию термобатарей, состоящих из сотен термопар, причем можно пользоваться заранее оребренными коммутационными пластинами. Применение нового способа сокращает трудоемкость процесса коммутации и улучшает качество пайки, так как термобатарея подвергается однократному прогреву. На рис. 1 показана конструкция опытного образца полупроводникового кондиционера. Кондиционер состоит из двух полупроводниковых термобатарей. В каждой термобатарее 48 термопар. Размер термоэлементов 20X20X4 мм. Термоэлементы 6 залиты эпоксидной смолой 11 и соединены в последовательную электрическую цепь медными коммутационными пластинами 7 так, как показано на схеме коммутации. К коммутационным пластинам холодных и горячих спаев припаяны ребра 4 и 5. Ребра изготовлены из луженой медной фольги. Размер ребер (в мм) указан ниже: Высота h Толщина S Шаг между ребрами s Холодные спаи со стороны воздуха 30 0,2 2 Горячие спаи 9 0,2 2 Воздух всасывается из помещения вентилятором / и проходит последовательно через ребра холодных спаев обеих термобатарей. Воздушный канал разделен перегородкой 9. Вода, отзодящая тепло от горячих спаев термоэлементов, поступает в термобатарею через штуцер 14. Внутри термобатареи вода проходит по каналам, образованным перегородками 12. Каналы закрыты крышками 2 с фигурными резиновыми прокладками 3. Направление движения воды в термобатарее совпадает с направлением коммутации термоэлементов. Из первой термобатареи во вторую вода поступает через трубку 8. Выход воды из блока термобатарей расположен под штуцером 14. Электропитание производилось от трехфазного двухполуперйодного выпрямителя. Батарею подключали к выпрямителю через контакты 10. Рис. 2, Внешний вид термобатареи кондиционера. Размеры блока термобатарей 300Х230Х 1X135 мм; вес термобатарей ^ 12 кг. На рис. 2 показан внешний вид термобатареи кондиционера. Опытный образец испытывали при различных расходах и начальных параметрах охлаждаемого воздуха. На рис. 3 приведены зависимости температур охлажденного воздуха U и воды t (на выходе 100 125 Рис. 3. Характеристики кондиционера при расходе охлаждаемого воздуха 100 и воды 200 кгрчас.
24 Полупроводниковый кондиционер № 4 из кондиционера), отводящей тепло от горячих спаев, холодопроизводительности кондиционера Qo, потребляемой мощности W и холодильного коэффициента е от силы тока I, проходящего через термоэлементы. Температура воздуха и воды (на входе в кондиционер) соответственно была 24,3 и 19°- Относительная влажность воздуха <р=49%. Так как температура воды ниже температуры воздуха, то в кондиционере происходит некоторое его охлаждение даже при отсутствии тока. В режиме /=0 воздух охлаждается на 3,1°. При 7=50 а температура понижается до 14,9°, т. е. воздух охлаждается на 9,4°. В этом случае холодопроизводительность кондиционера и потребляемая мощность равны 220 и 110 ккал/час A28 вт), а холодильный коэффициент равен 2. Процесс охлаждения идет по линии d= const, т. е. без осушения (рис. 4). Это происходит потому, что при /==50 а температура ребер холодных спаев практически не достигает точки росы. При силе тока 75, 100 и 121 а происходит охлаждение воздуха с осушением. На рис. 4 показаны процессы охлаждения воздуха в d, /-диаграмме. В опытах замерялись начальные и конечные параметры возду- W Tj 72 с?,г/нг Рис. 4. Процессы охлаждения воздуха в d, /-диаграмме. ха. Точки, соответствующие этим параметрам (при I ^>75 а), соединены пунктирными прямыми. Наибольшее охлаждение в опытном образце было получено при токе 121 а, когда температура воздуха понизилась до 9,8° и холодопроизводительность кондиционера доставила 459 тал/час. 125 Lq Рис. 5. Характеристики кондиционера при расходе охлаждаемого воздуча 220 и воды 230 кгfчас. На рис. 5 приведены характеристики кондиционера при начальной температуре воздуха 28° и относительной влажности 51 Mr Средняя температура воды в режимах 50 — 100 а была 24,1°. В этом режиме при силе то* ка 75 а воздух охлаждается на 7°, холодопроизводительность кондиционера равна 400 ккал/час, потребляемая мощность 260 ккал/час. При силе тока 150 а холодопроизводительность повышается до 500 ккал/час и А ^о=10°. Осушения воздуха в этих случаях не происходит. Следует отметить, что холодопроизводительность кондиционера при тех же габаритных размерах блока термобатарей может быть значительно (примерно вдвое) повышена путем применения термоэлементов высотой 2 мм. Сравнивая приведенные выше характеристики полупроводникового кондиционера с компрессионными, следует в первую очередь отметить, что энергетическая эффективность компрессионного кондиционера сейчас почти вдвое выше, чем полупроводникового. Однако такие преимущества полупроводниковых кондиционеров, как отсутствие движущихся частей и холодильных агентов, бесшумность, малый вес и небольшие габаритные размеры, удобство регулирования, легкий перевод с режима охлаждения на режим подогрева воздуха, позволяют применять их уже g настоящее время.
Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах с централизованным электроснабжением Инж. Р. Б. МИНЧИН—Центральное конструкторское бюро холодильного машиностроения Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах имеет очень большое значение в нашей стране, в связи со значительной протяженностью железных дорог, пересекающих различные климатические поясы. Особенно необходимо охлаждение воздуха в летний период на дорогах Среднеазиатского и Кавказского направлений. В Средней Азии температура воздуха летом достигает 40—43°, в Закавказье 30—33° при очень высокой относительной влажности — 75—80%L Температура в вагонах при этом на несколько градусов выше. В 1959 г. ЦКБХМ была спроектирована холодильная установка У-ЦМВ-25 для кондиционирования воздуха, которая в настоящее время серийно выпускается Одесским заводом холодильного машиностроения. Установка предназначена для охлаждения воздуха в цельнометаллическом вагоне пассажирского поезда с централизованным электроснабжением. Поезд состоит из 15 вагонов с установками для кондиционирования воздуха и специального вагона — дизель-электростанции мощностью 400 кет. В каждом вагоне 73 места для пассажиров и служебное отделение для проводников. Энергия к потребителям поступает по подвагонной магистрали трехфазного переменного тока напряжением 380 в. Централизованное электроснабжение вагонов с кондиционированием воздуха имеет большие преимущества по сравнению с электропитанием от подвагонного генератора с индивидуальным приводом, поскольку это позволяет создавать и поддерживать требуемый температурный режим независимо от скорости движения поезда и длительности стоянок. Использование переменного трехфазного тока дает возможность упростить схему автоматизации установки кондиционирования воздуха и применить бессальниковый компрессор, значительно повышающий ее надежность. Зимой вагон отапливается электропечами. В этот период, а также в переходные периоды года воздух подогревается с помощью двух электрокалориферов, установленных $ ^оздущ- НОМ канале, Характеристика и расчетные параметры установки. Холодопроизводительность установки 25000 ккал/час при температуре наружного воздуха 35° и температуре воздуха в рециркуляционном канале перед камерой смешения 27°. Количество воздуха, проходящего через воздухоохладитель, 5000 м3/час, из них— 1600 мг/час свежего. Холодильный агент — фреон-12. Расчетные температуры кипения и конденсации фреона, соответственно, 2 и 49°, установленная мощность электродвигателей 22,4 кет, потребляемая мощность при расчетном режиме 19,2 кет, вес холодильной установки (без вентиляционного агрегата) 1750 кг. Надежность работы установки гарантируется при температурах наружного воздуха до 40°, Фреоновая схема установки. Схема холодильной установки показана на рис. 1. Сжатый в компрессоре / до давления конденсации пар фреона нагнетается в два параллельно включенных воздушных конденсатора 10. Воздух просасывается через конденсаторы с помощью четырех осевых вентиляторов 11, приводимых в действие двумя электродвигателями 12. Жидкий фреон из конденсаторов через ресивер 13, фильтр-осушитель 9, соленоидный вентиль 2 и теплообменник 4 поступает одновременно к двум терморегулирующим вентилям 6 воздухоохладителя 14. Через термо- регулирующие вентили и соответственно через два распределителя жидкости фреон проходит в обе части воздухоохладителя. Каждый из терморегулирующих вентилей получает импульс от своего термочувствительного патрона, помещенного на газовой трубе после теплообменника. Регулирование холодопроизводительности компрессора — ступенчатое A00, 50, 01°/о). Для осуществления этого нагнетательный трубопровод от четырех цилиндров соединен .со всасывающим трубопроводом байпасной линией. На этой линии установлен соленоидный вентиль 2, а на нагнетательной — обратный клапан 3. При закрытом соленоидном вентиле обратный клапан открывается и фреон из всех восьми цилиндров поступает в конденсатор. При открытом соленоидном вентиле обратной
26 Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах с централизованным электроснабжением № 4 Ilium прибороб ,7 Воздух-^ Компрессорный агрегат Хонде не а торный агрегат W Воздух Рис. 1. Схема холодильной усг.з- ровки: / — фреоновый компрессор ФУУБС18, 2 — соленоидный вентиль СВМ-25, 3 — обратный клапан, 4 — теплообменник, 5 — соленоидный вентиль СВА-15, 6 — терморегулирующие вентили ТРВ-20, 7 — манометры, 8 — реле давления, 9 — филыр-осушитель, 10 — воздушные конденсаторы, /7 — осевые вентиляторы, 12 — электродвигатели, 13 — ресивер, 14 — воздухоохладитель. клапан закрывается и в конденсатор фреон нагнетается только четырьмя цилиндрами компрессора. При этом закрывается соленоидный вентиль на воздухоохладителе и жидкий фреон подается лишь к верхней его секции. В этом случае воздух охлаждается только половиной поверхности воздухоохладителя. Воздушная схема установки. Воздух через воздухоохладитель 8 продувается сдвоенными центробежными вентиляторами 7 с приводом от асинхронного двухскоростного электродвигателя АО-51-6/4 мощностью 1,7—2,8 кет (рис. 2). Двум скоростям вращения электродвигателя A450 и 960 обIмин) соответствует большая и малая производительности вентиляторов. Охлажденный в воздухоохладителе воздух попадает в расположенный под потолком вагона нагнетательный воздуховод 10 с постоянным сечением 0,22 ж2. Воздуховод имеет де- Рис. 2. Расположение холодильной установки и воздуховодов на вагоне; 1 — конденсаторный агрегат, 2 — компрессорный агрегат, 3 — щит приборов холодильной установки, 4 — рециркуляционный воздуховод, 5 — решетки для свежего воздуха, 6 — камера смешения, 7 — центробежные вентиляторы, 8 — воздухоохладитель, 9 — электрокалорифер, 10 — нагнетательный воздуховод, // — перфорированная панель, 12 — аккумуляторная батарея.
№ 4 Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах с централизованным электроснабжением 27 Рис. 3, Размещение компрессорного и конденсаторного агрегатов под вагоном, сять выходов в салон и один — в купе проводников. Рециркуляционный воздух забирается только в одном месте, в торце салона. Рециркуляционный воздух подается в камеру смешения 6, расположенную над тамбуром вагона, смешивается со свежим воздухом, поступающим снаружи через решетки 5 в боковых стенах вагона, и вновь продувается вентиляторами через воздухоохладитель. Свежий воздух поступает в камеру смешения через специальные воздушные фильтры, также расположенные над тамбуром. Из нагнетательного воздуховода воздух поступает в салон через перфорированные пане- Рис. 4. Конденсаторный агрегат: - ресивер, 2 — воздушные конденсаторы, 3 - электродвигатели, 5 — вентиль газовый, 6 — ный, 7 — осевые вентиляторы. ли 11. Их конструкция обеспечивает небольшие скорости движения воздуха в зоне пассажиров, не превышающие 0,2 м/сек. Агрегаты установки. Холодильная установка У-ЦМВ-25 представляет собой комплекс компрессорного, конденсаторного, воздухоох- ладительного агрегатов и щита вспомогательной аппаратуры и приборов, соединенных фреоновыми трубопроводами. Компрессорный и конденсаторный агрегаты расположены под вагоном (рис. 3), возду* хоохладительный агрегат — над потолком одного из туалетов. Щит вспомогательной аппаратуры и приборов помещен в шкафу, распо^ ложенном в переборке между служебным отделением и малым коридором. Компрессорный агрегат включает в себя бессальниковый компрессор ФУУБС18, соленоидный вентиль СВМ-25, обратный кла* пан, всасывающий и нагнетательный вентили, Все это смонтировано на общей раме. С боковых сторон агрегат закрыт съемными щитами. Компрессор ФУУБС18 (по ГОСТ 6492—61) восьмицилиндровый, бессальниковый в блок- картерном исполнении. Пар фреона просасывается через встроенный электродвигатель мощностью 14 кет, с числом оборотов 960 в минуту. В связи с необходимостью байпасиро- вания компрессора нагнетательный коллектор с него снят, цилиндры объединены по четыре, а нагнетательный вентиль вынесен за пределы рамы агрегата. Конденсаторный агрегат (рис. 4) состоит из двух воздушных конденсаторов 2, ресивера 1 и двух электродвигателей 4, смонтированных на общей раме. На оба конца валов электродвигателей насажены осевые вентиляторы 7, которые просасывают воздух через конденсаторы. Рама 3 агрегата подвешена под ва- юном. С боковых сторон агрегат закрыт съемными щитами. Воздушный конденсатор представляет собой ребристую батарею из восьми секций, изготовленную из мед- - рама агрегата, вентиль жидкост-
28 Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах с централизованным электроснабжением № 4 Рис. 5. Воздухоохладительный агрегат: / — батарея воздухоохладителя, 2 — газовый коллектор, 3 — поддон, 4 — теплообменник, 5 — отбойники, 6 — соленоидный вентиль СВА-15, 7 — терморегулирующие вентили ТРВ-20, 8 — крышка, 9 — распределитель жидкости. ных трубок диаметром 15X1 мм с насаженными на них латунными ребрами толщиной 0,4 и шагом 3,4 мм. Конденсаторы закреплены на раме агрегата. Вентиляторы — осевые, четырехлопастные. Мощность электродвигателя для привода вентиляторов 2,8 кет, число оборотов 2880 в минуту. Воздухоохладительный агрегат (рис. 5) состоит из батареи 1 с отбойниками 5, теплообменника 4, двух терморегулирующих вентилей 7 и соленоидного вентиля 6. Батарея выполнена из медных трубок диаметром 15X1 мм с насаженными на них латунными ребрами толщиной 0,4 и шагом 3,4 мм. Отбойники, предназначенные для улавливания влаги, конденсирующейся на поверхности воздухоохладителя, смонтированы на общем, с воздухоохладителем поддоне 3. Выделившаяся влага собирается в поддоне воздухоохладителя и отводится из него по специальным трубкам. Теплообменником служит двухзаходный медный змеевик, заключенный о стальной кор. nvc, Щит вспомогательной аппаратуры и приборов представляет собой металлическую панель, на которой размещены фильтр-осушитель жидкого фреона, реле давления РД-б, мановакуумметр, манометр и соленоидный вентиль СВМ-25, автоматически отключающий ресивер от испарительной системы и предохраняющий ее от переполнения жидким фреоном при стоянке компрессора. Автоматическое регулирование установки. Система автоматики установки кондиционирования воздуха вагона управляет работой всех агрегатов и поддерживает заданный температурный режим. Контроль за работой агрегатов осуществляется электроконтактными ртутными термометрами, установленными в вагоне ив нагнетательном воздуховоде. При температуре в вагоне 25° и выше установка зключается на полную холодопроизводи- телъность, при температуре ниже 25° — на малую. При температуре 22° установка выключается. Байпасирование четырех цилиндров компрессора, помимо регулирования хо- <]шопрд{шодительности, служит также для
№ 4 Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах с Централизованным электроснабжением 99 разгрузки электродвигателя компрессора в период его пуска. Испытания установки. Установка кондиционирования воздуха испытывалась в два этапа. Вначале были проведены стационарные испытания на Калининском вагоностроительном заводе после монтажа установки в вагоне, а затем — эксплуатационные испытания на же- 14 15 16 17 18 19 20 21 22 6 wcms Джалал -Дбад-Ташкент 10 11 12 13 14 75 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1.00 11июля Та шкент -Душанбе Рис. 6. Графики изменения температур воздулг в вагоне во время летних испытаний (цифры на кривых обозначают количество пассажиров в вагоне). лезных дорогах Кавказского и Среднеазиатского направлений. При испытаниях на заводе для имитации наружных условий вагон был помещен под шатер, в котором создавалась температура от 25 до 40°. В результате испытаний было установлено, что при температуре наружного воздуха до 40° холодопроизводительность установки кондиционирования воздуха достаточна для создания комфортных условий в вагоне. Скорость охлаждения воздуха в вагоне составляла примерно 9° в час. При температуре наружного воздуха 40° температура в вагоне снизилась с 37,1 до 22,2° за 1 час 40 минут. Во время эксплуатационных испытаний проверялась работа энергетического и теплотехнического оборудования при наиболее высоких температурах наружного воздуха, а также исследовались температурно-влажностные и санитарно-гигиенические условия в вагонах. На Черноморском побережье Кавказа испытания проводились при температуре наружного воздуха 25—29° и относительной влажности 75—82t°/o> в районе Ташкента — при температуре наружного воздуха, достигавшей 42°, и относительной влажности от 5 до 20°/6. На Кавказском направлении вагоны испытывались без пассажиров, на Среднеазиатском — с пассажирами. Из-за ненадежной работы соленоидных вентилей СВМ-25 на байпасных линиях при высоких температурах нагнетания фреона они были отключены почти во всех вагонах и холодильные установки периодически включались на полную холодопроизводительность. В одном рейсе установка работала с регулированием холодопройзводительности. При этом, несмотря на резкие изменения температуры наружного воздуха в течение дня, в вагоне устойчиво поддерживалась температура 23,4—24°. На рис. 6 приведены графики изменения температур воздуха в вагоне, полученные при работе холодильной установки без байпаси- рования четырех цилиндров е. с периодическим включени- на полную холодопроизводи- компрессора, т. ем компрессора тельность. При нормальной уставке контактных термометров — включение при 25° и отключение при 22° — не удается поддерживать ровную температуру в вагоне, что создает неприятные ощущения у пассажиров. При уставке контактных термометров на включение при 25° и отключение при 23,5° температура в вагоне более постоянна, но требуется чаще пускать и останавливать системы, что вредно отражается на работе компрессора. В дальнейшем холодильные установки предполагается оснастить соленоидными вентилями, надежно работающими при температуре до 90°, что позволит регулировать холодопроизводительность и поддерживать комфортные условия в вагоне.
