Воздушно-отопительные агрегаты с бесфорсуночным увлажнением тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.03, кандидат технических наук Наришный, Николай Васильевич

• Наришный, Николай Васильевич
• кандидат технических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат технических наук Наришный, Николай Васильевич

Условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВОЗДУШНО-ОТОПИТЕЛЬНЫХ

АГРЕГАТОВ И ЕЕСФОРСУНОЧНЫХ УВЛАЖНИТЕЛЕЙ.

1.1. Классификация и выбор рациональных схем воздушно-отопительных агрегатов

1.2. Бесфорсуночные увлажнители.

1.3. Анализ работ по тепломассообмену при испарении жидкости со свободной поверхности

1.4. Выводы и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ

ВОЗДУХА В ВОЗДУШНО-ОТОПИТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ С

БЕСФОРСУНОЧНЫМ УВЛАЖНЕНИЕМ.

2.1. Новая принципиальная схема воздушно-отопи -тельного агрегата с бесфорсуночным увлажнением

2.2. Исследование процессов обработки воздуха в воздухонагревателях. Планирование экспериментов

2.3. Исследование обработки (изменения термодинамического состояния) воздуха в увлажнительной ванне агрегата

2.4. Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В03ДУШН0

ОТОПИтеЛЬНОГО АГРЕГАТА С БЕСФОРСУНОЧНЫМ УВЛАЖНЕНИЕМ

3.1. Определение теплоаэродинамических характеристик воздухонагревателей воздушно-отопительного агрегата.

3.1.I. Объект исследований

3.1.2. Стенд для определения теплоаэродинамических характеристик воздушно-отопительных агрегатов.

3.1.3. Методика обработки и представления результатов экспериментов

3.1.4. Результаты исследования теплоаэро-динамических характеристик воздушно-отопительных агрегатов.

3.2. Исследование процесса тепломассопереноса в увлажнительной ванне

3.2.1. Объект исследования

3.2.2. Лабораторная установка и экспериментальный увлажнительный воздушно-отопительный агрегат

3.2.3. Методика обработки экспериментальных данных

3.2.4. Результаты исследования процесса испарения.

3.3. Определение аэродинамического сопротивления ванны. III

3.4. Выводы.

4. ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВОЗДУШНО-ОТОПИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА С БЕСФОРСУНОЧНЫМ УВЛАЖНЕНИЕМ

4.1. Определение расхода воздуха , проходящего через увлажнительную ванну

4.2. Определение относительного нагрева воздуха при контакте с поверхностью воды в ванне

4.3. Определение относительного нагрева воздеха в агрегате до входа в воздухонагреватель.

4.4. Определение удельного количества теплоты,полученной воздухом в ванне

4.5. Определение длины змеевика увлажнительной ванны.

4.6. Определение размеров щелей

4.7. Определение теплотехнических показателей воздухонагревателя.

5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕННОЙ РАБОТЫ И

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

5.1. Внедрение результатов проведенных исследований.

5.2. Определение экономической эффективности использования воздушно-отопительных агрегатов с бесфорсуночным увлажнением в народном хозяйстве

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Воздушно-отопительные агрегаты с бесфорсуночным увлажнением»

