Контрольная работа (стр. 4 )

  15. Поясните работу известных Вам систем горячего водоснабжения.

       Принципиальная схема системы горячего водоснабжения включает в себя установку для нагревания холодной воды до температуры не выше 75° С и сети разводящих трубопроводов. Для этой цели используют скоростные проточные водонагреватели. В таких водонагревателях вода протекает со значительной скоростью через нагревательные трубки, которые в свою очередь подогреваются водой из теплосети, проходящей внутри корпуса водонагревателя и омывающей их.

       При приготовлении горячей воды в ЦТП по закрытой схеме используют скоростные водонагреватели OCT 34-588-68 (теплоноситель —вода), OCT 34-531-68 и OCT 34-532-68 (теплоноситель — пар).

Скоростные водонагреватели: а —секционный ОСТ-34-588-68, б—паровой; 1 — корпус, 2— линзовый компенсатор, 3 — решетка, 4 — латунные трубки, 5 — трубная система, 6 — задняя водяная камера, 7 — колпак, 8 — передняя водяная камера

       Водонагреватели ОСТ 34-588-68 (рис. а) рассчитаны на давление 1 МПа и температуру теплоноси° С. Выпускают их отдельными секциями наружным диаметром от 57 до 325 мм с поверхностью нагрева каждой секции от 0,37 до 28 м2. Требуемая поверхность нагрева ^водонагревателя комплектуется из однотипных секций, соединяемых между собой калачами. Секция состоит из корпуса 1 с приваренными к ней стальными трубными решетками 3 и пучка латунных трубок 4 диаметром 16X1 мм. К корпусу приварены патрубки с фланцами для соединения секций в межтрубном пространстве. Горячая вода из теплосети направляется в межтрубное пространство, а нагреваемая вода перемещается по трубкам водонагревателя.

       Паровые водонагреватели (ОСТ 34-531-68 и ОСТ 34-532-68) (рис. б)  предназначены для подогрева воды паром в системах отопления и горячего водоснабжения. Максимальное рабочее давление пара 1 МПа. Водонагреватели выпускают двухходовые (ОСТ 34-531-68) и четырехходовые (ОСТ 34-532-68), Поверхность нагрева может быть от 6,3 до 224 м2.

       Водонагреватель состоит из корпуса 1, трубной системы 5, передней 8 и задней 6 водяных камер. В трубную систему входят стальные решетки и пучок латунных трубок диаметром 16X1 мм. Нагреваемая вода поступает через нижний патрубок передней входной камеры, проходит по латунным трубкам, подогревается и через верхний патрубок уходит в сеть. Пар, подогревающий воду, поступает в межтрубное пространство.

       Нагретая в водонагревателе вода по подающему трубопроводу поступает в систему горячего водоснабжения, из которой потребители используют ее для бытовых и производственных целей. Взятая из системы вода пополняется из водопровода.

       Для подогрева остывшей в системе воды прокладывается циркуляционный трубопровод, который соединяет систему горячего водоснабжения с водонагревателем.

       Чтобы поддерживать постоянный расход воды, поступающей из тепловой сети, устанавливают регулятор расхода, а на трубопроводе, подающем холодную воду в водонагреватель, — водомер, который учитывает расход воды. На узле управления у водонагревателей монтируют задвижки для отключения трубопровода системы горячего водоснабжения и отопления и отдельных частей узла. Давление и температуру воды в отдельных точках узла управления измеряют манометрами и термометрами.

       В зависимости от назначения системы горячего водоснабжения выполняют с двухтрубными стояками, один из которых циркуляционный, и однотрубными.

       Двухтрубные системы горячего водоснабжения с циркуляционными стояками применяют там, где не допускается остывание воды в трубах, например в многоэтажных жилых зданиях, гостиницах, больницах и других зданиях.

       В однотрубных системах централизованного горячего водоснабжения, используемых в жилых домах, стояки в пределах одной секции вверху соединяются между собой, причем все стояки, кроме одного, присоединяются к подающей магистрали, а один холостой стояк — к циркуляционной магистрали. Чтобы обеспечить равномерную циркуляцию воды в системах горячего водоснабжения зданий, присоединяемых к одному центральному тепловому пункту, на холостом стояке устанавливают диафрагму.

20. Поясните, каким образом осуществляется подбор и обоснование систем холодоснабжения объектов хранения продуктов сельскохозяйственного  производства.

       При проектировании пищевого предприятия, потребляющего холод, стоит задача выбора типа и принципиальной схемы холодоснабжения. Это может быть централизованная или распределенная система, на аммиаке, фреоне или углекислом газе, непосредственного либо косвенного охлаждения, с насосной или безнасосной подачей хладагента, с воздушными или испарительными конденсаторами и т. д.

       На практике часто решения принимаются без серьезного технико-экономического обоснования (ТЭО), исходя из опыта выполненных ранее проектов или предпочтений той или иной фирмы-разработчика.