Одноканальные высоконапорные судовые системы кондиционирования воздуха Инж. О. А. В Л ВИЛИН — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности В настоящее время почти все выпускаемые Отечественные суда, независимо от их назначения, оборудуются круглогодичными системами кондиционирования воздуха. Такими системами оснащены пассажирские суда типа «Кир- гизстан», сухогрузные суда типа «Ленинский Комсомол», танкер «Пекин», китобойная база «Советская Россия» и многие другие. Наибольшее распространение получила центральная одноканальная высоконапорная D00—500 мм вод. ст.) система с повышенными скоростями воздуха в каналах C5—50 м/сек). Судовые жилые помещения могут обслуживаться одноканальной высоконапорной системой либо с местными эжекционными смесителями, либо с местными эжекционными кондиционерами. Обе системы позволяют самостоятельно регулировать температуру воздуха в каждом кондиционируемом помещении и при этом не требуют устройства воздушных каналов большого сечения. Принципиальная схема одноканальной высоконапорной системы кондиционирования воздуха с местными эжекционными смесителями представлена на рис. 1. В установку входят центральный кондиционер, где производится окончательная обработка наружного воздуха, и эжекционные смесители, в которых обработанный наружный воздух, смешивается с рециркуляционным, после чего поступает в кондиционируемое помещение. Центральный кондиционер состоит из высоконапорного вентилятора / с электродвигателем, фильтра 2, калорифера 3, ребристого воздухоохладителя непосредственного испарения 4, увлажнительной паровой камеры 5 и глушителя шума 6. Местные эжекционные смесители 7, устанавливаемые в кондиционируемых помещениях, представляют собой коробку небольшого размера, внутри, которой находится сопловое устройство. Лицевая сторона коробки выполнена в виде жалюзийной решетки, служащей для подсасывания рециркуляционного воздуха. Для работы в летний период установка оснащена компрессионной фреоновой холодильной машиной 8. Конденсатор 9 охлаждается забортной водой, нагнетаемой циркуляционным насосом 10. Наружный воздух У))\> >>>)>>>>\г Рис. 1. Принципиальная схема одноканальной высо- конапорной системы кондиционирования возчуха с местными эжекционными смесителями: 7 — вентилятор, 2 — фильтр, 3 — калорифер, 4 — ребристый воздухоохладитель непосредственного испарения, 5 — увлажнительная паровая камерэ, 6 — глушитель шума, 7 — местные эжекционные смесители, 8 — фреоновая холодильная машина, 9— конденсатор, 10 — циркуляционный нагое. В зимний период для нагревания и увлажнения воздуха используется пар, получаемый а судовом котле. .X Процессы обработки воздуха в рассматриваемой схеме кондиционирования ^*з6браже- ны в d, /-диаграмме (рис. 2). В летний период наружный воздух в состоянии /засасывается вентилятором. После подогрева до состояния 2 за счет работы вентилятора он подается в центральный кондиционер. Далее воздух охлаждается и осушается в ребристом воздухоохладителе непосредственного испарения и в состоянии 3 поступает по
№ 4 Одноканальные высоконапорные судовые системы кондиционирования воздухй 31 системе воздушных каналов в местные эжекци- онные смесители, где, смешиваясь с рециркуляционным воздухом, приобретает заданное состояние 4. В кондиционируемом помещении, ассимилируя избыточную влагу и тепло, воздух приобретает заданные параметры П. В зимний период точка Г характеризует состояние наружного воздуха, а точка 2' — состояние воздуха после вентилятора. В калорифере воздух подогревается до состояния 3\ а в увлажнительной камере увлажняется до состояния 4', после чего смешивается в местных эжекционных смесителях с рециркуляционным воздухом. Полученная смесь в состоянии 5' поступает в кондиционируемое помещение. Температура обработанного воздуха регулируется автоматически с помощью термореле, установленного в нагнетательном воздушном канале. В летний период термореле управляет пуском и остановкой компрессора холодильной машины, а в зимний — подачей пара в калорифер. Влажность воздуха в зимний период регулируется установленным после увлажнительной камеры влагорегулятором, который управляет соленоидным вентилем на паропроводе. Описанная система кондиционирования воздуха проста, компактна, имеет небольшой вес, экономична. Однако она не лишена недостатков. Поскольку воздух окончательно обрабатывается в центральном кондиционере, поддерживать постоянство параметров в кондиционируемых помещениях, имеющих различные тепловые и влажностные нагрузки, можно лишь регулированием количества подаваемого воздуха (количественное регулирование). Это регулирование производится вручную с помощью дроссельных заслодок, устанавливаемых перед каждым смесителем. При изменении количества воздуха, подаваемого в одно из помещений, нарушается его распределение в системе воздушных каналов, что сказывается на регулировании Параметров в других помещениях, обслуживаемых этой же системой. В связи с большими скоростями воздуха в дроссельной \ регулирующей заслонке возникает бол\шой шум. Система кондиционирования воздуха с эжекционными смесителями должна применяться на судах малого тоннажа, танкерах, судах с небольшим количеством кондиционируемых помещений и на прогулочных катерах. В этих случаях возможно использование качественного регулирования с применением приборов автоматического контроля. На рис. 3 представлена принципиальная схема одноканальной высоконапорной системы кондиционирования воздуха с местными эжекционными кондиционерами. Центральный кондиционер состоит из высоконапорного вентилятора 1 с электродвигателем, фильтра 2, ребристого теплообменника 3, увлажнительной паровой камеры 4 и глушителя шума 5. В центральном кондиционере происходит предварительная обработка воздуха. Местный эжекционный кондиционер 6 представляет собой металлический или пластмассовый шкаф, внутри которого установлено эжекционное сопло 7 и ребристый теплообменник 8. В зимний период теплообменник служит воздухонагревателем, а в летний — воздухоохладителем. В летний период морская вода, используемая в качестве холодоносителя, прокачивается циркуляционным насосом через испаритель 14 холодильной машины, охлаждается и подается к воздухоохладителю центрального кондиционера. Кроме того, охлаждающая вода подводится к теплообменникам местных кондиционеров, в результате чего происходит охлаждение рециркуляционного воздуха по- Рис. 2. Процессы обработки воздуха в d, i-диаграмме (в схеме с эжекционными смесителями): -. летний режим, зимний режим.
32 Одноканальныё высоконапорныё судовые системы кондиционирования воздуха № 4 Наружный боэду* I мещения. Из центрального и местных кондиционеров вода возвращается снова в испаритель холодильной машины. В зимний период морская вода служит теплоносителем. Подогрев ее осуществляется в бойлере 15 паром от судового котла. Испаритель холодильной машины при этом отключается от трубопроводов, а холодильная машина прекращает свою работу. Пар используется также для работы воз- духоувлажнительной камеры. Процессы обработки воздуха по этой схеме изображены на d, /-диаграмме (рис. 4). В летний период наружный воздух в состоянии 1 нагнетается вентилятором в центральный кондиционер (состояние 2). Затем он охлаждается и осушается в ребристом воздухоохладителе до состояния 3, Чтобы воздух имел заданные параметры при входе в кондиционируемое помещение, он поступает по системе воздушных каналов в местные эжекционные кондиционеры. Здесь рециркуляционный воздух с состоянием П, проходя через ребристый теплообменник, охлаждается до состояния 4. Смесь рециркуляционного и наружного воздуха в состоянии 5 поступает в кондиционируемое помещение. Для зимнего периода точкой Г определяется состояние наружного воздуха, точкой 2' — воздуха после вентилятора. В калорифере воздух подогревается до состояния 3'. В увлажнительной паровой камере его состояние определяется точкой 4'. Далее этот воздух смешивается в местных кондиционерах с рециркуляционным воздухом, который после подогрева в ребристом теплообменнике имеет состояние 5'. Образовавшаяся смесь в состоянии 6' поступает в кондиционируемое „2&$г помещение. -~t2- Для автоматического регулирования и поддержания температуры воздуха, выходящего из центрального кондиционера, _ применяется терморегулятор пропорционального действия, управляющий вентилем, установленным на входе тепло- и хо- лодоносителя в ребристый теплообменник центрального кондиционера. Относитель- Рис. 3. Принципиальная схема одноканальной высоконапорной системы кондиционирования воздуха z местными эжекционными кондиционерами: / — вентилятор, 2 — фильтр, 3 — ребристый теплообменник, 4 — увлажнительная паровая камера, 5 — глушитель шума, 6 — местный эжекционный кондиционер, 7 — эжекционное сопло, 8 — ребристый теплообменник, 9 — вентиль ручной регулировки, 10 — нзсос конденсатора, 11 — конденсатор, 12 — фреоновая холодильная машина, 13 — циркуляционный насос, 14 — испаритель, 15 — бойлер. Рис. 4. Процессы обработки воздуха в d, i-диаграмме (в охоме с эжекционными кондиционерами): летний режим, — зимний режим. ная влажность регулируется так же, как и в первой схеме. Температура в отдельных помещениях поддерживается путем изменения
№4 Одноканальные высоконапорные судовые системы кондиционирования воздуха 33 количества тепло- и холодоносителя, поступающего в ребристый теплообменник местного кондиционера. Система кондиционирования воздуха с местными эжекционными кондиционерами отличается большой гибкостью регулирования и небольшими сечениями каналов наружного воздуха. Однако применение промежуточного холодоносителя приводит к излишнему расходу холода вследствие потерь в трубопроводах. Последние к тому же увеличивают вес системы, занимают дополнительную площадь и требуют эффективной тепло- и гидроизоляции. Вторая схема предназначена для комфортабельных лайнеров и судов с большим количеством обслуживаемых помещений. Практика эксплуатации описанных выше систем показала их надежную работу и возможность обеспечения заданных параметров воздушной среды в кондиционируемых помещениях. При проектировании установок кондиционирования воздуха количество наружного воздуха, подаваемого в помещения, можно выбирать различным, учитывая, что чем ниже температура подаваемого воздуха, тем меньшее количество его требуется. При поступлении в каюту наружного воздуха с низкой температурой снижается температура кипения в испарителе холодильной машины, в результате значительно увеличивается мощность, затрачиваемая компрессором на каждые 1000 ккал/нас вырабатываемого холода. Исследуя варианты циклов с различными температурами кипения холодильного агента в испарителе, можно выбрать такой, при котором суммарные энергетические затраты мощности на валу компрессора холодильной машины и вентилятора будут минимальными. Приводим примерный расчет для конкретных условий: температура конденсации ?к=35°, температура переохлаждения tn = 30°, температура кипения й)=— 20^-15° (через каждые 5°), температура всасывания на 10° выше температуры кипения, начальная температура охлаждаемого воздуха (наружная) tH =35°. Во всех расчетных циклах холодильной машины температура конденсации принималась постоянной, соответствующей районам с высокой температурой морской воды. Для определения количества приточного воздуха перепад между температурой кипения фреона в испарителе и температурой охлажденного воздуха принят равным 5°. -20 5 -10 -5 :Q 5 10 15 20 25 tg.'C Рис. 5. Зависимость мощности на валу компрессора и вентилятора, а также суммарной мощности от температуры кипения в воздухоохладителе при различных температурах наружного воздуха (Я=450 мм вод. ст., коэффициент влаговыпадения 6 = 1,0, т] = 0,65).
34 Система кондиционирования воздуха на рыболовном морозильном траулере «Тропик > ^*о 4 Для простоты процесс охлаждения воздуха осуществлялся без его осушения. В результате расчетов установлено, что при изменении напора вентилятора в пределах от 400 до 550 мм вод. ст. и его коэффициента полезного действия (к. п. д.) от 0,4 до 0,7 наиболее экономичным является режим работы холодильной установки при температуре кипения в воздухоохладителе 1—5°, так как абсолютная величина затрачиваемой суммарной мощности изменяется в указанных пределах очень незначительно. Можно считать, что для выбранных условий практически наиболее экономичный режим работы холодильной установки ни от величины напора вентилятора, ни от его к. п. д. не зависит. Однако изменение начальной температуры охлаждаемого воздуха приводит к значительному изменению температуры кипения (рис. 5). При построении графика принято, что при начальной температуре охлаждаемого воздуха tH = 30 и 35° температура конденсации tK^tH, а при больших значениях tH температура конденсации является величиной постоянной и равна 35°. Таким образом, в рассматриваемых условиях оптимальная температура кипения, соответствующая минимальным энергетическим затратам, не зависит от величины напора в системе и к. п. д. вентилятора, а зависит от начальной температуры наружного воздуха. Как показывают расчеты, здесь оказывает влияние также коэффициент влаговыпадения. %*:с 50 40 30 20 ь * / \/ к -10 -5 to 5 10 15 t0rc Рис. 6. Зависимость температуры кипения холодильного агента от температуры наружного воздуха для различных коэффициентов влаговыпадения ? (/к=35°. # = 450 мм вод. ст.. 11=0,65). Наиболее экономически целесообразные температуры кипения в воздухоохладителе холодильной машины приведены на рис. 6. Эти температуры рекомендуется принимать при проектировании судовых установок кондиционирования воздуха. Система кондиционирования воздуха на рыболовном морозильном траулере «Тропик» Инж. А. Г. ИОНОВ — Управление „Запрыбхолодфлот* В 1962 г. рыболовный флот нашей страны пополнился морозильными траулерами типа «Тропик» (построены на судостроительной верфи в ГДР, г. Штральзунд), которые предназначены для ведения промысла и обработки рыбы и приспособлены для плавания в тропических широтах океана. Судно оборудовано местной системой круглогодичного кондиционирования воздуха, которая в зависимости от температуры наружной среды может работать по летнему и зимнему режимам. Наружный воздух подается в помещения с помощью системы приточной естественной вентиляции. Его количество можно регулировать дроссельной задвижкой. Обработка рециркуляционного воздуха осуществляется в местных каютных кондиционе-
№ 4 Система кондиционирования воздуха на рыболовном морозильном траулере «Тропик» 35 pax. Всего на судне 69 кондиционеров, в том числе 63 смонтированы на переборках и 6 на подволоке помещений. Предусмотрено индивидуальное регулирование температуры в жилых и служебных помещениях. Кроме того, охлажденный или нагретый воздух подается в помещение рулевой рубки, на траулерный мостик и пост управления машинного отделения. Система кондиционирования рассчитана таким образом, что летом при температуре наружного воздуха 45° в помещениях поддерживается температура 30°, а зимой при —35° — на уровне 17°. Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха изображена на рис. 1. В качестве тепло- и холодоносителя служит пресная вода, которая циркулирует при помощи центробежных насосов 17 через кожухо- трубный испаритель 10 или теплообменник 20 в зависимости от режима работы. В летний период вода охлаждается до 6° в 1 испарителе (поверхность охлаждения 60 м2) и i поступает через распределительные коллекторы 2,3 и 4 в теплообменники кондиционеров. Для регулирования температуры воды установлено три смесительных клапана /. За циркуляцией воды в испарителе и тепло- i обменнике наблюдают через смотровое стекло 11. В зимний период вода нагревается до 50° в подогревателе (поверхность нагрева 1,7 м2) паром при давлении 4 кг/см2 и подает- - ся центробежным насосом в кондиционеры. i Подача пара регулируется автоматически термостатным клапаном 21. В случае несрабатывания клапана подача пара осуществляется через обводной паропровод и регулируется вручную. Образующийся конденсат протекает через конденсационный горшок 19. Давление и температура пара контролируются с помощью манометров и термометров. Для компенсации возможных объемных изменений пресной воды служит пневмоцистер- Пресная вода Сжатый оЬэдцХ Пар Конденсат ' Ямпиак Рис. 1. Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха: / — трехходовые смесительные клапаны, 2, 3, 4 — распределительные коллекторы, 5 — угловой термометр, 6 — соленоидный вентиль. / — вентиль постоянного давления, 8 — главный клапан, 9 — предохранительный клапан, 10 — испаритель, И — смотровое стекло, 12 — обратный клапан, 13 — манометры, 14 — баллоны сжатого воздуха, 15, 17 — центробежные насосы, 16 — пневмсцистерна, 18 — термометр, 19 — конденсационный горшок, 20 — теплообменник, 21 — термостатный клапан, 22 — чувствительный патрон термостатного клапана.
