Расчет диаметра трубы для фанкойла

Расчет дренажного трубопровода

Выбор диаметра дренажного трубопровода

При проектировании систем кондиционирования и холодоснабжения, монтаже оборудования, как правило приходится рассчитывать и систему отвода конденсата от воздухоохладителей (охлаждающих теплообменников приточных установок, фанкойлов, чиллеров работающих в режиме теплового насоса). В процессе охлаждения, на поверхности теплообменника происходит конденсация влаги, содержащейся в воздухе. Количество выделяемой влаги зависит от ряда факторов: температуры и относительной влажности воздуха, температуры теплоносителя, характера поверхности теплообменника. Рассчитать количество конденсата не сложно, все фирмы — производители в характеристиках оборудования, как правило указывают полную и явную холодопроизводительность, разница между которыми и есть теплота конденсации водяных паров. Учитывая удельную теплоту конденсации паров воды можно получить расход конденсата — приблизительно 1,5 л/час на киловатт разности между полной и явной холодопроизводительностью. Следует заметить, однако, что значения холодопроизводительности, указываются для стандартных значений температуры и влажности воздуха (27 °С, 45 %), фактические же значения могут иногда существенно превышать стандартные, в этом случае разница между полной и явной холодопроизводительностью может быть значительной.

Таким образом, расчетный расход конденсата может составлять 0,4 — 0,8 л/час на 1 кВт полной холодопроизводительности в зависимости от условий применения оборудования.

Рекомендуемые диаметры дренажного трубопровода в зависимости от полной холодопроизводительности для уклона 8-10 мм/м приведены в табл. 1

мм Холодопроизводительность, кВт 15 не рекомендуется 20 до 7 25 до 17 32 до 100 40 до 170 50 до 590 80 до 1050 100 до 1500 125 до 2400

Расчет гидравлического затвора

При отводе конденсата от установки и применении гидравлического затвора (сифона) для предотвращения засасывания воздуха из системы дренажа, необходимо учитывать разрежение, возникающее на входе в вентилятор. На рис.1 показана минимальная высота вертикального участка перед сифоном, Р — разрежение перед вентилятором, мм водяного столба.

Источник

Расчет системы кондиционирования офисных помещений на базе чиллера-фанкойлов

Офисные помещения (7 комнат) общей площадью 150 м2, высота помещения h = 3 м, подшивной потолок типа «Armstrong» — только в коридоре. В помещениях есть возможность естественного проветривания (путем открывания-закрывания окон (см. планировку помещений на рис. 1).

Фасад здания выходит на центральную улицу, и установка на фасаде наружных блоков сплит-систем не разрешается.

Для создания комфортных условий в офисах в данном случае самым оптимальным решением кондиционирования воздуха является система «чиллер-фанкойлы». Чиллер (холодильная машина) устанавливается на крыше здания, фанкойлы (доводчики) устанавливаются под потолком каждого помещения.

Рис. 1. План этажа

Для обеспечения системы горячей водой (45-40°С) не только в летний, но и в переходный период времени, когда еще не функционирует система отопления, остановим свой выбор на чиллере с «тепловым насосом» типа WRAN фирмы CLIVET. Такой режим работы «тепло-холод» возможен за счет использования реверсивного холодильного контура (теплового насоса) с высокой энергетической эффективностью.

Внешний корпус чиллера изготовлен из сплава «Peraluman», пригодного для работы вне помещения. Блок WRAN оснащен микропроцессорной системой управления, которая позволяет настраивать, регулировать и оптимизировать все функции. Пульт дистанционного управления, подключаемый к микропроцессору, позволяет осуществлять все настройки и контролировать функционирование чиллера на расстоянии.

Внутренние блоки (фанкойлы) и наружный блок (чиллер) соединены между собой стальными водогазопроводными трубопроводами, которые необходимо заизолировать, чтобы избежать выпадения конденсата на стенках труб, когда по ним будет циркулировать хладоноситель с параметрами tподающ. = 7°С, tобрат. = 12°С (при работе системы в режиме охлаждения). Каждый фанкойл имеет поддон для сбора конденсата, от которого отводится дренажный трубопровод. Все дренажные трубопроводы соединены общим коллектором и подключены к существующей системе канализации. Все коммуникации прокладываются по коридору в зоне подшивного потолка. Для прокладки дренажного трубопровода необходимо обеспечить уклон 10 мм на 1 м длины.

Исходные данные Расчетные данные № пом. Объем помещ., V, м3 Колич. людей в помещ., чел. Колич. оргтехники, шт. Общееколич. теплоизб., кВт Модель выбранного оборудования и его характеристики 1 35 1 1 1.45 FC20 холод — 1.5 кВттепло — 1.81 кВт 2 88 3 2 3.53 FC50 холод — 3.64 кВттепло — 4.27 кВт 3 88 3 2 3.53 FC50 холод — 3.64 кВттепло — 4.27 кВт 4 92 3 2 3.65 FC50 холод — 3.64 кВттепло — 4.27 кВт 5 71 3 2 3.12 FC50 холод — 3.64 кВттепло — 4.27 кВт 6 27 1 1 1.20 FC20 холод — 1.5 кВттепло — 1.81 кВт 7 52 1 1 1.95 FC30 холод — 2.02 кВттепло — 2.40 Суммарная холодопроизводительность всех фанкойлов: 19.6 кВт

Для обеспечения циркуляции хладоносителя в системе устанавливается насосная станция.

