О проекте | Редакция | Контакты | Авторам | Правила | RSS |  

 

 

 

Приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором

 


К рассмотрению предлагается приточно-вытяжная установка с расходом воздуха 36000 м3/ч как в приточной части, так и в вытяжной.

Вид сверху
Вид сверху

Установка имеет нетривиальной оснащение: парные вентиляторы на притоке и вытяжке, воздушные фильтры, клапаны, теплообменники нагрева и охлаждения воздуха, шумоглушители и теплоутилизатор роторного типа.

Занятной особенность компоновки этой установки является то, что приток и вытяжка размещены не друг над другом, в два этажа, а в один этаж и находятся рядом друг с другом. Собственно такой интересный подход порождает довольно комичный вид оборудования в целом.

Виды сбоку
Виды сбоку

Здесь мы видим, что второй этаж нашего "пациента" выглядит как выделенный корпус установки, призванный закрыть ту часть колеса ротора, что находится в слепой зоне проточных частей как притока так и вытяжки. Т.е. судя по изображению чуть менее чем половина площади ротора, во время его работы, никоим образом не участвует в процессах тепломассообмена между притоком и вытяжкой.

Давайте же сейчас посмотрим на расчет блока теплоутилизатора.

Расчетные данные блока роторного теплоутилизатора
Расчетные данные блока роторного теплоутилизатора

Здесь мы видим, что ротор имеет диаметр 2950 мм, и поставляется он в разобранном виде, частями. А также видим, что скорость воздуха в поперечном сечении ротора приточной части кондиционера составляет 3,0 м/с. Это же значение и у вытяжной части, что вполне закономерно. Потери давления при рабочих температурах составляет 117 Па и 126 Па соответственно для притока и вытяжки.

Меня по прежнему одолевают сомнения касаемо скорости воздуха и потерь, и для проверки мы смотрим на основные параметры оборудования.

Основные параметры оборудования
Основные параметры оборудования

Здесь мы видим, что скорость в проточной части кондиционера составляет 2,48 м/с, что всего на 0,52 м/с меньше от указанного в блоке рекуператора. Если снова посмотреть на изображения установки сверху и сбоку то можно заметить, что колесо ротора отнюдь не занимает всю ширину корпуса установки, и соответственно такая маленькая разница в скорости вызывает сомнения. Даже банальный расчет скорости через сечение 1/2 площади колеса ротора дает результат в 2,93 м/с. Факт того, что очевидно не по 1/2 ротора находится в приточной и вытяжной частях установки, а скорость в расчете указана как через 1/2, приводит нас к выводу, что в расчетах указаны не достоверные данные, и соответственно доверять результатам теплотехнического расчета также не следует.

Ради спортивного интереса давайте проверим действительную скорость в фронте той части ротора, что находится в проточной части. При этом не забываем, что в проточную часть ротор погружен более чем на половину.

Путем несложных манипуляций определяем интересующие значения. Итак, скорость должна быть v=36000/(3600*2.068)=4.84 м/с. Элементы конструкции ротора, которые затеняют фронт во внимание не принимаем. Если предположить, что между скоростью и потерями давления есть пропорциональная зависимость (а её нет, то для простоты можно и так сделать), то можно легко определить действительные потери давления при нормальных условиях: dP=(4.84/2.93)*127=209,8 Па=210 Па. Разница в 83 Па при расходе 36000 м3/ч и полном КПД вентилятора 67% дает погрешность в потреблении мощности в 1,238 кВт.

Расчет вентилятора притока
Расчет вентилятора притока

Итак, мы добрались до величин, которые уже можно ощутить — введение в заблуждение насчет потерь давления в роторе, и затрат мощности связанных с этим.

Ну и на закуску давайте вернемся к данным по расчету ротора и посмотрим на температуру и влажность наружного воздуха на входе в установку - это значения  -0.1 °C / 65 %, что совсем не свойственно расчетным параметрам наружного воздуха в ХП. Изучив документ более внимательно можно обнаружить, что перед ротором происходит смешение воздуха наружного и воздуха вытяжного, который уже покинул роторный теплоутилизатор.

Расчет рециркуляции
Расчет рециркуляции

Построим процесс в ID диаграмме и проверим результаты.

ID диаграмма. Процесс смешения.
ID диаграмма. Процесс смешения.

Действительно, все совпадает с ювелирной точностью, но вот на что я хотел бы обратить внимание - луч процесса на ID пересекает кривую относительной влажности 100%, и происходит это в зоне отрицательных температур. Это говорит о том, что несмотря на то, что результат смешения не предполагает выпадения конденсата образовываться он все же будет, и присутствовать он будет не в жидкой фазе, а в состоянии наледи на поверхностях.

Синим треугольником отмечена область с максимальным оледенением. Потенциально это может привести к заклиниванию ротора.

Итак, какие в итоге выводы мы можем сделать:

выбор компоновочного решения довольно странный и толком не решает вопрос монтажной высоты ЦК; роторный регенератор по факту не полной площадью участвует в процессе тепломассообмена; в компоновке установки применена рециркуляция зимой после ротора, что однозначно приведет к множеству проблем в работе оборудования; в расчете от производителя приведены данные не вызывающие доверия.
 
Сегодня в СМИ