36 Система кондиционирования воздуха на рыболовном морозильном траулере «Тропик* № 4 на 16 емкостью 500 л, в которой поддерживается давление воздуха до 2 кг/см2. Каютный кондиционер (рис. 2) выполнен в виде вертикального шкафа (900 X 560 X' Х315 мм) и обшит снаружи листовой сталью. Обшивка изолирована пробкой (тепловая защита) и тканью «PC» (звуковая защита). Толщина изоляционного слоя 20 мм. Крышка У и лицевой лист 2 — съемные. Спереди предусмотрено отверстие для входа, а в крышке—для выхода воздуха. Под крышкой смонтирован вентилятор 3 с двумя крыльчатками, насаженными на концах вала электродвигателя. Число оборотов электродвигателя изменяется с помощью ступенчатого регулятора, при этом соответственно меняется и количество обработанного воздуха: щ = 500 ^i = 270 пг = 900 V2 = 400 пъ = 1400 У% = 530 Под вентилятором смонтирован теплообменник 4, выполненный из трубок A6X1,5 мм) с навитыми спиральными ребрами диаметром 36 мм. Влага, сконденсированная из воздуха при его охлаждении, стекает с трубок теплообменника в поддон 5. Индивидуальное регулирование температурного режима в помещении осуществляется путем изменения количества циркулирующей воды, проходящей через теплообменник кондиционера, а также числа оборотов вентилятора. Система кондиционирования воздуха обслуживается четырехцилиндровым аммиачным У-образным компрессором холодопроизводи- тельностью 153 000 ккал/час при температуре кипения 0°, конденсации 34° и числе оборотов 940 в минуту. Компрессор имеет привод через эластичную муфту от электродвигателя постоянного тока мощностью 45 кет. Число оборотов можно повышать с 715 до 940 в минуту. Компрессор работает по одноступенчатому циклу, но для технологических нужд в схеме предусмотрена работа его с двухступенчатым сжатием. Во избежание снижения температуры кипе- ция аммиака и замерзания воды в испарителе на всасывающем трубопроводе установлен главный клапан 8, вентиль постоянного давления 7 и соленоидный вентиль 6 (см. рис. 1): Рис. 2. Общий вид местного каютного кондиционера. Когда температура циркулирующей воды на выходе из испарителя станет ниже 5°, термостат через промежуточное реле передает импульс на соленоидный вентиль, который закрывается, на щите загорается сигнальная лампа и включается звуковой сигнал. В случае дальнейшего понижения давления всасывания главный клапан закрывается и прессостат отключает компрессор. При этом на щите загорается табло и включается звуковой сигнал. Повторное включение компрессора производится вручную. Подача жидкого аммиака в испарители регулируется автоматически соленоидным вентилем, который получает импульс через промежуточное реле от поплавкового датчика, поддерживающего определенный уровень жидкого аммиака. Соленоидный вентиль сблокирован с лампой, которая зажигается при его открывании. Эксплуатация системы кондиционирования воздуха в период промыслового рейса показала, что она обеспечивает хорошие микроклиматические условия в обслуживаемых помещениях. При температуре наружного воздуха 30° и забортной воды 29° температура в картах поддерживалась на уровне 20—23°. Температура в помещении регулировалась включением и остановкой вентилятора, причем при минимальных оборотах он обеспечивал в каютах заданную температуру. Однако были обнаружены и некоторые не- Чкслэ оборотов ь минуту Количество воздуха, м31час
№ 4 Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров 37 достатки. Прежде всего, это плохая изоляция трубопроводов пресной воды, в результате чего они отпотевали и сконденсировавшаяся влага стекала в помещение. Кроме того, на- Для расчета кондиционеров, регулирующих не только температуру, но и относительную влажность воздуха, очень важно уметь определять их осушающее действие, т. е. количество сконденсированной в них влаги (Wo кг/час). Решение этой задачи сводится к определению состояния воздуха, выходящего из воздухоохладителя, не только по температуре, но и по влагосодержанию. При этом искомое количество влаги легко может быть подсчитано по уравнению №о = G (dx — fc) кг!час. A) Здесь: G — количество воздуха, кг/час; rfi и йг — влагосодержание воздуха перед воздухоохладителем и после него, кг/кг. Из уравнения Меркеля следует, что при постоянной температуре охлаждающей поверхности точка конечного состояния воздуха в d, /-диаграмме должна находиться на прямой, соединяющей точку начального состояния с точкой, лежащей на линии насыщения и имеющей температуру поверхности. Однако в ребристом воздухоохладителе температура поверхности не постоянна. Даже если не принимать во внимание изменения температуры вдоль ребра и считать температуру поверхности как усредненную температуру трубок и ребер, то и тогда она будет изменяться по длине воздухоохладителя. В соответствии с изменением температуры . воздуха температура поверхности выше в месте его входа в воздухоохладитель и ниже в месте выхода. Поэтому вначале касательная к линии процесса изменения состояния воздуха проходит через точку Hi для более высокой температуры, а в конце — через точку #* для более низкой температуры. Таким образйм; линий* изображающая & d> ^диаграмме цдоцесс блюдались случаи короткого замыкания электродвигателей вентиляторов, а также шум при подаче воздуха в каюты. Все эти недостатки должны быть устранены. ; охлаждения и осушения воздуха в воздухоохладителе, имеет выпуклость вправо (рис. 1). Автором был разработан ступенчатый метод построения этой кривой [1] и определения конечного состояния воздуха. Однако, несмотря на точность, этот метод достаточно трудоемок. Если провести через точки начального и конечного состояний воздуха прямую линию, то 1 j Ч-'г ///' Г*+ Ла У Рис. 1. Изменение в d, /-диаграмме состояния ,- воздуха в ребристом воздухоохладителе.. ы. она пересечет линию насыщения в точке Н, >- которая всегда будет лежать между точками в Hi и #2. Температуру в точке Н (tH) в зару- я бежной литературе часто называют «точкой /- росы аппарата» («apparatus dew point»). Ее !Й значения определяются по таблицам, полу- !Я ченным бпьг^йым путей дМ каждого конкрет- А- ного типа воздухоохладителя и различных со- :с стояний входящего^ воздуха* Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров Канд. техн. наук А. А. ГОГОЛИ Н— Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
38 Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров № 4 Положение точки Н по отношению к точкам #i и Яг может быть найдено по уравнению B) Температуру наружной поверхности на расстоянии х от входа можно определить из соотношения тепловых сопротивлений по уравнению U ндт 1 +С °с. C) с - Здесь: ^ — температура воздуха, °С; /а — температура кипения холодильного агента, °С; отношение наружного теплового сопротивления RH к сумме теплового сопротивления металла ребра Ru и внутреннего теплового сопротивления /?а. С = 1 1-?н + Sh 4i+*«) D) где: Ен — коэффициент эффективности всей ребристой поверхности; ?н — коэффициент влаговыпадения; ан — коэффициент наружной теплоотдачи от воздуха, ккал/м2 час град; р — степень оребрения (отношение ¦'нар *- * вн/» аа — коэффициент внутренней теплоотдачи к холодильному агенту, ккал/м2час град; RK — тепловое сопротивление контакта между трубкой и ребром. Все величины, входящие в уравнения C) и D), также должны быть отнесены к точке с координатой х, в которой вычисляется температура поверхности tHjCt Пренебрегая изменением С по поверхности, можно для средней ее температуры, определяемой из соотношения тепловых сопротивлений, вывести следующую аналитическую зависимость К = 1 1 *)а 1п- 1 E) 1 ~ "Па Здесь т]а — коэффициент охлаждения, отнесенный к температуре кипения ^а> холодильного агента V F) где h и t2 — температуры воздуха перед воздухоохладителем и после него. Очевидно, что если f]a —Ь то и в-„ = 1, но при т]а=0 &н— оо — со, т. е. неопределенности. Раскрытие этой неопределенности дает величину &н =0,5, Зависимость E) показана на рис. 2. Здесь же нанесены величины &н> подсчитанные по «точке росы аппарата» tm определенной в опытах автора [2] и Гудмана [3]. Совпадение результатов испытаний с аналитической зависимостью доказывает совпадение средней температуры поверхности, вычисленной по соотношению тепловых сопротивлений (уравнение 3), с «точкой росы аппарата», определенной на основании психрометрических измерений. В дальнейшем эта температура обозначается tH. Некоторый разброс тоЗек в пределах i20% объясняется трудностью этих измерений и особенно усреднения состояния воздуха. Величина &н = 0,5 соответствует малым значениям коэффициента охлаждения т)а» характерным для одно- и двухрядных воздухоохладителей. В многорядных воздухоохладителях средняя температура поверхности tH все более приближается к температуре tH^ как это следует из рис. 2 и уравнения B), ft ~ ^ ¦ ^ ~ 1°г Рис. 2. Зависимость соотношения температур #н ст коэффициента охлаждения т]а. При расчете воздухоохладителей могут встретиться два основных случая. 1. Задано начальное состояние воздуха и соотношение между общим количеством тепла и влаги, которые должны быть отведены в воздухоохладителе. Требуется определить состояние выходящего воздуха, среднюю температуру поверхности tH и температуру холодильного агента tB. 2. Задано начальное состояние воздуха и температура холодильного агента, Требуется
№ 4 Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров 39 определить среднюю температуру поверхности tH и состояние выходящего воздуха. Первый случай встречается чаще, так как начальное состояние воздуха и соотношение между отводимым теплом и влагой определяются при составлении теплового и влажност- ного балансов кондиционируемого помещения, что всегда предшествует расчету воздухоохладителя. Второй случай расчета может встретиться при применении холодильного агента или хо- лодоносителя с наперед заданной постоянной температурой, например артезианской воды. В первом случае среднюю температуру поверхности tH можно легко определить графически на d, /-диаграмме по начальному состоянию воздуха и наклону ? линии /—2—Я (см. рис, 1) — = —-. ккал/кг, di—d2 Wo G) где Q0— количество тепла, отводимого в воздухоохладителе, ккал/час. Энтальпия воздуха после воздухоохладителя может быть получена из уравнения теплового баланса /2 _ it — С ккал/кг. (8) Точка конечного состояния воздуха находится на rf, /-диаграмме в месте пересечения линий h — const и е = const. По ней можно найти и конечное влагосодержание воздуха d% необходимое для определения осушающего действия воздухоохладителя. По температуре выходящего воздуха U можно вычислить среднюю логарифмическую разность температур Q„ воздуха и поверхности, а с ее помощью найти искомую температуру кипения холодильного агента по уравнению (9) Во втором случае возникают затруднения, состоящие в том, что нам неизвестна величина коэффициента влаговыпадения ?н> входящая в отношение тепловых сопротивлений С* Поэтому, чтобы избежать подбора, можно рекомендовать следующее уравнение [1]: h — «о + Ki-'H a„F ЭС. A0) О р *)н ?н + а Здесь: у\н — коэффициент охлаждения, отнесенный к температуре поверхности tH, aHF TQh *1 - *2 . 1-е Gc„ A1) F — наружная поверхность воздухоохладителя, м2; ср — теплоемкость влажного воздуха, ккал/кг град; я а — величины из уравнения приближенной линейной зависимости энтальпии насыщенного воздуха от его температуры A2) itt = h + а *н ккал/кг. а, л кол/к г град 0.70 алалу кг \го U.60 0,50 ОАО 0,30 г & 740 \B-76(T^ г U* 4 ** ^ 4> 9 ^ ~4 ^ ш< ** ¦^ Сж1о*<1*н ft. %' uoJ Vfl И 1 15 W 0,5 W О 15 tH;c Рис. 3. Зависимость величин io и а от температуры насыщения. Чтобы определить величины а и /о по рис. 3, достаточно задаться примерной величиной t (в пределах +2-^-3°). После вычисления tH обратный пересчет обычно не требуется. Определив температуру tH, остальные величины можно вычислить так же, как и в первом случае (кроме температуры ta, которая уже известна). Характер протекания линии изменения состояния воздуха в воздухоохладителе в сильной степени зависит от отношения тепловых сопротивлений ?. Если в уравнении C) считать постоянными температуру кипения ta и начальное состояние воздуха, то очевидно, что каждому значению температуры воздуха при
40 Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров No 4 его охлаждении будет соответствовать определенная средняя температура поверхности tH. Это значит, что во всех воздухоохладителях, различных по конструкции, но имеющих одинаковое среднее значение ?, кривые изменения состояния воздуха будут идентичны при заданном начальном его состоянии и температуре кипения холодильного" агента ta. Точки, соответствующие конечному состоянию воздуха, будут лежать выше или ниже на этой кривой в зависимости от большей или меньшей длины поверхности по ходу воздуха (число рядов трубок) и связанному с ней коэффициенту охлаждения. f ; 6 " Я 10 12 с?.г/*г 'Рйс; 4. .Примерное изменение в &Л /-диаграмме состояний воздуха в воздухоохладителях с различными •¦•:•;:• " С и %." . На рис. 4 в d, /-диаграмме показаны примерные линии изменения состояния воздуха в воздухоохладителе ; при постоянных начальных параметрах ^==25°,^ ^0,6 й температуре киданий хощдйлщога i агента ?а = 5° Для оМсмщрянйтъ хбйЛФЕОб ёопративлейие йа *шруж»0& о в поверхности- близким к нулю (ан^ оо), то С^О и из уравнения C) следует, что значение 4 близко к /, т. е. средняя температура поверхности близка к температуре воздуха. В этом случае охлаждение воздуха вначале будет происходить без его осушения (d=const) вплоть до линии насыщения, после чего начнется конденсация влаги на поверхности и процесс пойдет по линии насыщения (ср= 1). При достаточно большой длине поверхности конечная температура воздуха и температура поверхности будут все более приближаться к температуре кипения холодильного агента /а. Если, наоборот, принять близким к нулю тепловое сопротивление на внутренней поверхности (аа^оо) и в ребре (??а + /?м^0), то feoo и из уравнения C): tH близко к ^=const. В этом случае процесс изменения состояния воздуха в d, /-диаграмме будет изображен прямой линией, соединяющей точку начального состояния воздуха с точкой на линии насыщения, имеющей температуру ta. Эти два предельных случая в действительности не наблюдаются. Практически процесс изменения состояния воздуха в воздухоохладителе протекает по кривой, выгиб которой увеличивается с уменьшением ?. Необходимо указать, что линии ? == const в d, /-диаграмме лишь приблизительно совпадают с линиями процесса в воздухоохладителе, так как входящий в уравнение D) коэффициент вла- говыпадения ?н по длине непостоянен, а коэффициент теплоотдачи при кипении аа будет зависеть от разности температур tH—ta. Однако эти линии дают хорошую качественную картину явления. Из рис. 4 видно также, что при небольших коэффициентах охлаждения т\н и отношениях тепловых сопротивлений С осушающее действие воздухоохладителя может быть равно %нулю даже при сравнительно низких температурах кипения холодильного агента. При сохранении таких значений ? осушающее действие может быть повышено путем увеличения коэффициента охлаждения у\н благодаря удлинению теплопередающей поверхности. Однако при этом неизбежно уменьшение перепада температур между воздухом и поверхностью, а следовательно, и удельной тепловой нагрузки qF ккал/м2час, что связано с увеличением веса и стоимости поверхности. Более правильным путем является увеличение значения ?, что позволяет обеспечить хорошее осушающее действие воздухоохладителя й при малых коэффициентах охлаждения,
№ 4 Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров 41 а следовательно, и при небольших размерах поверхности. Из уравнения D) видно, что увеличение С может быть достигнуто следующим образом: — интенсификацией внутреннего теплообмена путем применения холодильных агентов с более высокими коэффициентами теплоотдачи при кипении (фреон-22), уменьшения па- росодержания фреона, выходящего из испарителя, до 0,85—0,9 с последующим доиспарени- ем и перегревом в регенеративном теплообменнике, внутреннего оребрения, правильного выбора скорости движения фреона и т. д.; — применением поверхностей со степенью оребрения не выше 10—12, а при необходимости более глубокого осушения воздуха — и ниже; — выбором достаточно высокого коэффициента эффективности поверхности Ен (не ниже 0,85); — осуществлением хорошего металлического контакта между ребром и трубкой. Совершенно другой подход к проектированию воздухоохладителя должен быть в случае, когда требуется минимальное осушение воздуха при сравнительно высокой разности температур между ним и холодильным агентом. Необходимость в этом возникает при охлаждении воздуха в холодильных камерах, где во избежание усушки продуктов желательно поддерживать повышенную относительную влажность. В данном случае целесообразно применять воздухоохладители с небольшими значениями t Для подтверждения этого сравним три ребристых поверхности, образованные навиванием стальной ленты на стальную трубу диаметром 38X3 мм и шагом 20 мм. Техническая характеристика сравниваемых поверхностей дана в табл. 1. Сравнение проведем в двух температурно- влажностных режимах. Первый f ежим близок к условиям кондиционирование воздуха в ряде пищевых производств, второй — к условиям хранения на холодильниках охлажденных продуктов. Характеристика режимов дана в табл. 2. Для расчета зададимся следующими величинами: коэффициентом теплопроводности материала ребер (сталь) Х=0,49 ккал/м часград^ коэффициентом теплоотдачи на внутренней поверхности трубки аа=10001 ккал/м2час град, коэффициентом теплоотдачи на наружной поверхности в первом режиме (конденсация влаги в виде росы) ан — 30 ккал/м2час град. Условный коэффициент теплоотдачи во втором режиме (образование иней): Таблица 1 Показатели Наружная поверхность 1 пог. м ребристой трубы /'нар, м*1м . Внутренняя поверхность 1 пог. м Вес ребер на 1 пог. м трубы (Зп, kzIm Вес 1 пог. м трубы GT, кг/м . . Общий вес 1 пог. м ребристой Номера поверхностей 1 | 2 | 8 1 30 1,2 0,75 0,1 7,5 3,0 2,6 5,6 40 0,8 1,1 0,1 11,0 3,05 2,6 5,65 50 0,55 1,5 0,1 15,0 3,0 2,6 5,6 Таблица 2 Показатели Начальная температура воздуха th °C . Конечная температура воздуха t2t °C . . Начальная относительная влажность воздуха <pi • Начальная температура точки росы •рос» *-» .... * Температура кипения холодильного агента tat °С . . . . Номера режимов 1 12 9 0,7 7 2 2 0 -3 0,8 -2,7 -6 I ккал\м?часград. ан?н + Яи зо ен -i-0,016 Здесь /?ин = 0,016 м2 час град/ккал, что соответствует примерно эквивалентной толщине слоя инея около 2 мм. Фактическая толщина слоя инея будет несколько больше, так как конденсация влаги происходит, как известно, не только на наружной поверхности, но и частично в самом слое. Тепловое сопротивление контакта RK между трубкой и ребром для большей простоты примем равным нулю»
42 Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров № 4 Таблица 3 Показатели Коэффициент влаговыпадения ?н . . Коэффициент эффективности Ен . . Коэффициент теплопередачи k, ккал\мгчас град Холодопроизводительностьна 1 пог. м трубы (?0 = kF (^p - *а), ккал\м час Количество сконденсированной влаги <?0 на 1 пог. м трубы 1^о= —X Я ХA— —) , кг\м час Отношение тепловых сопротивлений С Режим № 1: tx = 12°, 91 = 0,7 Режим №2:^r=0°, «pi — °»* номера поверхности 1,26 0,84 25,6 163 0; 056 1,75 1,11 0,612 16,7 156 0,026 1,0 1,0 0,464 11,5 146 0,0 0,63 1,34 0,838 17,8 60 0,0223 2,65 1,265 0,675 13,6 67,5 0,0208 1,35 1,175 0,51 9,8 66 0,0144 0,76 Расчет проведем следующим образом: — по уравнению D), задаваясь различными значениями коэффициента влаговыпадения Ъю определим отношение тепловых сопротивлений С для всех вариантов расчета (три поверхности и два режима) в виде функции от ?н; — найдя графически по й, г-диаграмме значения 4 Для различных значений ?н, вычислим такую же зависимость С=/(?н) из уравнения C); — в точках пересечения этих зависимостей получим для всех шести вариантов расчета коэффициенты влаговыпадения ?н; — определим количества тепла и влаги, отводимые этими ребристыми поверхностями, и сравним их. Результаты расчета даны в табл. 3. Из табл. 3 видно, что для всех трех поверхностей, имеющих одинаковый вес на 1 пог. м трубы, с уменьшением С холодопроизводитель- ность практически не изменяется (в первом режиме уменьшается на 10%ь а во втором увеличивается на 10%). Количество сконденсированной влаги в первом режиме уменьшается практически до нуля, а во втором — в 1,5 раза. Таким образом, за счет рационального конструирования ребристой поверхности можно значительно сократить ее осушающую способность при примерно одинаковой холодопроиз- водительности на 1 кг затраченного металла» Меньший эффект получается при начальной относительной влажности воздуха, близкой к единице. В этом случае изменение температуры охлаждающей поверхности не влияет на наклон линии процесса охлаждения воздуха в а, ^-диаграмме, т. е. на отношение -^L- Приведенный выше расчет является приближенным, так как при малых коэффициентах эффективности и коэффициентах влаговыпадения, близких к единице, часть охлаждающей поверхности работает в условиях сухого режима [4]. Кроме того, усреднение температуры по ребру в этом случае связано с большими погрешностями, чем при расчете поверхностей с высокими значениями Ею применяемых для осушения воздуха. Влияние конструкции ребер на осушающее действие воздухоохладителя можно проиллюстрировать опытами Т. Шмидта [5]. Ребра были изготовлены из стальной ленты сечением 50X1 мм, навитой на стальные трубы. Коэффициент эффективности ребер был равен около 0,5. Отношение тепловых сопротивлений С =0,7. Осушающее действие воздухоохладителя было близко к нулю, пока коэффициент влаго-
№ 4 Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров 43 выпадения, отнесенный к температуре стенки трубы, ?г был ниже 1,5. Лишь при ?т =1,85 средний коэффициент влаговыпадения ?н =1,1, а при ?т = 2 ?н = 1,2. Выводы Средняя температура поверхности, определяемая по отношению тепловых сопротивлений ?, совпадает с температурой «точки росы аппарата», получаемой в d, /-диаграмме по начальному и конечному состояниям воздуха. При заданных начальном состоянии воздуха и температуре холодильного агента линии процесса в воздухоохладителях с равными значениями ? одинаковы. Положение точки конечного состояния воздуха на этой линии зависит от коэффициента охлаждения воздухоохладителя *ч„. *Из применяемых в настоящее время методов испытания автономных кондиционеров наиболее предпочтительны те, которые позволяют определять холодопроизводительность нетто. Одним из них является психрометрический метод, основанный на измерении расхода и психрометрических параметров воздуха на входе в кондиционер и выходе из него. Несмотря на сравнительную простоту, этот метод не обеспечивает достаточной точности, поскольку определение расхода воздуха и его энтальпий неизбежно связано со значительными погрешностями. / Более удобен калориметрический метод. Определение холодопроизводительности кондиционера этим методом основано на измерении количества тепла и влаги, вносимых в специальную калориметрическую камеру и уравновешивающих охлаждающее и осушающее действие кондиционера при установившемся тепловом состоянии. Этот метод позволяет повысить точность эксперимента благодаря измерению электрической мощности приборами высокого класса точности @,1—0,5). Расход воздуха в кондиционере не измеряется непо- При расчете воздухоохладителей, предназначенных для осушения воздуха, рекомендуется принимать большие величины ?, а при расчете воздухоохладителей, в которых осушение воздуха нежелательно, надо брать меньшие значения ?. ЛИТЕРАТУРА 1. А. А. Г ого лин, Осушение воздуха холодильными машинами, Госторгиздат, 1962. 2. А. А. Г о г о л и н, Охлаждение и осушение воздуха ребристыми поверхностями, Отчет ВИИХИ, 1960. 3. W. Goodman, Dehumidification of air with coils, «Refrigerating Engineering», Oct., 1936. 4. А. А. Г ого л и н, Об эффективности ребер при конденсации на них влаги, «Холодильная техника», 1961, № 1. 5. Т. Schmidt, Der Warmeubergang in Luftkuhlern mit Rippenrohren, Beihefte zur «Zeitschrift fur die Gesamte Kalte-Industrie», Reihe 2; H. 6, «1933. средственно, а вычисляется по холодопроизводительности и параметрам воздуха на входе и выходе. Калориметрическая камера. Проект калориметрической камеры разработан во ВНИХИ в 1958 г., а ее сооружение закончено в 1960 г- Камера предназначена для испытания автономных кондиционеров, имеющих конденсаторы воздушного, испарительного (Qo до 20000 ккал/час) и водяного охлаждения ((Зодо 35000 ккал/чац). Камеру можно использовать для испытания неавтономных кондиционеров. Общий вид калориметрической камеры представлен на рис. 1, а. По длине камера разделена перегородкой на два изолированных отсека (рис. 1,6), в которых установлено специальное оборудование для циркуляции, охлаждения, нагревания, увлажнения и осушения воздуха. Оборудование позволяет изменять климатические параметры воздуха в широком диапазоне. В одном отсеке с помощью этого оборудования можно имитировать условия охлаждаемого помещения (внутренний отсек), а в другом— наружные условия (наружный отсек). Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров Инж. Н. Я- БАРУЛИН — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
44 Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров № 4 Площадь внутреннего отсека 8,15, наружного — 6,87 ж2; высота их 3 ж. Внутренние размеры камеры выбраны с таким расчетом, чтобы избежать тормозящего действия на поток воздуха у входных и выходных отверстий кондиционера. Для этого расстояние от кондиционера до стенок и потолка камеры должно быть не менее 0,9 м. Задней стенкой кондиционер примыкает к внутренней перегородке. Рис. 1. Калориметрическая камера для испытания автономных кондиционеров; а — общий вид; б — продольный разрез и план; 1 — служебный кондиционер, 2 — психрометрическое устройство. 2170 /Ж 2570 180 |ШЖШШШ 5Ш
№ 4 Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров 45 При испытаниях автономные кондиционеры с конденсаторами водяного охлаждения устанавливаются на полу внутреннего отсека, кондиционеры с конденсаторами воздушного охлаждения— в проеме изолированной перегородки. Воздух от конденсатора подается в наружный отсек. Наружная и внутренняя обшивки камеры сделаны из досок толщиной 20 мм, обитых снаружи и изнутри листами оцинкованного железа с пропаянными швами и покрашенными алюминиевой краской. В пространство между досками уложена изоляция — стандартная мипора, помещенная между двумя слоями толя на битуме. Все это обеспечивает высокую воздухо- и влагонепроницаемость ограждений камеры- Толщина изоляции A80 мм) рассчитана так, чтобы величина потерь тепла через ограждения не превышала 5% холодопроизводитель- ности кондиционера. Для выравнивания давлений в отсеках камеры (допускаемая разность не более 0,125 мм вод. ст.) в разделяющей перегородке предусмотрены два отверстия размером 400X500 мм, затянутых в два слоя паронепроницаемой тканью (капроном). Все отверстия для трубопроводов и электрических проводов заделаны таким образом, чтобы свести к минимуму обмен воздуха, тепла и влаги между камерой и помещением. Двери камеры уплотняются резиновыми прокладками. Камера установлена на шести кирпичных опорах высотой 0,24 м для обеспечения под ней свободной циркуляции воздуха. Для этой же цели между камерой и стенами помещения оставлен проход шириной 0,6 м. Схема экспериментального стенда показана на рис. 2. Холодильная установка. В состав холодильной установки холодопроизводительностью 60000 ккал/час входят автоматизированный фреоновый компрессор-конденсаторный агрегат АК-4ФУ-60/30 и испарительно-регули- рующий агрегат типа АИР-60 Читинского машиностроительного завода. ( В качестве промежуточного холодоносителя используется 40%-ный раствор этиленгликоля. б 7 з П \2 П 1 * _ bird Рис. 2. Схема экспериментального стенда: 1 — смесители воздуха, 2 — увлажнительное устройство, 3 — электронагреватели воздуха, 4 — влагосборник, 5 — воздухоохладитель, 6 — психрометрическое устройство, 7 — регулировочные клапаны, 8 — вентилятор осевой с электродвигателем, 9— таружный отсек, 10 — микроманометр, 11 — внутренний отсек, 12 — кондиционер, 13 — конденсатор, 14 — мерный сосуд, 15 — диафрагма, 16 — перекидная воронка, 17 — мерные бачки, 18 — бак для воды, 19 — центробежный насос, 20 — бак для холодоносителя, 21 — ваттметры.