       Алгоритм инженерного синтеза предполагает следующие этапы:

       - разработка технического задания;

       - выработка показателей и критериев эффективности системы;

       - выбор альтернативных схем холодоснабжения для анализа;

       - расчеты параметров систем при различных нагрузках и условиях окружающей среды;

       - выработка технических решений и рекомендаций.

       Все этапы  находятся в итеративном взаимодействии.

       Только после выбора структуры и параметров системы переходят к ее

техническому проектированию.

24. Сформулируйте требования к системам кондиционирования воздуха, изобразите принципиальную схему и объясните работу  кондиционера.

       Санитарно-гигиенические требования:

       1. обеспечение в помещениях регламентируемых нормами метеорологических условий

       2. скорость и направления выпуска воздуха, а также разница температур между воздухом в помещении и подаваемым воздухом, расположение воздухораспределителей и вытяжных отверстий должны быть такими, чтобы в зоне пребывания людей отсутствовали местные вредные или неприятные токи воздуха и застойные места

       3. снижение шума в помещениях до уровня, не беспокоящего людей

       4. предотвращение проникновения и распространения вредностей, дурных запахов или шума из одних помещений в другие

       Строительно-монтажные и архитектурные требования:

       1. минимальная потребность в площади для размещения оборудования и каналов как внутри обслуживаемых помещений так и во вспомогательных помещениях

       2. соответствие внешних форм и отделки оборудования, располагаемого внутри кондиционируемых помещений, архитектурному облику последних и отсутствие конструктивных деталей, ухудшающих интерьеры

       3. наименьшие затраты времени и труда на монтаж и ввод в эксплуатацию установок

       4. возможность строительства и ввод системы в эксплуатацию по этажам и даже по отдельным помещениям

       5. пробивка минимального количества отверстий в строительных конструкциях для прокладки каналов и трубопроводов, а также малый вес оборудования, что особенно важно при устройстве СКВ в существующих зданиях

       6. хорошая вибро - и звукоизоляция оборудования от строительных конструкций

       7. пожарная безопасность и наличие средств предотвращения огня по каналам

       Эксплуатационные требования:

       1. возможность быстрого переключения с режима обогрева на режим охлаждения в переходное время года, а также при резких переменах температуры наружного воздуха и теплопоступлений, то есть малая тепловая инерционность системы

       2. взаимная блокировка кондиционеров, заключающаяся в том, чтобы при выключении одного из кондиционеров подать воздух из соседних, хотя бы в меньшем количестве

       3. обеспечение индивидуального регулирования температуры и относительной влажности воздуха в каждом отдельном помещении.

       4. возможность отопления одних помещений при одновременном охлаждении других, обслуживаемых той же системой

       5. сосредоточение оборудования, требующего систематического обслуживания, в минимальном количестве мест

       6. простота ремонта и обслуживания, а также малая потребность в них в период эксплуатации

       7. возможность частичной перепланировки помещении в процессе эксплуатации без переустройства СКВ, что особенно важно для производственных зданий с быстро меняющейся технологией производства

       8. герметичность воздуховодов и притворов воздушных клапанов системы

       Экономические требования:

       1. минимальная стоимость оборудования и строительно-монтажных работ, длительный срок службы, а отсюда и минимальные амортизационные отчисления

       2. максимально возможна экономия электроэнергии, воды, тепла и особенно дорогостоящего холода

       Принцип работы любого кондиционера основан на свойстве жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Чтобы понять, каким образом происходит этот процесс, рассмотрим схему кондиционера и его устройство на примере сплит-системы:

Основными узлами любого кондиционера являются:

Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение). ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем. Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Они используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

       Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла. В процессе работы кондиционера происходит следующий процесс:

В компрессор из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 - 5 атмосфер и температурой 10 - 20°С. Компрессор сжимает фреон до давления 15 - 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 - 90°С и поступает в конденсатор. Конденсатор обдувается воздухом, имеющим температуру ниже температуры фреона, в результате фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. При этом воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. На выходе из конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением, температура фреона на 10 - 20°С выше температуры атмосферного воздуха. Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в бытовых кондиционерах выполняется в виде капилляра (длинной тонкой медной трубки, свитой в спираль). В результате прохождения через капилляр давление фреона понижается до 3 - 5 атмосфер и фреон остывает, часть фреона может при этом испариться. После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением и низкой температурой поступает в испаритель, который обдувается комнатным воздухом. В испарителе фреон полностью переходит в газообразное состояние, забирая у воздуха тепло, в результате воздух в комнате охлаждается. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.

       Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя. В «теплых» кондиционерах в холодильный контур дополнительно устанавливается четырехходовой клапан (на схеме не показан), который позволяет изменить направление движения фреона, меняя испаритель и конденсатор местами. В этом случае внутренний блок кондиционера нагревает воздух, а наружный блок охлаждает его.

Список литературы

Алексеев теплотехника. - М.: Высшая школа, 2002. , , Потапов : Учебное пособие. - Новосибирск: НГПУ, 2004. Лариков : Учебник для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1985. Луканин : Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2002. Матвеева . - М.: Мир, 1995.