Насосные станции фирмы CLIVET включают автоматику и всю необходимую технологическую обвязку. Они готовы к работе сразу же после подключения их к электрической и гидравлической системам.

Для определения типоразмеров входящего в систему кондиционирования оборудования следует произвести соответствующие расчеты.

Расчет теплоизбытков и подбор оборудования

Расчет тепловой нагрузки фанкойлов ведется на основании полученных данных о наличии в каждом помещении людей, оргтехники и др.источников выделения тепла.

№ участка Q1, кВт Q2, ккал/ч G1, кг/ч G2, л/с Ø, мм R, мм в. ст. I, м R x I, мм в. ст. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 19.6 16897 3379 0.94 32 77 5 385 2 18.09 15595 3119 0.87 32 73 3 219 3 14.43 12457 2491 0.69 32 47.5 6 285 4 10.81 93119 1864 0.52 32 29 7 203 5 7.17 6181 1236 0.34 25 56 5 280 6 3.53 3043 609 0.17 20 63 7 455 7 2.02 1741 348 0.1 15 100 4 400 Последний фанкойл 900 8 2.02 1741 348 0.1 15 100 4 400 9 3.53 3043 609 0.17 20 65 7 455 10 7.17 6181 1236 0.34 25 56 3 280 11 10.81 9319 1864 0.52 32 29 7 203 12 14.45 12457 2491 0.69 32 47.5 6 283 13 18.09 15595 3119 0.87 32 73 3 219 14 19.6 16897 3379 0.94 32 77 5 385 Чиллер WRAN 2800 Сумма, мм в. ст. 8154

Определяем по каждому помещению общее количество теплоизбытков и из каталога фирмы DELONGHI выбираем по холодопроизводительности модели фанкойлов. Данные расчета и подбора фанкойлов приведены в табл. 2.

Исходя из суммарной холодопроизводительности всех фанкойлов (19,6 кВт), по каталогу фирмы CLIVET подбираем чиллер (с ближайшей большей холодопроизводительностью) — WRAN 91 (холод = 20,6 кВт, тепло = 23,1 кВт).

Выбор чиллера с «тепловым насосом» позволяет использовать систему кондиционирования в режиме обогрева в переходный период года, когда система отопления еще не включена.

На основании проведенного расчета теплоизбытков определены: Тепловая нагрузка всей системы составляет 19,6 кВт. Теплоноситель — вода с параметрами 7-12°С. Трубы стальные, водогазопроводные.

Чиллер WRAN 91 холодопроизводительностью 20,6 кВт без встроенного насосного контура. Фанкойлы — согласно таблице 1.

Гидравлический расчет системы

Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов каждого участка системы и подбор насосной станции для устойчивой работы водяного контура.

Если используется чиллер со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром), то необходимо определить, достаточно ли его давления для нормальной работы системы.

Если используется чиллер без встроенной насосной станции (гидравлического контура), то по данным гидравлического расчета подбирается необходимая насосная станция.

В соответствии с планами помещений выполняется аксонометрическая схема системы «чиллер-фанкойлы», обозначаются номера участков и определяются их длины (рис. 2).

Расчет потерь давления должен быть произведен для наиболее удаленного фанкойла. В данном случае это фанкойл FС 30. Потери давления складываются из потерь по длине и потерь на местные сопротивления. Потери по длине определяются в соответствии с таблицами для расчета водопроводных труб. Потери на местные сопротивления могут быть приняты равными 30% от величины потерь по длине.

Рассмотрим методику гидравлического расчета на примере участка № 1 (см. рис. 2).

Рис. 2

Участок № 1 — это участок между чиллером и первым по ходу воды фанкойлом. Его нагрузка — общая нагрузка системы:

Q2 = 19,7: 1,16 · 1000 = 16 982 ккал/ч.

Температурный перепад воды по каталогу на входе и выходе из фанкойла составляет Dt = 5°С (из каталога). Таким образом, можно вычислить расход воды на участке № 1:

где Q2 — тепловая нагрузка, ккал/ч; С — теплоемкость воды, равная 1 ккал/кг · °С.

G1= 16896/1·5=3376 кг/ч (0,939 л/с).

По таблице расчета системы водопровода, например из «Справочника проектировщика», подбираем диаметр трубопровода 32 мм, исходя из условия, что скорость воды не превышает 1 м/с.

Определяем удельную потерю давления по длине R (см., например, «Справочник проектировщика»). Она составляет 77 мм вод. ст./м.

а) Зная R и длину участка, можно вычислить сопротивление участка R_I, равное 385 мм вод.ст.

б) Далее аналогично производят расчет для всех участков, занося результаты в табл. 2.

в) Гидравлическое сопротивление фанкойла, равное 900 мм вод.ст.,— определяется по каталогам.

г) Зная расход воды (общий) и выбранную марку чиллера (расчет чиллера), сопротивление теплообменника в самом чиллере можно определить по диаграмме из каталога CLIVET.

В данном примере гидравлическое сопротивление теплообменника составляет 28 кПа или 2800 мм вод.ст.

д) После сложения сопротивлений всех участков получаем общие потери давления в системе; прибавляем 30% — запас на местные сопротивления — и получаем необходимое давление, которое должна развивать насосная станция Dрн≥106 кПа.

DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0,3 · 8154 =10600 мм вод. жт = 106 кПа

По диаграмме из каталога CLIVET определяем марку насосной станции М2, которая развивает давление в сети 135 кПа, то есть больше, чем 106 кПа.

Источник