46 Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров № 4 Калориметрическая камера и обслуживающая ее холодильная установка располагаются на стенде кондиционирования воздуха. Для испытаний кондиционеров при автоматической работе калориметрическая камера оборудована самопишущими устройствами, с помощью которых можно записывать величины давлений конденсации и кипения, температуры воздуха внутри и снаружи камеры, а также относительной влажности воздуха внутри камеры. Служебные кондиционеры. Для поддержания необходимых параметров воздуха в каждом отсеке установлен служебный кондиционер, состоящий из двух осевых вентиляторов, регулировочных клапанов, ребристого воздухоохладителя, влагосборника, трубчатых электронагревателей, увлажнительного устройства и смесителей. Все оборудование смонтировано на общем каркасе. Техническая характеристика этого оборудования приведена в таблице. Расход воздуха в вентиляторах должен на 10—40°/о превышать расход воздуха в кондиционере максимальной холодопроизводитель- ности. Для регулирования охлаждения воздуха установлены створчатые клапаны, с помощью которых часть воздуха можно перепускать помимо воздухоохладителя. Секции воздухоохладителей состоят из стальных труб диаметром 22X2 мм с навитыми ребрами (из стальной ленты) высотой 20 мм, толщиной 0,6 мм. Шаг навивки ребер 6 мм. Секции оцинкованы горячим способом. Для улавливания сконденсировавшейся из воздуха влаги под каждым воздухоохладителем установлен влагосборник. Конденсат по трубке отводится в мерный сосуд, расположенный снаружи отсека. Ниже влагосборника смонтированы трубчатые электронагреватели воздуха. Увлажнительное устройство выполнено в виде горизонтальных сосудов из стальных труб, в которых расположены электронагреватели — кипятильники. В увлажнители подводится водопроводная вода. Постоянный уровень, необходимый для затопления электронагревателей, поддерживается автоматически. Пар из увлажнителей подается по трубкам в поток воздуха после электронагревателей. Затем воздух перемешивается в смесителях и через выходные сетки поступает в отсек. В каждом кондиционере установлены электронагреватели (мощностью 2 кет) воздуха и воды с плавным регулированием напряжения. Психрометрические устройства. Для определения параметров воздуха, поступающего к кондиционеру, в каждом отсеке имеется специальное психрометрическое устройство (рис. 3), которое состоит из воздухозаборного Рис. 3. Психрометрические устройства для измерения параметров воздуха при входе и выходе из кондиционера: J — опытный кондиционер, 2 — воздух>заборныч коллектор, 3 — вентилятор, 4 — служебный кондиционер, 5 — сухой; и влажный термометры, 6 — капельница. коллектора, психрометра и центробежного вентилятора. Воздух засасывается вентилятором через воздухозаборный коллектор, усредняющий состояние воздуха по сечению, и прогоняется со скоростью ~ 5,5 м/сек через трубу, в которой установлены сухой и влажный термометры с ценой делений 0,1°. Из психрометрического устройства воздух поступает снова в камеру и смешивается с общим потоком. Для предотвращения подогрева воздуха выходящая из камеры часть трубы изолирована. Наблюдать за влажным термометром можно через окно в выступающей части трубы. Количество дистиллированной воды, поступающей для смачивания влажного термометра, регулируется специальной капельницей. Психрометрическое устройство для измерения параметров воздуха на выходе из кондиционера состоит из воздухозаборного коллек-
Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров 47 Техническая характеристика вспомогательных кондиционеров и психрометрических устройств Показатели Наружный отсек Внутренний отсек Расход воздуха, м*(час Мощность (потребляемая) электродвигателей осевых вентиляторов, кет Теплопередающая поверхность воздухоохладителя, м2 Площадь живого сечения для прохода воздуха, л*2 Число рядов по глубине Число отдельных ступеней регулирования поверхности воздухоохладителя Мощность электронагревателей воздуха, кет Число ступеней регулирования электронагревателей воздуха . . Мощность электронагревателей паровых увлажнителей, кет . . . Число ступеней регулирования увлажнителей 5500 Максимальное количество испаряемой влаги, кг/час Психрометрическое устройство на .входе воздуха в кондиционер: расход воздуха, мЦчас . . мощность (потребляемая) электродви гателя центробежного вентилятора, кет Психрометрическое устройство на выходе воздуха из кондиционера: расход воздуха, мг\час . . мощность (потребляемая) электродвигателя осевого вентилятора, кет . . . 0,32 55 0,355 8 0,72 ПО 0,455 12 16 8+1 регулируемая 6,5 2+1 регу-| лируемая 9,2 220 1,1 150 0,15 10000 30 4 + 1 регу-| лируемая 10 4+1 регу-| лируемая' 14,5 220 1,6 150 0,15 тора и осевого вентилятора. Температура измеряется дистанционно с точностью ОД5° при помощи полупроводниковых термометров. Электрическая схема. Вся электропусковая, защитная аппаратура и арматура размещены на общем пульте. Там же находятся и приборы для измерения потребляемой мощности. Пульт подключается к сети переменного трехфазного тока напряжением 380 в. Потребители в каждом отсеке камеры распределены на три группы электродвигатели вентиляторов вспомогательных кондиционеров и психрометрических устройств, электронагреватели воздуха и электронагреватели увлажнителей. Электрооборудование в каждой группе включается через магнитные пускатели, а работа его контролируется по сигнальным табло- Секции электронагревателей включаются в работу с помощью пакетных выключателей. Мощность электродвигателей трехфазного тока измеряется по схеме Арона, мощность электронагревателей воздуха и воды — пофаз- но. Отдельно измеряется мощность нагревателей с регулируемым напряжением. Методика испытаний. Опытный образец можно испытывать при режимах охлаждения и нагревания воздуха по циклу теплового насоса. Испытания проводятся при установившемся тепловом режиме (в течение часа до начала опыта и часа во время опыта) с измерением параметров через 15 минут. Установившийся режим должен характеризоваться постоянством всех температур в калориметре (колебания 0,5°) и равномерностью стекания конденсата из влагосборника. Холодопроизводительность кондиционера определяется двумя методами: по балансу тепла в камере (Q0Ht ) и по балансу тепла в конденсаторе (Q06p)- Отношение (?обр-Ронт_ шо% Qo бР определяет размер потерь холода в кондиционере. Количества подведенного и отведенного тепла, входящие^ тепловой баланс камеры, не должны отличаться между собой более чем на 6%. В качестве расчетной величины принимается средняя арифметическая из них. Холодопроизводительность нетто по балансу тепла во внутреннем отсеке камеры при водяном охлаждении конденсатора рассчитывается по формуле 860 а n9.b ± wB ц -12) ± Q]B ± Qn . 2 * Qoi Gw {twc, —г twt) •860 7V9.koha ккал\час, где: 2М».в— суммарная мощность, расходуемая на электронагреватели воздуха, увлажнитель, вентиляторы и кондиционер, кет; WB — количество влаги, выпавшей в кондиционере, кг/час; tx — температура воды на входе в увлажнитель, ° С;
-48 Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров №4 t2 — температура конденсата, выходящего из внутреннего отсека, °С; Qib — теплопотери через наружные ограждения внутреннего отсека, ккал/час; Qn — теплопотери через разделительную перегородку, ккал/час; Gw — расход воды через конденсатор, кг/час; tw, и tw.2 — температура воды при входе и выходе из конденсатора, ° С; N9m конд— мощность, потребляемая электродвигателями кондиционера, кет. Холодопроизводительность нетто по балансу тепла в наружном отсеке камеры при воздушном охлаждении конденсатора определяется по формуле п __ 860?(ЛГЭ.В + ;Уэ.н)± WB(t,~t2) ( Wo нт 0 ~Т ¦ ± Wh (U -19) + <?р.н ± Qib ± Qih __ "t" 2 — 860jV9.koha ккал\час. Здесь: ЕЛ^э.н — суммарная мощность, расходуемая на увлажнитель и вентиляторы, кет; WH — количество влаги, выпавшей в служебном воздухоохладителе, кг/час; t3 — температура конденсата, удаляемого из влагосборника, ° С; Qp.h — количество тепла, отведенное эти- ленгликолем из наружного отсека, ккал/час; Qih —потери тепла через внешние ограждения наружного отсека, ккал/час. Величины EN9.B и %N9.H измеряются отдельными ваттметрами (класс точности 0,2 и 0,5). При этом учитывается вся электроэнергия, которая превращается в тепло или в механическую работу внутри камеры. Осушающее действие кондиционера WB определяется по количеству конденсата, стекающего из поддона кондиционера. Оно измеряется мензуркой с ценой деления 5 г, а температуры h, h и h — ртутными термометрами с ценой деления 0,1°, установленными в потоке конденсата на входе и выходе из отсеков. Расход конденсата контролируется по количеству воды, испарившейся в увлажнителе. Расхождение в величинах при этом не должно быть более 5%. Для вычисления холодопроизводительности по балансу тепла в конденсаторе применяется формула Qo6p = Owc{tW2 — tWl)—7^- ккал/час. Здесь: А *'исп — приращение энтальпии холодильного агента в испарителе, ккал/кг; А /кд — уменьшение энтальпии холодильного агента в конденсаторе, ккал/кг. Количество воды определяется по методу истечения через расходомер дроссельного типа (диафрагму) с точностью до 0,5%; температура воды измеряется ртутными термометрами с ценой деления 0,1°. Для обеспечения необходимой точности опытов подогрев воды в конденсаторе должен быть не менее 5°. Давления конденсации и кипения измеряются образцовыми пружинными Манометрами; температура фреона до и после компрессора, перед регулирующим вентилем и в других узловых точках цикла холодильной машины кондиционера — термопарами, припаянными к трубопроводам и защищенными слоем изоляции; температура воздуха вокруг камеры — электронным автоматическим самопишущим мостом (с точностью до 0,5°). Мощность, потребляемая кондиционером, определяется по показаниям ваттметра класса 0,5. При вычислении теплопроизводительноещ кондиционера, работающего по схеме теплового насоса, методика измерения указанные выше величин сохраняется. Теплопроизвод^- тельность кондиционера с водой как источником тепла определяется из баланса тепла пр внутреннему отсеку как среднее арифметическое между количествами подведенного и отведенного тепла по формуле: |! п ___ Gw с (tWl ~ twa) 4- 860 S дгэ.в ± Q1B . ч =--? ккал/час. Здесь: Gw — расход воды через испаритель, кг/час; twk и tW2 — температура входящей и выходящей воды, °С; Gp — количество этиленгликоля, прошедшего через воздухоохладитель внутреннего отсека, кг/час; tPl и tPa — температуры этиленгликоля перед воздухоохладителем и после него, °С; ср — теплоемкость этиленгликоля, ккал/кг град.
Но 4 Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров 49 Оонг. ккал/час 22500 Теплопроизводительность кондиционера с воздухом как источником тепла определяется из баланса тепла в камере по формуле 860 S (ЛГэ.в + ЛГэ.н)±Ув (*!-&) ± Wn {fx - tt)] Q + + ± Qib ± Qih + Gp cP (ha — hi) к кал/час. Коэффициент теплопередачи ограждений находится путем измерения мощности электронагревателей, необходимой для поддержания в установившемся режиме температуры в камере на 10—12° выше наружной. Для определения коэффициента теплопередачи через разделительную перегородку проводилось дополнительное испытание, при котором в одном из отсеков поддерживалась температура, равная t0Kpy а в Другом—на 10—12° выше. Опытные величины коэффициентов теплопередачи оказались равными для ограждений внутреннего отсека 0,37, наружного 0,34 и внутренней перегородки 0,226 ккал/м2 час град. Результаты испытаний В калориметрической камере были испытаны три автономных кондиционера — КПА-10, ШКТ-20 и IKC-12 холодопроизводительно- М ttjSosd.'C Зб\ 1ГI 4U\ 24\ мап/чоА зоооа 25000 20000 15000 10000 5000 „ *пом-,и'*и — — I— I 0 \ -" I"" ь ^ < ! - К: " \-^л I ъ 1^ 5 ^ К у -- • -<-г j / rf* 0 у* у* , *• U* ч ш 1* 1 fjWL и <\ % - (Lp> пгЯ Q^< I ttJ йш,- t 5 Чу* '« — ~] , \ -А ! 'С t;c 50 45 40 J0 ?5 #7 75 /0 5 ¦0 Рис. 4. Экспериментальные характеристики автономного кондиционера с тепловым насосом, полученные при испытаниях в калориметрической камере: а — холодопроизводительность (брутто, нетто), удельная холодопроизводительность и электрическая мощность; б *— зависимость холодопроизводительность кондиционера от температуры входящего воздуха; в — зависимость характеристик теплового насоса от температуры поступающей воды.
50 Применение регулятора температуры ПТР-П для регулирования влажности воздуха № 4 стью, соответственно, 10000, 20000 и 12000 ккал/час. Опыты подтвердили высокую точность калориметрического метода. Расхождение в тепловом балансе +Э°/о обеспечивается при испытании кондиционеров холодопроизводительно- стью не менее 7000 ккал/час,. Основная характеристика кондиционера — холодопроизводительность нетто — определяется непосредственно из опыта. Осуществление двойной сверки теплового и влажностного балансов гарантирует надежность опытных данных. Осушающее действие кондиционера, геплопроизводительность и мощность, потребляемая кондиционером, также определяются опытным путем. Остальные характеристики кондиционеров, в том числе и расход воздуха, можно получить Регулирование относительной влажности воздуха при работе установок кондиционирования воздуха, из-за отсутствия надежных регуляторов влажности, в большинстве случаев осуществляется косвенным методом, по точке росы. При таком регулировании колебания относительной влажности достигают +5ч-8Р/о. Современные установки кондиционирования воздуха должны поддерживать в помещениях относительную влажность в пределах +2-НУ°/о, что не может быть осуществлено при косвенном методе регулирования. Делаются попытки применить в установках кондиционирования воздуха приборы, основанные на психрометрическом методе, например ПЭ. Такие приборы громоздки, сложны в эксплуатации, требуют частой проверки и даже замены чувствительных элементов. Выпускаемые серийно волосные регуляторы влажности воздуха ВПК и Г-2 имеют погрешности регулирования до lOP/ol. За рубежом большое распространение получили регуляторы влажности воздуха с хлори- столитиевыми чувствительными элементами. Однако такие регуляторы не стабильны во с помощью расчетов. При этом величина расхода воздуха определяется делением холодо- производительности.нетто на разность теплосодержания воздуха и сверяется по количеству стекающего конденсата. На рис. 4, а, б, в показаны значения основных характеристик кондиционера ШКТ-20 (с реверсивным циклом и водяным источником тепла). Подробный анализ полученных зависимостей здесь не рассматривается. Расхождение теплового баланса по внутреннему отсеку камеры и по конденсатору составило в среднем 2,1*°/б (от 0,06 до 4,2°/о). Выпадение некоторых опытных точек из общей зависимости объясняется отклонением параметров в этих точках от указанных на графиках. времени и требуют периодического увлажнения чувствительных элементов. Рядом организаций ведутся работы по созданию более стабильных регуляторов влажности воздуха этого типа. Применение стабильных регуляторов весьма перспективно. В последнее время в нашей стране для регулирования влажности воздуха при работе установок кондиционирования стали применять приборы с датчиками РВПМ [1] и РВВ-1 [2], чувствительный элемент которых выполнен из животной пленки. Однако такая пленка не всегда взаимозаменяема. Поэтому желательно разработать датчики с чувствительным элементом из синтетической пленки. С целью изыскания новых материалов, которые могут быть использованы в качестве чувствительных элементов в регуляторах влажности воздуха *, в НИИ сантехники в 1962 г. проведены исследования целлюлозно-угольной пленки. 1 В испытаниях регулятора влажности с пленочным чувствительным элементом участвовали инженеры Л. Д] Тархов, Н. Е. Ситникова, 3. И. Комиссарова. Применение регулятора температуры ПТР-П для регулирования влажности воздуха Канд. техн. наук Ю. С. ДАВЫДОВ — Научно-исследовательский институт санитарной техники Академии строительства и архитектуры СССР
^ло 4 Применение регулятора температуры Г1ТР-П для регулирования влажности воздуха 51 В настоящее время создана промышленная технология получения такой пленки. Целлю- лозно-угольная пленка не дефицитна и производство ее обходится дешево. Конструкция датчика влажности с чувствительным элементом из целлюлозно-угольной пленки, разработанная НИИ сантехники, приведена на рисунке. Датчик влажности с пленочным чувствительным элементом. Пленочный чувствительный элемент 1 B0X' Х12 мм) зажат в пластины 2, укрепленные на стойке 3, которая смонтирована на двухшты- ревой панели 4. От механических воздействий датчик защищен перфорированным колпачком 5. Принцип действия прибора основан на изменении величины омического сопротивления целлюлозно-угольной пленки в зависимости от относительной влажности окружающего ее воздуха. Исследования показали, что при изменении относительной влажности воздуха на 70Р/о (от 25 до 99%) величина омического сопротивления возрастает примерно с 1250 до 2750 ом. Характер этой зависимости такой же, как и зависимости сопротивления термистора типа ММТ-1 от температуры при ее изменении от 15 до 28°. Поскольку термисторы типа ММТ-1 применяются в качестве датчиков в приборах типа ПТР, выпускаемых серийно Орловским заводом приборов [3], то регулирующую часть этих приборов можно использовать совместно с целлюлозно-угольным датчиком влажности. Испытания прибора ПТР-П с пленочным чувствительным элементом были проведены в лаборатории автоматизации санитарно-техни- ческих устройств НИИ сантехники в климатической камере фирмы «Фоетрон» (ГДР). В результате испытаний установлено, что целлю- лозно-угольная пленка сохраняет свои свойства при 100°/о-ном ее увлажнении. Инерционность сравнительно мала. При проведении испытаний дифференциал прибора ПТР-П устанавливался на 3 и 1,5° Величина зоны нечувствительности при этом менялась от 8-f-10 до 4-f-5!0/o относительной влажности, т. е. была пропорциональна шкале дифференциалов в единицах температур. Изменение положения датчика на шкале настройки температур не оказывало влияния на характеристики регулятора влажности. Многократное проведение опытов с периодичностью в 3—4 месяца показало хорошее совпадение результатов, что свидетельствует о стабильности характеристик пленочного чувствительного элемента. Возможность присоединения датчиков влажности к регулирующей части приборов ПТР-П позволит осуществить унификацию этих приборов. Для трехпозиционного регулирования влажности воздуха с описанным выше датчиком может быть использован также полупроводниковый терморегулятор ПТР-3-04. Область применения пленочных регуляторов влажности — системы комфортного кондиционирования воздуха. ЛИТЕРАТУРА 1. В. С. Мацкин, Регулятор влажности пленочный малогабаритный, Отчет ПКИ Пищепром 1961— 1962. 2. Регулятор влажности воздуха РВВ-1, ВНИИ охраны труда ВЦСПС, Иваново,. 1961. 3. Ю. С. Давыдов, И. Т. Михайлов, Полупроводниковый пропорциональный регулятор температуры ПТР-П, «Холодильная техника», 1961, № 3.
Хранение фруктов в камерах с различными системами охлаждения Инженеры О. М. ВЫСОЦКАЯ, Л. С. РОССОВСкИЙ — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности Длительное хранение фруктов в свежем виде возможно только в условиях, обеспечивающих их медленное дозревание и задерживающих процессы старения. Эти условия можно создать путем применения искусственного холода. Специальные фруктовые холодильники оборудованы различными системами охлаждения — воздушной, батарейной и смешанной, поскольку до сих пор нет единого мнения о преимуществах той или иной системы. Опыт эксплуатации показывает, что при воздушном охлаждении, вследствие усиленной циркуляции воздуха, ускоряется процесс охлаждения, выравнивается температура в камерах, легче осуществляется их отепление в зимний период. Однако при такой системе охлаждения испарение влаги из плодов происходит более интенсивно, что может привести к увеличению их естественной убыли (особенно без увлажнения воздуха). Кроме того, увеличивается расход электроэнергии на вентиляторы. При батарейном охлаждении в камерах поддерживается более высокая средняя влажность воздуха, но из-за отсутствия побудительной циркуляции не достигается равномерность температуры и относительной влажности. Кроме того, возможно подмораживание плодов, расположенных возле охлаждающих батарей. Смешанному охлаждению присущи в известной мере как положительные, так и отрицательные стороны той и другой системы. Для решения вопроса о том, при какой системе охлаждения создаются оптимальные условия для хранения фруктов, во ВНИХИ начаты исследования режима их хранения в камерах с воздушным, смешанным и батарейным охлаждением. Первым результатам этих исследований и посвящена данная статья. Работа проводилась в течение 1959—1962 гг. на Московском холодильнике № 13. Различные системы охлаждения оценивались по устойчивости поддержания заданного режима (равномерность распределения температуры и относительной влажности в грузовом объеме камер в процессе хранения и равномерность распределения температуры внутри штабелей и в ящиках в зависимости от размещения их в штабеле), по изменению качества хранящихся фруктов и естественной убыли их веса. Опытные камеры расположены на пятом этаже, верхним перекрытием которого является плоская крыша холодильника. В камерах четвертого этажа также хранились фрукты. Размеры опытных камер приведены в табл. 1. Таблица 1 Номера камер 51 52 53 54 Длина, м 35,2 29,0 17,2 11,6 Ширина* , м 11,7 16,7 10,4 11,2 Площадь, м2 строительная 411,8 470,9 178,9 129,9 грузовая 273,8 347,6 124,5 76,5 Объем, мя строп- тельный 1276,6 1459,8 554,6 402,7 грузовой 866,6 973,3 348,6 214,3 Условная емкость, т 303 350 122** 75 * Строительная высота камер 3 м, грузовая — 2,8 м. *.* Без объема воздухоохладителя емкость составляет 107 т. В процессе опытного хранения необходимая температура в камерах поддерживалась с помощью рассольных воздухоохладителей или батарей: в камере № 51 — вертикальным сухим воздухоохладителем поверхностью охлаждения 300 ж2, в камере № 52 — потолочными оребренными батареями поверхностью охлаждения 144 ж2, в камере № 53 в 1960—1961 гг.— пристенными батареями поверхностью охлаждения 125 ж2, а в 1961 —1962 гг. — пристенными оребренными батареями поверхностью 20 ж2 и сухим воздухоохладителем поверхностью охлаждения 100 ж2, в камере № 54 — пристенными батареями поверхностью охлаждения 74,5 ж2. Воздухоохладитель в камере с воздушным охлаждением работал в среднем 9 часов в
№ 4 Хранение фруктов в камерах с различными системами охлаждения 53 сутки, в камере со смешанным охлаждением— 2 часа. В камерах с батарейным охлаждением циркуляция воздуха естественная—скорость движения его не превышала 0,06. и/сек. В камерах с воздушным и смешанным охлаждением циркуляция воздуха принудительная. Кратность циркуляции его 15 объемов в час. Скорость движения воздуха, омывающего штабеля, в среднем 0,2 м/сек. Разность между температурой воздуха камеры и поверхности охлаждающих батарей 10—12°. Опытные партии фруктов были отобраны из партий, завезенных на холодильник для длительного хранения. В 1959—1961 гг. в камеры были загружены яблоки трех помологических сортов (Ренет Симиренко, Ренет шампанский и Апорт), которые хранились с ноября по июнь. В 1961 — 1962 гг., после выгрузки яблок в марте в камеры были помещены апельсины, которые хранились до июня 1962 г. Распределение и колебания температуры и относительной влажности воздуха определялись с помощью самопишущих приборов — термографов и гигрографов с недельным заводом, полупроводникового измерителя температур и психрометра Ассмана. Измерения проводились в трех точках грузового объема камер на высоте 0,2 и 1,5 ж от пола и на расстоянии 0,2 м от потолка. В зимний период приборы охлаждения в основном не работали. Температура и относительная влажность воздуха во всех опытных камерах были почти одинаковыми: температура 0—0,5°, влажность 92°/о. Поэтому сравнительная оценка различных систем охлаждения проводилась только по данным двухмесячного хранения в весенне-летний период, когда работали приборы охлаждения. Температурно-влажностный режим в камерах за весенне-летний период характеризовался следующими данными: Камеры Относительная Температура, влажность еоз- °С луха, % с воздушным охлаждением. ... 1,3 87,6 с пристенными батареями (хранение яблок) 1,0 88,3 со смешанным охлаждением .... 1,0 91,4 с потолочными батареями 1,3 91,2 с пристенными батареями (хранение апельсинов) 1,1 92,8 Колебания среднемесячной температуры и относительной влажности воздуха в контрольных точках у стен и в центральном проходе были несколько выше в камерах с принудительной циркуляцией, при этом колебания среднемесячной температуры во всех камерах не превышали 0,5°, а относительной влажности воздуха — 4°/о. Более значительными были колебания среднесуточной температуры и относительной влажности воздуха в грузовом объеме камер. Так, среднесуточная температура в камерах с воздушным охлаждением колебалась от —0,1 до 3,4°, со смешанным охлаждением — от —1,3 до 2,4°, с потолочными батареями — от 0 до 2,4°, с пристенными батареями — от 0,4 до 3°. Среднесуточная относительная влажность воздуха в камерах с воздушным охлаждением колебалась от 82 до 9Ь5°/о, со смешанным охлаждением — от 84 до 96°/о, с потолочными батареями — от 86 до 96°/о, с пристенными батареями — от 88 до 96%. Наибольший температурный градиент по высоте был в камерах с воздушным охлаждением (от 0,1 до 0,36 град 1м), наименьший — в камерах с батарейным охлаждением (от 0 до 0,28 град/м). Для характеристики различных систем охлаждения камер немаловажное значение имеет распределение температуры внутри штабелей. Для изучения этбго вопроса в каждую камеру были заложены опытные штабеля объемом примерно по 20 ж3. Ящики в штабелях были уложены на поддоны. Плотность укладки (по весу брутто) яблок—412 /сг/ж3, апельсинов — 264 /сг/ж3. В каждом штабеле поместили по 100 термометров сопротивления. Чтобы проследить за изменением товарного качества фруктов и естественной убыли их веса в опытные штабеля, на разной высоте, было заложено по девять контрольных ящиков, которые регулярно взвешивались (по весу брутто и нетто). Плоды в ящиках просматривали, при этом определяли количество доброкачественных фруктов, а также брака и отходов. Фрукты были обернуты в бумагу и упакованы в стандартные деревянные ящики. Из табл. 2 видно, что наиболее низкая температура фруктов была в камере № 53, с принудительной циркуляцией воздуха. Во всех камерах температура фруктов в верхних ящиках была выше, чем в ящиках, размещенных в
54 Хранение фруктов в камерах с различными системами охлаждения № 4 Таблица 2 ! Размещение ящиков Середина .... Низ Температура (°С) фруктов в штабелях в среднем ьа период хранения в камерах № 52 | № 53 3,2 2,7 2,4 2,1 1,6 1,6 № 54 2,8 | 2,1 1,0 середине и нижней части штабеля (по данным опытов 1961—1962 гг.). Колебания температуры фруктов за период хранения были большими в камере с естественной циркуляцией воздуха, причем более значительными в ящиках, расположенных с краю (от 1,6 до 6,2°) и в середине штабеля (от 0,6 до 5,4°). В камере с принудительной циркуляцией воздуха температура фруктов за период хранения колебалась в верхних ящиках от 0,6 до 3,8°, а в средних — от 0,8 до 3,4°. Таким образом, в камере с принудительной циркуляцией воздуха температура фруктов в штабелях была ниже и равномернее, чем в камерах с естественной циркуляцией воздуха. В камерах с воздушным и смешанным охлаждением благодаря принудительной циркуляции воздуха, способствующей отводу тепла и излишней влаги из штабелей, внутри их создаются лучшие условия для сохранения фруктов, чем в камерах с батарейным охлаждением. Поэтому качество фруктов в камерах с принудительной циркуляцией воздуха сохраняется лучше, чем в камерах с естественной циркуляцией, где плоды в значительно боль- Таблица 3 Система охлаждения Воздушная Пристенные батареи Смешанная Потолочные батареи Пристенные батареи Вид фруктов Яблоки я Апельсины Выход доброкачественной продукции, % 96,7 93,9 97,0 92,0 90,4 Количество брака и отходов, 3,3 6,1 3,0 . 8,0 9,6 шей степени подвергаются микробиологическим и физиологическим заболеваниям. Изменение товарного качества фруктов учитывалось по количеству брака и отходов. К полноценной продукции были отнесены как стандартные, так и нестандартные плоды. Количество брака и отходов в камерах с принудительной циркуляцией воздуха было в 2—3 раза меньше, чем в камерах с естественной циркуляцией (табл. 3). Качество плодов в камерах с батарейным охлаждением хуже в середине штабеля, где застаивается воздух, повышается влажность и, следовательно, при естественной циркуляции воздуха создаются благоприятные уело* вия для развития микроорганизмов. В камерах с принудительной циркуляцией воздуха, наоборот, в худшем положении нахо- дятся ящики, размещенные по краям штабеля, особенно наверху, так как из-за повышенной циркуляции воздуха увеличивается усушка плодов, что, в свою очередь, приводит к снижению их иммунитета. Целью холодильного хранения фруктов является максимальное сохранение качества продукции. Поэтому, рассматривая вопрос экономической эффективности хранения фруктов при той или иной системе охлаждения камер, нужно в первую очередь обращать внимание на выход доброкачественной продукции. Если потери фруктов от снижения их качества выразить в рублях (по стоимости апельсинов), то при воздушном и смешанном охлаждении они составляют на тонну 44 руб., а при батарейном — 110 руб. С изменением качества плодов тесно связана и убыль их веса. Известно, что больные плоды значительно больше расходуют сухих веществ на дыхание, а влага у них испаряется интенсивнее, чем у здоровых. По полученным данным, убыль веса больных плодов через месяц хранения примерно на 65!°/о бЪлыпе, чем здоровых, причем эта разница увеличивается в зависимости от степени повреждения плодов. Несмотря на более интенсивный процесс испарения и, следовательно, большие потери воды, убыль всей партии фруктов по весу нетто при хранении в камерах с принудительной циркуляцией воздуха (как с воздушной, так и со смешанной системой охлаждения) была значительно ниже, чем в камерах с батарейным охлаждением. Это объясняется меньшим количеством плодов, имевших микробиологические и физиологические повреждения (табл. 4).
№ 4 Хранение фруктов в камерах с различными системами охлаждения 55 Таблица 4 Система охлаждения Воздушная Пристенные батареи Смешанная Потолочные батареи Пристенные батареи Вид фруктов Яблоки Апельсины » Потери веса ьа период хранения» % 0,66 1,08 1,92 2,28 2,40 Среднесуточные потери веса, % 0,011 0,018 0,032 0,038 0,040 Выводы В весенне-летний период, когда в опытных камерах были включены приборы охлаждения, средняя температура и относительная влажность воздуха в них за период хранения были примерно одинаковыми. Колебания среднемесячной температуры и относительной влажности воздуха в грузовом объеме камер не превышали соответственно 0,5° и 4ю/о, т. е. были в допустимых пределах. Значительно больше колебалась среднесуточная температура и относительная влажность воздуха. В камерах с принудительной циркуляцией воздуха, в отличие от камер с естественной циркуляцией воздуха, внутри штабеля создавались более благоприятные условия для хранения фруктов. В результате, лучше сохранилось их качество, в 2—3 раза уменьшилось количество брака и отходов и значительно сократились потери в весе. В камерах с воздушным и смешанным охлаждением качество фруктов было почти одинаковым. Основываясь на результатах опытов, можно рекомендовать для камер хранения фруктов воздушное и смешанное охлаждение, но не батарейное. Это объясняется тем, что в весенне-летний период на холодильники в основном поступают фрукты, которые хранятся непродолжительное время. Для их быстрого охлаждения целесообразнее применять воздушное охлаждение. Длительное массовое хранение фруктов, как правило, проводится в осенне-зимний период, когда, вследствие низкой температуры наружного воздуха, не требуется охлаждать камеры, а в отдельных случаях необходимо даже подогревать воздух, что удобнее делать с помощью воздухоохладителя. Учитывая климатические условия различных районов Советского Союза, можно рекомендовать для районов средней и северной климатических зон воздушную систему охлаждения камер. В районах южной климатической зоны при длительном хранении фруктов в осенне- зимний период наблюдаются значительные теплопритоки в камеры. Здесь для поддержания температуры в камерах хранения можно применять как воздушное, так и смешанное охлаждение. Исследования в этой области продолжаются.
ОБМЕН ОПЫТОМ Наладка систем кондиционирования воздуха и холодильных установок В настоящее время на многих промышленных предприятиях и в зданиях общественного назначения широко внедряется кондиционирование воздуха. Поэтому опыт наладки установок кондиционирования воздуха может представить интерес для работников специализированных наладочных и проектных организаций. Ниже описываются отдельные случаи, когда в процессе наладки потребовалось изменение проектных решений с целью улучшения работы установок. Наладка системы холодоснабжения При наладке системы снабжения охлажденной водой установок кондиционирования воздуха карамельного и шоколадного цехов кондитерской фабрики «Красный Октябрь» были выявлены существенные недостатки, снижающие экономичность работы этих установок. При самой продолжительной работе кондиционеров в летнем режиме (температура наружного воздуха от 20 до 24°) фактически используемое количество охлажденной воды в камере орошения составляет 65—75а/о от количества воды, подаваемой насосами первого подъема. По мере понижения температуры наружного воздуха все большая часть охлажденной воды, подаваемой из бака испарителя 3 (см. рисунок) насосами первого подъема в бак аккумулятора 2, не используется и сливается в сливную трубу, после чего снова поступает в бак испарителя. Так как количество охлажденной воды, подаваемой в бак 2 из бака 3, остается постоянным, независимо от фактического потребления, то неиспользуемая охлажденная вода смешивается в сливной трубе с отепленной водой и нагревается на 1°. Это приводит к потере холода, более частому включению фреоновых холодильных установок и к нерациональному использованию насосов первого подъема, Схема регулирования летней точки росы в кондиционерах кондитерской фабрики «Красный Октябрь»; а — проектная; б — предложенная; 1 — обслуживаемое помещение, 2 — бак аккумулятора, 3 — бак испарителя, 4 — бак отепленной воды. Согласно предложенной схеме, охлажденная вода смешивается с отепленной перед насосами первого подъема с помощью трехходового смесительного клапана, управляемого регулятором летней точки росы, и подается непосредственно в форсунки камеры орошения, минуя промежуточный бак и насос второго подъема. Следовательно, отпадает необходимость в промежуточных баках и насосах первого и второго подъема.
№ 4 Наладка систем кондиционирования воздуха и холодильных установок 57 Наладка кондиционера «Зульцер» (Швейцария). Кондиционер работает в зимнем режиме нз постоянной смеси наружного и рециркуля' ционного воздуха. В канале наружного воздуха установлен калорифер, используемый для нагрева воздуха, если он поступает при тем- пературе ниже —10°. Заданная температура точки росы в зимнее время поддерживается холодильной установкой, которая охлаждает смесь рециркуляционного и предварительно подогретого наружного воздуха. Такая схема обработки воздуха неэкономична, поскольку вызывает необходимость в круглогодичной работе холодильной установки, что приводит к ее преждевременному износу. С целью повышения экономичности работы кондиционера в зимнем режиме было предложено автоматизировать работу воздушных клапанов, установленных в каналах наружного и рециркуляционного воздуха. Это дает возможность путем изменения соотношения количества наружного и рециркуляционного воздуха поддерживать заданную температуру точки росы, не прибегая к установке калорифера в канале наружного воздуха- Для осуществления этого предложения были использованы фирменный датчик температуры и командный прибор узла регулирования точки росы, а также отечественный электрический исполнительный механизм пропорционального действия типа ИМ-2/120. Датчик установили в канале наружного воздуха. При температуре наружного воздуха выше или ниже 9° датчик автоматически, с помощью промежуточного реле, включает в работу соответственно холодильную установку или сдвоенные воздушные клапаны. Наладка схемы регулирования давления конденсации На одном из объектов наладки была запроектирована схема регулирования давления конденсации фреона по астатическому принципу. Давление конденсации контролировалось электроконтактным манометром. Вначале, при пуске компрессора, регулирующий клапан, установленный на линии подачи водопроводной воды к конденсатору, полностью открывается. Через заданный промежуток времени, определяемый полным ходом исполнительного механизма реле времени 31РВ, включается в работу датчик — электроконтактный манометр 1ЭКМ. Если давление конденсации отклоняется от заданного, замыкаются контакты манометра «высокое давление» или «низкое давление», посредством которых включаются соответствующие реле и подготавливается к пуску от импульсного прерывателя электродвигатель исполнительного механизма типа ПР-1. При остановке холодильной машины указанный узел регулирования отключается и клапан полностью перекрывает трубопровод подачи водопроводной воды. Между подвижными и неподвижными контактами манометра установлены искрогася- щие сопротивления, которые предохраняют контакты от разрушения экстратоками. Давление конденсации можно также регулировать по схеме, где в качестве командного прибора используется водорегулирующий вентиль типа ВРВ-15, а в качестве регулирующего органа — регулирующий клапан с мембранным приводом, имеющий необходимую пропускную способность и линейную регулирующую характеристику, например клапан типа 25ч30нж «ВО». Схема регулирования действует следующим образом. При выключении холодильной установки давление в конденсаторе понижается, поэтому клапан водорегулирующего вентиля перекрывает подачу водопроводной воды на мембрану регулирующего клапана, а так как он является нормально закрытым, то вода к конденсатору не поступает. При пуске установки давление в конденсаторе резко повышается и соответственно увеличивается пропуск воды через водорегулирующий вентиль. В результате этого повышается давление воды на мембрану регулирующего клапана, который открывается, и вода проходит через конденсатор. Величина расхода воды прямо пропорциональна давлению конденсации. Рассмотренные схемы обеспечивают снижение расхода охлаждающей конденсатор воды на 20—30'°/о и не требуют применения сложной аппаратуры. Способы увеличения длительности рабочего цикла Одним из показателей работы холодильных установок является частота их пусков за смену или в течение суток и средняя продолжительность работы в течение одного цикла. Большая частота пусков B5—30 в смену) приводит к быстрому износу и выходу из строя как компрессора вместе с электродви-
58 Консультация № 4 гателем и пускорегулирующей аппаратурой, так и насоса, обеспечивающего циркуляцию охлаждаемой воды или рассола через испаритель. Для уменьшения частоты пусков был использован холод, аккумулированный в испарителе. В цепь управления насосом испарителя было включено реле времени таким образом, чтобы насос отключался через заданные промежутки времени после остановки компрессора. Промежуток времени определяется допустимым верхним значением температуры охлаждаемой воды. Насос испарителя можно также отключать В центральных системах кондиционирования воздуха все более широкое распространение получают кондиционеры, собираемые из типовых секций, производительностью 120000, 160000, 200000 и 240000 м^/час Харьковского завода кондиционеров. Для охлаждения и осушения воздуха в летний период в качестве теплообменных аппаратов в этих кондиционерах используются, как правило, камеры орошения. Преимущество применения камер орошения заключается в возможности регулирования относительной влажности воздуха летом и зимой, а также в очистке его от пыли. При наладке камер орошения в эксплуатационных условиях большое значение имеет состояние выходных сепараторов* так как вынос водяных капель за сепараторы вызывает дополнительное увлажнение воздуха. Поэтому после монтажа необходимо проверить работу сепараторов путем визуального наблюдения за выносом водяных капель из терморегулятором, чувствительный элемент которого установлен в трубопроводе (после испарителя). Срабатывание происходит при температуре, соответствующей верхнему допустимому значению охлаждаемой воды. Это позволяет увеличить время между очередными пусками холодильной установки, не прибегая к увеличению емкости баков для охлажденной воды. Раньше цикл работы, включая стоянку, занимал 18—20 минут. В настоящее время он занимает 28—32 минуты, при этом число циклов уменьшается на 25—30%. Инж. В. И. БРОДСКИЙ промежуточной секции, расположенной за ка~ мерой орошения, или путем сопоставления содержания влаги в воздухе за камерой орошения и после калорифера второго подогрева или после вентилятора. Повышение содержания влаги в воздухе за калорифером или вентилятором свидетельствует о выносе водяных капель за сепаратор. Как правило, наибольший вынос капель наблюдается в местах стыка выходных сепараторов со стенками камеры. Избежать выноса капель за сепаратор можно заделкой зазоров между ним и стенками камеры орошения, исправлением поврежденных пластин и устранением неравномерности их расположения, а также уменьшением скорости движения воздуха в камере, если она превышает 3 м/сек. Испытания камер орошения с целью определения их холодопроизводительности проводят, как правило, летом при параметрах наружного воздуха, отличающихся от расчетных. Наладка камер орошения центральных кондиционеров
№ 4 Наладка камер орошения центральных кондиционеров 59 При этом теплосодержание воздуха до камеры орошения чаще всего бывает меньше расчетного. До начала испытаний вентилятор и насос регулируют так, чтобы расходы воздуха и воды, а также давление воды перед форсунками соответствовали проектным. Действительный процесс обработки воздуха водой должен протекать в том же секторе d, /-диаграммы, как и при расчетном режиме. Автором разработан способ пересчета результатов испытаний камер орошения на расчетные условия. Этот способ основан на предложенной Е. Е. Карписом методике расчета форсуночных камер кондиционеров с использованием двух коэффициентов эффективности теплообмена Е и Е, На основании результатов испытаний необходимо построить в d, /-диаграмме процесс обработки воздуха водой в камере орошения и определить значение коэффициентов эффек* тивности теплообмена Е и Е' по формулам Е~\~~*йл*~*в\ A) ?'«!¦ twt — t% ^вля tcx — ?влх B) Конечные параметры воздуха после камеры орошения при расчетных условиях находят по формулам t-вл-, — -?+1 1 + 0,7 в C) D) tl=tL2 \ (l-E'){tl — tvMl). В формулах A—4): - начальная температура воздуха по сухому и влажному термометрам; - конечная температура воздуха по сухому и влажному термометрам; начальная и конечная температуры воды; В — коэффициент орошения. Обозначения с индексом «р» относятся к расчетным условиям, без индекса — к условиям испытания. Холодопроизводительность камеры орошения определяется как по количеству воздуха и разности его энтальпий, так и по количеству воды и степени ее подогрева. «-Ci у ЬйЯх ?с2 > fri-Ла ^ВН> ^ЕК Для точного регулирования температуры летней точки росы необходимо правильно построить принципиальную технологическую схему регулирования, выбрать место установки датчика, провести гидравлический расчет сети трубопроводов и регулирующих клапанов. Все типовые схемы, разработанные Центральным институтом типового проектирования и Государственным проектным институтом «Сантехпроект», предусматривают регулирование температуры летней точки росы с помощью трехходового клапана, смешивающего в необходимой пропорции холодную и рециркуляционную воду (рис. 1). От холодил5ной^±Г_^ г*-| им кп установка Рис. I. Типовая схема регулирования температуры летней точки росы в камере орошения кондиционера: д _ датчик, КП "— командный прибор, ИМ — исполнительный механизм. Аналогичное регулирование можно осуществить при установке двух проходных клала- нов, одного — на трубопроводе холодной воды, а второго — на трубопроводе рециркуляционной воды. Опыт наладки подобных схем показал, что в большинстве случаев при проектировании регулирующие клапаны и сеть трубопроводов рассчитываются неправильно. Это не позволяет получить необходимую точность регулирования — в пределах ±1°. При расположении в машинном зале нескольких кондиционеров и централизованном холодоснабжении от артезианских скважин или холодильных машин, а также в ряде других случаев холодная вода подается под давлением, которое может достигать перед регулирующим клапаном 10—20 м вод. ст. Со стороны рециркуляционной воды напор, как правило, мал, так как разность отметок
60 Консультация № 4 между уровнем воды в поддоне камеры орошения и осью насоса невелика. В этих условиях можно получить хорошие результаты регулирования при установке одного регулирующего клапана на трубопроводе холодной воды (рис. 2). При этом необходимо производить гидравлический расчет для двух крайних режимов работы насоса: максимальной подачи холодной воды и прекращения подачи. I?ецирк у ляционный боздух Qm холодильной установки Рис. 2. Рекомендуемая схема регулирования температуры летней точки росы в камере орошения кондиционера, работающего на постоянной смеси наружного и рециркуляционного воздуха (калорифер второго подогрева установлен на линии нагнетания вентилятора): Ди Дг, Дз — варианты установки датчика. Давление на всасывающей стороне насоса должно быть минимальным и близким к атмосферному, расходная характеристика регулирующего клапана линейной, а сам клапан должен рассчитываться и подбираться по величине удельной пропускной способности, определяемой по уравнению г 7 где: Wx — расчетный расход холодной воды, м31час; А/?— разность давлений до и после клапана при полностью открытом плунжере, кг/см2; у— объемный вес регулируемой среды, г/см3. При расчете необходимо правильно выбрать величину потери давления в полностью открытом клапане Др. Эта величина должна составлять 40—50% от располагаемого давления. Перед регулирующим клапаном нужно поддерживать постоянное давление холодной воды. Схема автоматического регулирования должна быть выполнена так, чтобы при выключении кондиционера регулирующий клапан, установленный на трубопроводе холодной воды, закрывался, предотвращая поступление последней в камеры. При пневматической схеме автоматического регулирования это положение соблюдается в случае установки мембранного исполнительного механизма типа «ВО» (воздух открывает)- Для эффективной работы схемы автоматического регулирования большое значение имеет выбор места установки датчика летней точки росы. Как правило, его устанавливают непосредственно за камерой орошения. Однако в кондиционерах большой производительности, работающих на наружном и рециркуляционном воздухе, за камерой орошения наблюдается значительное колебание температур. Так, например, определение поля температур за камерой орошения импортного кондиционера производительностью по воздуху 160000 м3/час показало, что в отдельных точках сечения камеры D,2X4,2 м) максимальная разность температур составляет 8—9°. Кроме того, поле температур за камерой орошения непостоянно и меняется в зависимости от работы кондиционера только на наружном воздухе или с рециркуляцией. В этих условиях невозможно добиться точного поддержания температуры летней точки росы и относительная влажность воздуха в кондиционируемых помещениях будет изменяться в широком диапазоне- Во избежание этого датчик узла регулирования необходимо устанавливать на нагнетательной стороне вентилятора (вариант Дд), где воздух достаточно перемешан и его температура относительно равномерна в плоскости поперечного сечения воздуховода. Очевидно, такое расположение датчика возможно при отсутствии в кондиционере второго подогрева. Можно также устанавливать датчик узла регулирования в поддоне камеры орошения (Д2) или на трубопроводе воды, стекающей из камеры (Дз). В этом случае инерционность датчика уменьшится, а точность регулирования температуры летней точки росы возрастет, так как регулятор будет реагировать на осред- ненную температуру стекающей воды. Для повышения эффективности работы камеры орошения, независимо от места установки датчика узла регулирования, необходимо
№ 4 Наладка камер орошения центральных кондиционеров 61 иметь равномерное поле температур также и на входе в нее. С этой целью целесообразно при двухвентиляторной схеме и работе кондиционера на постоянном расходе наружного и рециркуляционного воздуха устанавливать рециркуляционный вентилятор так, как показано на рис. 2. Это дает возможность предварительно перемешивать наружный и рециркуляционный воздух и подавать его в камеру орошения с одинаковыми параметрами. При двухвентиляторной схеме и работе кондиционера на переменном расходе наружного и рециркуляционного воздуха необходимо применять специальные меры для обеспечения достаточного перемешивания воздуха перед камерой орошения. К этим мерам следует отнести различные способы подвода каналов наружного и рециркуляционного воздуха, установку в смесительной камере экранов и перегородок. Инж. Д. И. ХЕЙФЕЦ ^ЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖ'ЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖМ ПРОИЗВОДИТСЯ ПОДПИСКА НА 1964 ГОД на Всесоюзный „ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ" Журнал выходит ежемесячно Основное внимание в журнале уделяется научным проблемам, имеющим важное значение для современной техники. В частности, журнал публикует результаты теоретических и экспериментальных физических исследований в области теплофизики, строительной физики, термодинамики необратимых процессов и ее применения к явлениям переноса при наличии фазовых, химических и ядерных превращений, по технологическим процессам. Журнал широко освещает также инженерно-технические методы решения научно-технических проблем. Основная задача журнала — содействовать максимальному внедрению в инженерную практику результатов научных физических исследований, способствовать более тесному объединению усилий физиков с инженерами и конструкторами предприятий и заводских лабораторий. Журнал публикует статьи и краткие сообщения, имеет разделы: критика и библиография, хроника важнейших событий научной жизни в СССР и за рубежом, раздел обзорных статей по наиболее актуальным вопросам современной науки и техники. Журнал рассчитан на широкие круги научных работников, профессорско-преподавательский состав, аспирантов, студентов, инженеров и техников, работников конструкторских и проектных организаций, заводских лабораторий. ПОДПИСКА ПРИНИМАЕТСЯ В ПУНКТАХ ПОДПИСКИ «СОЮЗПЕЧАТИ» ПОЧТАМТАХ, КОНТОРАХ И ОТДЕЛЕНИЯХ СВЯЗИ, А ТАКЖЕ ОБЩЕСТВЕННЫМИ РАСПРОСТРАНИТЕЛЯМИ ПЕЧАТИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ, В УЧРЕЖДЕНИЯХ И УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ. Объем журнала — 12 печатных листов. Подписная цена: на год — 8 руб. 40 коп., на 6 мес. — 4 руб. 20 коп. Цена отдельного номера — 70 коп.
Учебник по кондиционированию воздуха Р. М. Ладыженский. «Кондиционирование воздуха». Изд. 3-е, Госторгиздат, М., 1962, 352 стр. Цена 80 коп. Книга Р. М. Ладыженского «Кондиционирование воздуха», являющаяся пер-вым учебником по этому предмету для вузов, широко известна среди специалистов. Она выдержала три издания. При создании учебника требуется не только квалифицированно осветить материал, но и методически правильно 'и четко изложить его. С этой задачей автор оправился достаточно хорошо. Поскольку книга является учебником для высших учебных заведений, в ней рассмотрены главным образом теоретические вопросы кондиционирования воздуха и лишь небольшое место отведено его практическому применению. В главе I «Сведения из термодинамики влажного воздуха» собран достаточный материал по этому вопросу. Приведены зависимости, характеризующие паровоздушную смесь, изложены теория и построение тепловых диаграмм влажного воздуха, а также методы определения влажности. Хорошо освещена теория психрометра. Излишним, по нашему мнению, является введение автором, кроме так называемого тепло-влажностного отно- шенияг=— и коэффициента влаговыпадения е = ~ Hid отношении % = -и ф : Уобщ vcyx В них нет необ- Овл " * <?в ходимости, поскольку все эти величины функционально связаны. Автор сам применяет их лишь в одном случае, где вполне можно было бы пользоваться величиной е. Глава II «Методы нормирования состава и состояния воздуха помещений» посвящена в основном гигиеническим вопросам. Следовало бы уделить внимание и вопросу нормирования состояния воздуха в пищевых предприятиях, дав хотя бы общие его принципы. Данные по расчету теплового, влажностного и газового баланса помещения содержатся в главе III «Динамическое равновесие состава и состояния воздуха». Весьма удачным с педагогической точки зрения является применение термина «динамическое равновесие» и формулирование «правила обращенных процессов». Это позволяет студенту лучше уяснить сущность процессов кондиционирования воздуха. К достоинствам главы следует отнести ясное изложение сложного вопроса об испарении влаги. Желательно было бы дать пример составления теплового и влажностного баланса помещения. Самая большая глава в книге «Принципы, методы и средства изменения теплового и влажностного состояния воздуха» посвящена теоретическим вопросам тепловой и влажностной обработки воздуха, составляющим основу всей техники кондиционирования. Автор подробно разбирает процессы нагревания, увлажнения, охлаждения и осушения воздуха, дает теорию их расчета, приводит опытные зависимости, полученные различными исследователями. В разделах, посвященных увлажнению, а также охлаждению и осушению воздуха в форсуночных камерах, следует отметить разработанные автором основы теории форсуночных камер, базирующиеся на применении методов теории подобия и термодинамического анализа. Результаты исследования позволили автору сделать весьма интересный вывод о том, что каждый самопроизвольно возникающий процесс стремится к процессу адиабатического насыщения, который является наиболее предпочтительным, так как ведет систему к устойчивому равновесию. Разработанная автором теория имеет большую педагогическую ценность, так как она позволяет студенту наглядно представить весь сложный процесс, происходящий в камере, и приближенно оценить качественное влияние на него различных факторов. Однако попытка автора создать на основе данной теории методику количественного расчета форсуночных камер на наш взгляд неудачна. Предлагаемая методика не может быть рекомендована для практических расчетов не только из-за ее сложности, на что указывает сам автор (стр. 179), но и потому, что ряд входящих в нее величин (например, средний диаметр капли, среднее время пребывания капли в камере и средняя относительная скорость между ,каплей и воздухом), может быть принят лишь ориентировочно из-за отсутствия опытных данных. Экспериментальное исследование этих величин настолько затруднительно по сравнению с опытным определением различных коэффициентов эффективности, сразу дающих требуемый конечный результат, что вряд ли будет когда-либо произведено. Глава V «Основы техники изменения состава и очист- - ки воздуха» посвящена фильтрации воздуха, уничтожению запахов, ионизации и озонированию. Несмотря на небольшой объем, она позволяет получить достаточное представление о разбираемых вопросах. В главе VI «Средства и принципы автоматического регулирования систем кондиционирования воздуха» не рассмотрены современные терморегуляторы манометрического и полупроводникового типа, регуляторы влажности с животной пленкой и хлористолитиевые электри-
№ 4 Новые книги по наладке систем кондиционирования воздуха 63 ческие регуляторы влажности, т. е. приборы, на которые сейчас ориентируется наша промышленность. Не приведены конструкции трехходовых смесительных вентилей и двойных створчатых клапанов для регулирования хо- лодопроизводительности кондиционера. При описании методов регулирования холодопроизво- дительности не упоминаются наиболее широко применяющиеся из них: выключение отдельных цилиндров компрессора путем отжатия всасывающих клапанов, а также пуск и остановка компрессора от термостата. Глава VII «Системы кондиционирования воздуха», помимо классификации систем и их описания, содержит данные по распределению воздуха и борьбе с шумом. Материал этой главы следовало бы изложить более полно. Автор дает классификацию систем по принципу отсутствия или наличия рециркуляции и подачи наружного свежего воздуха и различает системы «замкнутые», «прямоточные» и «соединенные», причем к последним i(c рециркуляцией и подачей свежего воздуха) он относит самые различные установки кондиционирования воздуха, начиная от небольшого оконного кондиционера и кончая крупной центральной системой с разветвленной системой воздушных каналов. Наряду с этим он приводит деление по конструктивным признакам — зональные, высоконапорные, двухтрубные, автономные системы, —. каждая из которых, В 1962 г. Проектно-конструкторской конторой Глав- сантехмонтажа Министерства строительства РСФСР была издана «Инструкция по испытанию и наладке систем кондиционирования воздуха». В инструкции дана методика испытания и регулирования центральных систем кондиционирования воздуха с установками холодоснабжения, автоматическим регулированием, дистанционным контролем и управлением. Освещены вопросы испытания и наладки всех основных узлов, собранных главным образом из типовых секций конструкции НИИ сантехники. Инструкция предназначена для инженеров и техников специализированных наладочных организаций, работников проектных организаций и обслуживающего персонала промышленных и коммунальных предприятий. В настоящее время подготовлена к печати и будет издана в этом году «Инструкция по эксплуатации центральных систем кондиционирования воздуха», которая состоит из пяти разделов. В разделе «Организационная структура службы эксплуатации систем кондиционирования воздуха» освещены принципы организации службы эксплуатации, права и обязанности начальника службы, мастеров, механиков и слесарей. В зависимости от количества кондиционеров и холо- в свою очередь, может быть «замкнутой», «прямоточной» и «соединенной». В результате классификация теряет необходимую четкость. В главе неполно освещены автономная и местная системы кондиционирования воздуха, которые за последнее время находят все большее применение. Недостаточен конструктивный материал по всем рассматриваемым вопросам. В главе VII «Источники холода и тепла систем кондиционирования воздуха» приведены основные понятия о холодильных машинах, а также источниках безмашинного холода и тепла, применяемых в установках кондиционирования воздуха. В главе даны лишь те сведения, которых нет в других смежных курсах. Следует отметить тщательную разработку вопроса об аккумуляциии холода, что имеет большое значение для проектирования установок кондиционирования воздуха с резко переменной тепловой нагрузкой. Большую ценность представляют прилагаемые к книге таблицы Бонгарда для упругости насыщенного водяного пара над льдом и водой. Рецензируемая книга является не только учебником для студентов, изучающих кондиционирование воздуха, но и полезным пособием для специалистов различных областей техники. Инж. Н. Я. БАРУЛИН дильных машин, их территориального размещения и назначения кондиционируемых помещений предлагаются четыре вида службы. В разделе «Эксплуатация центральных систем кондиционирования воздуха», рассмотрены вопросы эксплуатации основного и вспомогательного оборудования: вентиляторов, насосов, электродвигателей, калориферов, поверхностных воздухоохладителей, камер орошения, фильтров, воздуховодов, трубопроводов тепло- и холодоснабжения. Описаны способы уменьшения шума, создаваемого при работе систем кондиционирования воздуха. Дан порядок пуска и остановки систем. Приведены правила эксплуатации холодильных фреоновых машин {пуск, остановка, регулирование температурного режима) и показатели их нормальной работы. Даны рекомендации по уходу за компрессором, конденсатором и испарителем, по эксплуатации приборов автоматики, контроля и дистанционного управления в зависимости от вида энергии, использованной в регуляторах, и принципа регулирования. Указаны сроки профилактических осмотров регуляторов и методы их проверки, а также правила замены отдельных приборов при выходе их из строя. В разделе «Краткие указания по испытанию и налад- Новые книги по наладке систем кондиционирования воздуха
64 Критика и библиография № 4 ке систем кондиционирования воздуха» приводится методика основных инструментальных измерений температуры, относительной влажности, давлений, скоростей и расходов воздуха. Описаны способы регулирования систем кондиционирования по воздуху с проверкой режима работы вентилятора в сети. Приведены сведения по испытанию и наладке калориферов, оросительных камер и воздушных фильтров. Дана методика эксплуатационного испытания фреоновых одноступенчатых компрессионных машин и спосо- A. Н. Щербань, О. А. Кремнев, В. Я. Журавленко. Справочное руководство по тепловым расчетам шахт и проектированию установок для охлаждения рудничного воздуха. Гостехиздат, 1960, 22,7 л., 10000 экз. Цена 1 руб. 34 коп. Улучшение проектирования вентиляции, отопления и теплоснабжения промышленных зданий. Госстройиздат, 1960, 6 л., 7000 экз. Цена 30 коп. Рекомендации к расчету воздушных клапанов для систем кондиционирования воздуха (Главсантехмонтаж. Проектно-наладочное управление). М., ЦБТИ хЭДС РСФСР, 1960, 3,4 л., 1500 экз. Цена 43 коп. Г. В. Архипов. Автоматическое регулирование вентиляции и кондиционирования воздуха. Госэнергоиздат, 1961, 9,8 л., 10000 экз. Цена 49 коп. Холодильная техника. Энциклопедический справочник. Книга 2. Применение холода в промышленности и на транспорте. Раздел «Кондиционирование воздуха». Госторгиздат, 1961, 66,02 л., 20000 экз. Цена 2 руб. 80 коп. Г. А. Максимов. Проектирование процессов кондиционирования воздуха. Изд-во «Высшая школа», 1961, 5,73 л., 13000 экз. Цена 17 коп. Кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях. Иваново, ВНИИ охраны труда, 1961, 2,28 л., 1100 экз. Цена 25 коп. B. К. Роцько, Л. Н. Лапшина. Кондиционирование воздуха и вентиляторные установки. Госстройиздат, 1962, 7,8 л., 2000 экз. Цена 39 коп. Современный уровень и перспективы развития санитарной техники и производства санитарно-технического оборудования. Госстройиздат, 1962, 17,5 л., 4200 экз. Цена 98 коп. Г. В. Колпаков. Улучшение микроклимата в условиях летнего перегрева. Госстройиздат, 1962, 2,56 л., 2000 экз. Цена 13 коп. бы регулирования параметров воздуха в кондициониру емых помещениях. В разделе «Ремонт систем кондиционирования воздуха» описаны организация и порядок проведения ремонта. Специальный раздел посвящен технике безопасности при эксплуатации систем кондиционирования воздуха. Инструкция предназначена для инженеров и техников специализированных организаций, занятых эксплуатацией центральных систем кондиционирования воздуха. Кондиционирование воздуха в промышленных и общественных зданиях. Госстройиздат, 1962, 11,1 л., 6500 экз. Цена 56 коп. А. А. Гоголин. Осушение воздуха холодильными машинами. Госторгиздат, 1962, 5,6 л., 3500 экз. Цена 39 коп. A. А. Гоголин. Кондиционирование воздуха в предприятиях торговли и общественного питания. Госторгиздат, 1962, 6 л., 12000 экз. Цена 30 коп. Р. М. Ладыженский. Кондиционирование воздуха, Госторгиздат, 1962, 22 л., 9000 экз. Цена 80 коп. Л. И. Левонтин. Автоматизация систем искусственного климата. Киев, Машгиз, 1962, 10 л., 2600 экз. Цена 65 коп. С. А. Рысин. Вентиляционные установки машиностроительных заводов. М., Машгиз, 55 л., 25000 экз. Цена 2 руб. 90 коп. B. Ф. Стоккер. Холодильная техника и кондиционирование воздуха. (Перевод с английского инж. В. Н. Хренникова и инж. Е. В. Бек- невой, под редакцией Н. С. Комарова). М., Машгиз, 1962, 21 л., 12000 экз. Цена 1 руб. 57 кап. А. В. Нестеренко. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. Изд-во «Высшая школа», 1962, 22,25 л., 10000 экз. Цена 70 коп. Е. Д. Родимкин, Э. И. Монокрович. Теплоснабжение и хладофикация городов Средней Азии (Технико-экономические вопросы). Ташкент, изд-во Академии наук УзССР, 1962, 10,75 л., 1000 зкз. Цена 1 руб. 05 коп. Инструкция по испытанию и наладке систем кондиционирования воздуха (Главсантехмонтаж, Проектно-конст- рукторская контора). М., ЦБТИ МС РСФСР, 1962, 9,8 л., 2000 экз. Цена 70 коп. Г. В. Архипов. Автоматическое регулирование кондиционирования воздуха. Профиздат, 1962, 22,14 л., 5500 экз. Цена 1 руб. 21 коп. Книги по кондиционированию воздуха, изданные в 1960—1962 гг.
иностранной техники i Новая система замораживания пищевых продуктов в потоке воздуха Шведской фирмой «Фригоскандия» разработана новая конструкция бесконвейерного скороморозильного аппарата (так называемый «Фло-Фриз») непрерывного действия для замораживания различных пищевых продуктов россыпью (без упаковки). Работа аппарата «Фло-Фриз» основана на принципе движения воды в желобе, имеющем небольшой уклон [1]. Морозильный желоб (поддон) имеет перфорированное дно, через отверстия которого вентиляторами продувается воздух с такой скоростью, которая обеспечивает отрыв продуктов от дна и приводит их в «плавающее состояние» в потоке воздуха. Продукты подаются в поддон равномерно по всей его ширине с помощью вибрирующей решетки. Толщина слоя колеблется от 3 до 25 см в зависимости от вида продукта. Например, горошек и кукуруза в зернах, которые легко всплывают в потоке воздуха, образуя «кипящий слой», загружаются слоем толщиной 3,2 см и во взвешенном, состоянии перемещаются потоком воздуха от слегка приподнятого конца поддона к другому его концу (без конвейера). Продукты, частично всплывающие в потоке воздуха, например зеленая фасоль, загружаются слоем 7— 12 см. Продукты, не всплывающие в потоке воздуха, например жареный картофель, можно закладывать слоем 20—25 см. В последних двух случаях применяется конвейер с регулируемой скоростью движения, который перемещает эти продукты от одного конца аппарата к другому и выгружает замороженный продукт в бункер. Плавающие в потоке холодного воздуха продукты (горошек, кукуруза и др.) подвергаются всестороннему омыванию, и процесс замораживания их значительно ускоряется по сравнению с замораживанием при движении воздуха над слоем той .или иной толщины. Продувание воздуха через слой продукта, не всплывающего в потоке, также значительно ускоряет процесс замораживания. Непосредственный контакт продукта с воздухом обеспечивает хороший теплообмен между ними по сравнению с обычными условиями. Основанные на этом принципе морозильные установки очень компактны и экономичны. Запроектированная фирмой «Фригоскандия» морозильная установка производительностью 2265 кг горошка в час, представляющая собой изолированную ка- ?леру с перфорированным поддоном для продукта, охлаждающими батареями, циркуляционными вентиляторами и т. д., имеет следующие габаритные размеры: длина 6,25, ширина 3,96 и высота 4,42 м. Размеры морозильного поддона таковы: длина 4,56, ширина 1,22 и высота 0,3 м [2]. По данным фирмы «Льюис рефриджерейшн компании (США), сконструировавшей аналогичную морозильную установку с сетчатым конвейером, продолжительность замораживания продуктов с 20 до —18° составляет для горошка и кукурузы 3 минуты, бобов лима и черники 4—5, нарезанной моркови 6, жареного картофеля 8—A2, клубники 9—13, мелкой моркови 8—A0, нарезанной зеленой фасоли 5—12 (в зависимости от нарезки), рыбных палочек 15 и рыбного филе толщиной 3,2 см — 30 минут [3]. Габаритные размеры изготовляемых этой фирмой морозильных установок с конвейерами и боковым расположением охлаждающих батарей и вентиляторов приведены в таблице. Производительность, т\час 2 3 4 5 6 8 | Габаритные размеры, м длина* 10,6 10,6 13,1 15,8 16,4 21,9 ширина 4,8 | 5,4 5,4 5,4 5,7 6,1 высота 3,6 I 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 * Длина аппарата не включает в себя площадь, необходимую для загрузки и выгрузки продукта. Температура воздуха, подаваемого к продукту через перфорированный поддон или сетчатый конвейер, —26° при температуре кипения аммиака в охлаждающих батареях —34°. По данным фирмы «Льюис рефриджерейшн компани», усушка продуктов при таком способе замораживания почти в 2 раза меньше по сравнению с другими способами f4], что, видимо, объясняется значительным сокращением времени замораживания. Преимущество примененного способа замораживания россыпью заключается в том, что в течение короткого срока сбора урожая можно заморозить большое коли-
JVb 4 Новая система замораживания пищевых продуктов в потоке воздуха 67 1 ¦ ¦¦¦*»¦ -v^ 1 ,9 <?—{' • v 1 к5р^У5 -Г/ ь-~^ 7 а Рис. 1. Принципиальная схема морозильной установки фирмы «Фригоскандия»: а — продольный разрез: / — изолированная камера, 2 — вход незамороженного, предварительно охлажденного продукта, 3 — поддон с перфорированным дном, 4 — продукт, плавающий в потоке воздуха, 5 — выход замороженного до — J 8° продукта, 6 — охлаждающие батареи, 7 — вентиляторы; б — поперечный разрез: / — поддон с гликолем, 2 — насос для циркуляции гликоля, 3 — труба с форсунками для разбрызгивания гликоля, 4 — элиминаторы для отделения гликоля, 5—направление движения воздуха, 6 — поддон с перфорированным дном и с продуктами, 7 — охлаждающие батареи, 8 — вентиляторы для циркуляции воздуха, 9 — концентратор гликоля, 10 — паровой змеевик для выпаривания воды из гликоля, // — трубопровод для возврата гликоля в поддон, 12 — теплообменник, 13 — вентиль, 14 — трубопровод для подачи гликоля в концентратор. чество продуктов и хранить их в крупной таре. Фасовку и упаковку производят поздней осенью или зимой перед реализацией, что позволяет сократить потребность в рабочей силе благодаря равномерному ее использованию. Морозильные установки, сконструированные фирмой «ЛькЗис рефриджерейшн компани» и изготовленные на заводе фирмы в г. Ванкувере, эксплуатируются в Канаде — в гг. Ист Флоренсвилле (фирма .«Маккейн фудз»), Ванкувере (фирма к<Айс энд колд сторедж») и Трентоне (фирма «Трентон колд сторедж»). Установки используются для замораживания горошка, фасоли, кукурузы и жареного картофеля. Всего в течение 1961—1962 гг. в США и Канаде построено и находится в эксплуатации свыше 20 морозильных установок фирмы «Льюис рефриджерейшн компани» [3], В этих морозильных установках на каждые 1000 фунтов замораживаемого продукта в час D53,6 кг) расходуется электроэнергии: на вентиляторы и конвейеры от 8 до 10 л. с. и на компрессоры — до 50 л. с. Стоимость установки на 1 г замораживаемого в час продукта колеблется от 25000 до 35000 долларов и включает все расходы, связанные с монтажом холодильного оборудования, системы конвейеров и изоляцией ограждения туннеля. Принципиальная схема морозильной установки фирмы «Фригоскандия» приведена на рис. 1, а на рис. 2 показан морозильный желоб (поддон). В целях создания условий для непрерывной работы морозильной установки лри постоянной скорости воздуха охлаждающие батареи орошаются гликолем, что предотвращает образование на них снеговой шубы. Циркуляция гликоля производится с помощью насоса. Некоторое количество гликоля подается насосом в концентратор для выпаривания из него воды, из которого Рис. 2. Поддон из нержавеющей стали с перфорированным дном: / — поддон, 2 — вибрирующая решетка для подачи продукта, 3 — «кипящая» поверхность слоя горошка.
68 новости иностранной техники № % концентрированный гликоль направляется в теплообменник, где он охлаждается и сливается в поддон воздухоохладителя. Над охлаждающими батареями установлены специальные элиминаторы, полностью освобождающие воздух от гликоля, так как попадание последнего на продукт совершенно недопустимо. Проведенными исследованиями установлено, что элиминаторы работают успешно: на продуктах не обнаружено следов гликоля. 1. «Frozen Foods», July 1962, p. 435—436. 2. «Food in Canada», October 1962, p. 32. 3. «Food Engineering», November 1962, p. 60—62. 4. «Food in Canada», October 1962, p. 31. Первая городская дладоцентраль для кондиционирования воздуха В 1962 г. в США фирмой «Хартфорд газ комлани» была пущена в эксплуатацию объединенная тепловая и холодильная станция, от которой с помощью распределительных магистралей общей протяженностью 4,4 км осуществляется подача в г. Хартфорд холодной воды с температурой 4,4° и пара для отопления. Холодильная станция состоит из четырех холодильных турбокомпрессорных агрегатов, приводимых з действие паровыми турбинами котельной установки произ« водительностью 70 т пара в час. Отработанный пар из паровых турбин направляется в генераторы абсорбционной холодильной установки. Общая холодопроизводительность установки 19,5 млн. ккал/час, однако предусматривается увеличить ее до 46,5 млн. ккал/час. Холодопроизводительность между турбокомпрессорами и абсорбционной холодильной машиной распределяется таким образом, что при любой холодильной нагрузке достигается наиболее экономичная работа. Центральная станция имеет следующие преимущества: —¦ дешевое и экономичное производство тепла и холода; — отсутствие специальных помещений для машинных отделений, градирен и котельных; — сокращение обслуживающего персонала: — уменьшение шума; —• снижение степени загрязнения воздуха; — значительное удешевление стоимости оборудования и эксплуатации. «Kaltetechnik», 1963, № 3. Охлаждаемая куртка для защиты от теплоизлучения Английской фирмой. «Юнайтед комланиз лимитед» выпускаются охлаждаемые куртки, предназначенные для крановщиков металлургических заводов и рабочих других профессий, находящихся в условиях сильного теплоизлучения. Куртка сделана из воздухонепроницаемой парусины и имеет ряд воздушных каналов, в которые через гибкую трубку подается наружный воздух. С обеих сторон куртки предусмотрены небольшие' отверстия для проветривания. Вес куртки менее 0,5 кг. Она хорошо защищает человека в условиях высоких температур. «Kciltetechnik», 1963, № 3.
fl if if А П 0 II II I I II ft T П Г i U III H U U i II Ul M У I Я L A ¦ I шл m mm ¦¦ mm ¦ ¦¦-¦¦ n ¦ i Ti urn m ¦ Автономные кондиционеры типа КС и КСИ Домодедовским механическим заводом выпускаются по чертежам ЦКБХМ вертикальные автономные кондиционеры общего назначения типа КС и КСИ с водяным охлаждением конденсатора ((рис. 1—4). Основные характеристики выпускаемых и намеченных к выпуску кондиционеров приведены в таблице. Кондиционеры типа КС предназначены для охлаждения, частичного подогрева и фильтрации (очистки) воздуха, кондиционеры типа КСИ — для охлаждения и фильтрации воздуха. Были выбраны следующие расчетные параметры: для кондиционеров КС — температура и влажность ьаружного воздуха 30° и 40%, воздуха в помещении 25° и 50%, тепловлажностное отношение 2300, температура воды на входе в конденсатор 25°, количество свежего воздуха 30%; для кондиционеров КСИ-12 — температура, и влажность воздуха на входе в кондиционер 42° и 22%, на выходе из него 26°, температура воды 38°, наружного воздуха до 60°. Кондиционеры КС и КСИ представляют собой одно- агрегатные шкафы, в которых размещена автоматизированная холодильная компрессионная машина, вентиляторы, воздушные фильтры, жалюзи для регулирования подачи свежего и рециркуляционного воздуха,, приборы автоматики и электросиловое оборудование. Приборы управления и сигнализации смонтированы на щите управления. В кондиционерах обоих типов применены герметич- Марка кондиционера КС-5** .... I КС-12 . . . КС-18** . . . ! КС-25 .... КС-35** . . . КС-50** . . -. КСИ-12 . . . КСИ-12М** . . II КС-12** . . I К-12** . . . Производительность по холоду, ккал\час 5000 12000 18000 25000 35000 50000 12000 12000 12000 12000 теплу, ккал/нас 1450 4000 6000 8500 10000 15000 — — 4000 10000 воздуху, м*/час 1000 2500 3750 5000 7000 10000 3000 3000 2500 2500 Марка компрессора ФГ-2,8 | ФВБС6 ФУБС9 ФУБС12 ФУУБС18 ФУУБС25 ФУИ-8 ФУИ-8 ФВБС6 ФВБС4 Hf о S 4> ? Ч «о СО Ь? Устано ность, 2,3 5,1 8,0 11,7 16,8 22,8 8,7 8,7 6,7 3,4 Расход воды, кг\час 1000 2000 2800 4000 5600 8000 2300 2300 70* 2000 2000 1вление а выходе, Ч X о х о w ~~L U CO 5й | 5 5 10 10 10 10 30 30 5 5 Габаритные размеры, мм высот | 927 1960 1810 1885 1840 2000 2145 2535 1960 1500 1960 ев ширин 727 1200 1360 1355 1480 1810 1670 1755 1255 810 1200 cd глубиь 640 694 700 | 954 1000 1085 1045 1040 694 850 660 Вес, кг 280 800 1 900 1080 1400 1800 1550 1550 710 325 785 1 Примечание. Уровень шума кондиционеров: КС-5, 1КС-12, ПКС-12, IK-12 — 68 дб, КС-18, КС-25, КС-35, КС-50 — 70 дб, КСИ-12, КСИ-12М — 76 дб. Напряжение для кондиционеров КС и К: силовой сети —220/380 в (ток переменный трехфазнь.и частотой 50 гц)у цепи управления и сигнализации —220 в. Напряжение для кондиционеров КСИ-12 и КСИ 12М: силовой сети г- 380 в (ток переменный трехфазный частотой 50 гц), цепи управления и сигнализации — 127 в. Для кондиционеров ПКС-12 габаритные размеры и вес указаны для воздухоохладительного агре-^ гата (числитель) и конденсаторного агрегата (знаменатель). * В числителе указан расход воды, в знаменателе —расход воздуха {м*/час) в конденсаторе испарительного охлаждения. ** Эти кондиционеры будут выпускаться с 1964 г.
70 Справочный отдел № 4 во/ход обработанного воздуха 640 Рис. 1. Автономный кондиционер КС-5; а — внешний вид: / — переключатель кондиционера, 2 — кнопка отключения, 3 — кнопка включения; б — разрез: 1 — фреоновый фильтр, 2 — реле давления, 3 — компрессор, 4 — водорегулирующий вентиль, 5 — конденсатор, 6 — электродвигатель вентилятора, 7 — датчик температуры, 8 — воздушный фильтр, 9 — воздухоохладитель, 10 — терморегулирующий вентиль, // — центробежный вентилятор, 12 — жалюзи.-
№ 4 Автономные кондиционеры типа КС и КС И выход обработанного воздуха Рис. 2. Автономный кондиционер IKC-12; а — общий вид; б — разрез: 1 — водорегулирующий ьентиль, 2 — магнитный пускатель, 3 — датчик температуры, 4 — теплообменник, 5 — воздухоохладитель, 6 — электродвигатель вентилятора, 7 — электроподогреватель, 8 — тсрморегулиру- ющий вентиль, 9 — компрессор, 10 — реле давления, 11 — конденсатор, 72 — фильтр-осушитель, 13 — жалюзи, 14 — вол- душный фильтр, 15 - влагосборник, 16 — центробежный вентилятор. вход сбежего Шздуха^ 1200 Шиход воды 1" Qi од 6 оды 1'
12 Справочный отдел № 4 Выход обработанного Воздуха 1355 / т щ kirn Вход реи up к уляци онного боздуха w 1? -Р- W выход боды V/4" Вход боды 11/4и ^Электрона дело Рис. 3. Автономный кондиционер КС-25; а — внешний вид; б — разрез: / — реле давления, 2 — запорный вентиль с электромагнитным приводом, 3 — конденсатор, 4 — компрессор, 5 — поворотные жалюзи, в — теплообменник, 7 — датчик температур, 8 — влагосборник, 9 — воздушный фильтр, 10 — воздухоохладитель, 11 — электроподогреватель, 12 — терморегулирую- щий вентиль, 13 — вентилятор, 14 — электродвигатель, 15 — фреоновый фильтр.
№ 4 Автономные кондиционеры типа КС и КС И 73 Вид по стрелке Д Рис. 4. Автономный кондиционер КСИ-12; а — внешний вид, б — разрез: / — запорный вентиль с электромагнитным приводом, 2 — фреоновый фильтр, 3 — поворотные жалюзи, 4 — щит управления, 5 — компрессор, 6 — водорегулирующий вентиль, 7— электродвигатель компрессора, 8 — конденсатор, 9 — манометр, 10 — теплообменник, 11— воздушный фильтр, 12 — воздухоохладитель, 13 — элимина- тор, 14 — терморегулирующий вентиль, 15 — вентилятор, 16— эдектр одвигатель вентилятора. Обра бота нный воздух Dи0*300ммили -*"— 2*260*260 мпУ
74 Справочный отдел № 4 ные, бессальниковые и сальниковые холодильные компрессоры на фреоне-12, малошумные центробежные вентиляторы двухстороннего «всасывания с подшипниками скольжения, малошумные электродвигатели. В кондиционере IK-12 применен компрессор на фреоне-22. Поддержание температуры воздуха в помещении осуществляется автоматически, путем включения и выключения компрессора холодильной машины датчиком температур, установленным в потоке рециркуляционного воздуха. Для экономии воды на входе ее в конденсатор установлены водорегулирующие вентили (в кондиционерах КС-5, 1КС-12, КСИ-12) и запорные вентили с электромагнитным приводом (в кондиционерах КС-18, КОИ-12М, КС-25, КС-35 и КС-50). Первые предназначены для поддержания постоянной температуры конденсации 35° независимо от температуры воды на входе, вторые — для прекращения подачи воды в конденсатор при остановке холодильной машины. Инж. Г. Л. КАМЫШЕВ Автономный кондиционер «Азербайджан-2» Азербайджанским совнархозом освоено серийное производство кондиционера «Азербайджан-2» (рис. ,1), предназначенного для охлаждения жилых комнат и небольших помещений общественного назначения. Кондиционер устанавливают в окне. Изоляционной перегородкой он разделен на два отсека (рис. 2). В компрессор-конденсаторном (наружном) отсеке I, который находится за окном, размещен герметичный компрессор /, электродвигатель 2 с осевым вентилятором и конденсатор воздушного охлаждения 3. В испарительном (внутреннем) отсеке II, расположенном в помещении, смонтированы испаритель 4> воздушный фильтр 5 и центробежный вентилятор для циркуляции охлаждаемого воздуха. Помещение вентилируется с помощью регулируемых заслонок б и 7: через заслонку 7 подается свежий воздух, а через заслонку 6 — удаляется загрязненный. Рукоятка, управляющая заслонками, вынесена на переднюю панель кондиционера. Требуемая температура воздуха в помещении поддерживается с помощью терморегулятора. Ручка терморегулятора также вынесена на переднюю панель кондиционера. Электрическая схема кондиционера представлена на рис. 3. Однофазный ток напряжением 127 в подается через выключатель к электродвигателю вентиляторов |(при напряжении 220 в кондиционер включается через понижающий трансформатор). Рис. 1. Кондиционер «Азербайджан-^», Видспереди вид с боки 734 Рис. 2. Схема кондиционера «Азербайджан-2»: I —наружный отсек, II — внутренний отсек: / —- компрессор, 2 — электродвигатель вентилятора, 3 — конденсатор, 4 — испаритель, 5 — фильтр, 6 — гаслонъъ ъъ\ч*ж?л\\ ь^нтшшдац 7 — ълсмул- ка приточной вентиляции, 8 — изоляционная перегородка междЗг отсеками. Ч X [Ш ! Л?/? Схема раЬшы
№ 4 Механический осушитель воздуха ОВВ-1,4 75 ,.-"?^^й>^:;4 % LZfLZ^f/tT Рис. 3. Электрическая схема кондиционера: / — электродвигатель вентиляторов, 2 — терморегулятор, 3 — блок пуекозащитной аппаратуры, 4 _1 рабочая обмотка, 5 — пусковая обмотка, 5— электродвигатель компрессора, Bi, B2 — выключатели ПВ1-10, К — контактор П-6, РН — реле напряжения РПТ-100, Ri, #2 — добавочные сопротивления П9-25, Ср, Сп — рабочие, и пусковые конденсаторы D0 мф и 90 мф), РТ — реле тепловое РТ-10. Компрессор может быть включен только при работающем вентиляторе. Если термостат и контакт теплового реле замкнуты, то ток проходит через катушку пускового реле и оно включает электродвигатель компрессора^. По достижении определенного напряжения на пусковой обмотке реле напряжения отключает пусковые конден- Техническая характеристика кондиционера «Азербайджан-2» Холодопроизводителышсть, ккал/час .... 1600 Холодильный агент фреон-22 Потребляемая мощность, кет: максимальная 1,3 средняя 0,7 Напряжение однофазного тока, в .127 Объем охлаждаемого помещения, ж3 ... 50—100 Подача охлаждаемого воздуха, л^/час . . . 400 Компрессор: диаметр цилиндра Dy мм 42 ход поршня S, мм 26 число цилиндров z 1 число оборотов п в минуту Л 450 часовой объем, описанный поршнем, У^м^/нас 3,12 Габаритные размеры, мм: длина 740 ширина 680 высота 400 Вес кондиционера, кг 85 саторы и двигатель работает только с включенными рабочими конденсаторами. Когда мощность, потребляемая электродвигателем, превысит допустимую, тепловое реле размыкает цепь управления и электродвигатель останавливается. Привод компрессора осуществляется от однофазного электродвигателя типа ДГХ-1,8. •к Механический осушитель воздуха ОВВ-1,4 Азербайджанский совнархоз освоил выпуск механических осушителей воздуха ОВВ-1,4 на базе оборудования кондиционера «Азербайджан-2» (рис. 1). Механический осушитель воздуха предназначен для сырых подвалов, складов гигроскопических материалов и черных металлов, мастерских точной механики, архивов и библиотек, в которых требуется осушение воздуха без охлаждения. Основными элементами осушителя являются: герметичный холодильный агрегат, вентилятор с электродвигателем, блок пуекозащитной аппаратуры и влагосбор- ник. Осушитель выполнен в виде переносного аппарата, который устанавливается в осушаемом помещении и включается нетосредственно в осветительную сеть напряжением 127 е. На рис. 2 показана схема осушителя. Осушаемый воздух продувается вентилятором через ребристый воздухоохладитель непосредственного охлаждения. На поверхности воздухоохладителя, имеющего температуру ниже точки росы осушаемого воздуха, влага конденсируется в виде капель, стекающих сначала в поддон, а затем во влагосборник. При этом температура и влагосодержа* ние воздуха понижаются, Рис. 1. Общий вид механического осушителя воздуха ОВВ-1,4.
76 Справочный отдел № 4 Рис. 2. Схема механического осушителя воздуха ОВВ-1,4 (разрез): 1 — компрессор. 2 — вентилятор,, 3 — электродвигатель, 4 — конденсатор, 5 — испаритель, 6— фильтр, 7 — щит, -8 — рама осушителя, 9 — салазки, 10 — поддон, 11 — влагосборник, 12—средний щиток, 73^блок пускозащитного устройства. Техническая характеристика механического осушителя воздуха ОВВ-1,4 Количество удаляемой влаги при температуре воздуха 27° и относительной влажности 70%, л/час . . 1,4 Объем обслуживаемого помещения, ж3 .... до 400 Расход электроэнергии (максимальный), кет . . . 1,0 Напряжение однофазного тока, в ...... . 127 Холодильный агент фреон-22 Габаритные размеры, мм: длина , 775 ширина 550 высота , . ,, . 612 Вес осушителя, кг . „ .75 Охлажденный и осушенный воздух поступает в ребристый конденсатор воздушного охлаждения, где нагревается до температуры, превышающей начальную температуру воздуха в помещении. Нагретый сухой воздух подается вентилятором в осушаемое помещение. При температуре воздуха в помещении ниже 10—15° возможно выпадение влаги в виде инея, оседающего на поверхности воздухоохладителя. Для оттаивания инея при температуре воздуха выше 5° достаточно остановить компрессор при работающем вентиляторе.. Электрическая схема механического осушителя аналогична электрической схеме кондиционера «Азербайджане» с той разницей, что вместо термостата в цепь включен гигростат, от импульса которого включается ил i останавливается электродвигатель компрессора при достижении требуемой влажности воздуха в помещении. Автономный кондиционер «Харьков» Шкафной кондиционер «Харьков» модели 17-00 (рис. 1) разработан и изготовляется Харьковским заводом кондиционеров. Он предназначен для служебных помещений, магазинов, лаборатории кафе и т. д. Схема компоновки кондиционера представлена на рис. 2. Кондиционер может охлаждать, осушать и фильтровать воздух в помещении с автоматическим регулированием температуры. Кроме того, его можно использовать для подогрева воздуха осенью и весной по схеме теплового насоса. Переключение кондиционера с режима охлаждения на режим подогрева осуществляется вручную, четырехходовым вентилем. Кондиционер выполнен в виде шкафа с дверцей и съемной ланелью. Внутренней горизонтальной перегородкой кондиционер разделен на машинное и воздухообрабатывающее ' отделения. В машинном отделении расположены компрессор- конденсаторный агрегат и панель электроприборов; в воздухообрабатывающем — испаритель и вентилятор. Поддержание постоянной температуры воздуха достигается автоматически, три помощи датчика ТДК-61, установленного в обслуживаемом помещении в наиболее удаленной от кондиционера точке
№ 4 Автономный кондиционер «Харьков» 77 Рис. 1. Общий вид кондиционера «Харьков». Рис. 2. Схема компоновки шкафного кондиционера «Харьков» модели 17-00: / — электроаппаратура, 2 — кожухотруб- ный конденсатор, 3 — электродвигатель компрессора, 4 — двухцилиндровый вертикальный фреоновый компрессор тина 2ФВ-6Д 5 — распределитель жидкого фреона, 6 — масляный воздушный фильтр, 7— воздухозаборг.ый патрубок. 8 — поверхностный теплообменник из трубок со спирально-ленточным оребрением, 9 — центробежный малошумный вентилятор двухстороннего всасывания, 10 — решетка выпуска воздуха, 11 — электродвигатель вентилятора, 12 — корпус с теплозвуковой изоляцией, 13 — поддон, 14 — четырехходо- вой вентиль для ручного переключения на режимы охлаждения или нагрева воздуха в кондиционере, /5 — водорегулирующий вентиль. Внутри кондиционер изолирован пенополиуретаном. Кондиционер можно устанавливать непосредственно в обслуживаемом помещении или вне его. В последнем случае необходимо подсоединять подводящий и отводящий воздуховоды. При работе кондиционера шум на расстоянии около 1 м от него не превышает 60 дб. Техническая характеристика кондиционера «Харьков» модели 17-00 Холодопронзводительность, ккалрчас . . . . 6000 Холодильный агент фреон-12 Подача охлаждаемого воздуха, м*/\ас .... 1701 Расход воды для охлаждения конденсатора, кгfчас 1200 Марка компрессора * . . . . ФВ-4 Установленная мощность, кет: электродвигателя компрессора 1,8 электродвигателя вентилятора „ . 0,25 Напряжение трехфазного переменного тока, в. 220/380 Габаритные размеры, мм: высота 1990 ширина 9H глубина 600 Вес кондиционера, кг 500 Инж. Л. А. АНТОНЦЕВА
СОДЕРЖАЛ И Е Кондиционирование воздуха — неотложная задача 1 Т. А. Мелик-Аракелян. Кондиционирование воздуха в Кремлевском Дворце съездов . 4 A. А. Гоголин, Н. Я. Барулин, Г. А. Канышев, В. Я. Шинка. Автономные кондиционеры. общего назначения на фреоне-22 12 О. Я. Кокорин. Новые типы местных кондиционеров 16 B. А. Наер, Э. Г. Шаленый. Полупроводниковый кондиционер 21 Р. Б. Минчин. Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах с централизованным электроснабжением ::::::: 25 О. А. Вавилин. Одноканальные высоконапорные судовые системы кондиционирования воздуха . . . . . ч . 30 А. Г. Ионов. Система кондиционирования воздуха на рыболовном морозильном траулере «Тропик» . v ,.- 34 A. А. Гоголин. Осушение воздуха в поверхностных воздухоохладителях кондиционеров 37 Н. Я. Барулин. Калориметрический метод испытания автономных кондиционеров . . 43 Ю. С. Давыдов. Применение регулятора температуры ПТР-П для регулирования влажности воздуха 50 О. М. Высоцкая, Л. С. Россовский. Хранение фруктов в камерах с различными системами охлаждения 52 Обмен опытом B. Н. Бродский. Наладка систем кондиционирования воздуха и холодильных установок. 56 Консультация Д. И. Хейфец. Наладка камер орошения центральных кондиционеров 58 Критика и библиография Н. Я. Барулин. Учебник по кондиционированию воздуха 62 Новые книги по наладке систем кондиционирования воздуха 63 Книги по кондиционированию воздуха, изданные в 1960—1962 гг 64 Хроника Л. И. Пылаева. Координационное совещание по тракторным кондиционерам .... 65 Новости иностранной техники Новая система замораживания пищевых продуктов в потоке воздуха 66 Первая городская хладоцентраль для кондиционирования воздуха 68 Охлаждаемая куртка для защиты от теплоизлучения 68 Справочный отдел Г. А. Канышев. Автономные кондиционеры типа КС и ;КСИ 69 Л. А. Антонцева. Автономный кондиционер «Азербайджан-2» 74 Механический осушитель воздуха ОВВ-1,4 75 Автономный кондиционер «Харьков» 76 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (редактор), проф. И. С. Бадылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголин, В. М. Горбатов, М. А. Горбунов, М. Г. Дик, В. П. Зайцев, С. Г. Ильченко, Д, И. Кобзев, В. #. Кокорев, Н. П. Любимов, П. С. Максимов, М. С. Мартынов, В. И. Матвеев, М* Н. Мертешов, П. А. Минеев, Я. //. Родин, Д. Г. Рютов (заместитель редактора), В. Н. Филаткин, А. Н. Фомин, В. И. Шелапутин Адрес редакции-. Москва, ул. Костикова, 12. Телефон Д 0-00-34 доб. 49 Т09165. Подписано в печать 2/VIII 1963 г. 84X108Vie. Печ. л. 5 (привед. 8,2). Уч.-изд. л. 8,46. Тираж 9580. Заказ 1221. Цена 60 коп. Типография «Гудок». Москва, ул. Станкевича, 7.