В решениях ХХУ1 съезда К С указывается, что основПС ной задачей капитального строительства является наращивание производственного потенциала страны на новой технической основе, сооружение жилищ и объектов коммунально-бытового и соци ально-культурного назначения" I Для выполнения поставленной задачи необходимо новы сить уровень индустриализации строительного производства и степень заводской готовности конструкций и деталей, расширить применение новых эффективных конструкций. Во всех отраслях народного хозяйства последовательно проводить линию на более быстрое техническое перевооружение производства, создание и вы пуск машин и оборудования, позволяющих улучшать условия труда и повышать его производительность, экономить материальные ресурсы" I Индустриализация строительного производства обязывает промышленные предприятия, выпускающие отопительно-вентиляционное оборудование, повышать степень агрегатизации оборудования, то есть в одном блоке, поставляемом на строительные площадки, должно содержаться максимально возможное число единиц оборудования, необходимого для обработки воздуха. Примером полной агт регатизации могут служить воздушно-отопительные агрегаты, предназначенные для нагрева и распределения воздуха в обслуживаемом помещении. Воздушное отопление примерно о начала 50 годов X столе X тия стало одним из основных способов поддержания заданной температуры помещений производственных зданий особенно для помещений большого объема), повсеместно вытеснив металлоемкие системы отопления с местными нагревательными приборами кон вективного типа.Развитию техники воздушного отопления производственных зданий, разработке и успешному применению воздушно-отопительных агрегатов в различных отраслях народного хозяйства страны способствовали работы советских ученых и инженеров: В.Н. Бо гословского, В.А. Бахарева, В.Н. Гусева, П.Н, Каменева, Е.Е.Карписа, М.П, Калинушкина, О.Я. Кокорина, П.С, Колобкова, А.Я.Креслиня, И.Ф.Ливчака, Й.Луговского, А.В. Нестеренко, В,И. Про хорова, А.А.Рымкевича, А.Н.Сканави, Е.В.Стефанова, В.Н.Талиева, И.А.Шепелева, М.М.Баранова, Б.В.Баркалова, Б.И.Вялого, Е.В.Грубского, М.Ю.Иваницкой, Л.Ф.Краснощекова, Г.С.Куликова, Б.Ф.Кулешова, М.Лукомского, Л.Ф.Моора, Л.В.Петрова, А.В.Степанова, М.Д.Тарнопольского, В.Н.Трояновского, Е.О.Шилькрота, И.Р.Щекина и многих других, Рост объема промышленного строительства в нашей стране выдвигает задачи увеличения количественного выпуска и освоения отечественной промышленностью новых видов различного отопительно-вентиляционного оборудования, в том числе создание новых воздушно-отопительных агрегатов. По классификации кондиционеров 2 для обеспечения системы кондиционирования микроклимата (СКМ)* воздушно-отопительные агрегаты входят в группу кондиционеров ограниченного действия отопительных, обеспечивающих поддержание в обслуживаемом поме щении в холодный период года одного или двух параметров внут реннего воздуха, а именно: температуры и влажности, Преимущество этой группы оборудования перед местными кон вективными нагревательными приборами очевидны и состоят в высоких теплотехнических качествах (коэффициенте теплопередачи),маТермин С М введен В.Н. Богословским /89/ К II лом расходе металла, более рациональном размещении в помещении. В работе 5 отмечено, что для одноэтажных производственных зданий большого объема до 1Ъ% от общего количества теплоты, отдаваемого наружными ограждениями, падает на долю перекрытия.Наличие положительного градиента температуры по высоте помещения, достигающего 2 град/м, приводит к значительным непроизводительным затратам теплоты, годовая стоимость которых в отдельных случаях достигает стоимости всей отопительно-вентиляционной системы. Понижение указанного градиента наиболее просто дости гается путем циркуляции внутреннего воздуха, то есть с помощью воздушно-отопительных агрегатов. А.Н.Сканави отмечает 4 что системы воздушного отопления на базе воздушно-отопительных агрегатов могут быстро изменить температуру воздуха в помещении, поддерживая ее с заданной точностью, улучшить санитарно-гигиеническое состояние отапливаемых помещений, исключить бесполезные потери теплоты через стенки транзитных воздуховодов при центральных системах воздушного отопления с помощью кондиционеров и приточных камер и дают возможность осуществить увлажнение воздуха в холодный период года. Возрастающие требования 5 к воздушной среде помещений промышленных зданий диктуют необходимость расширения области применения воздушно-отопительных агрегатов за счет добавления им новой функции обработки воздуха увлажнения. В холодный период года наружный воздух обладает низким влагосодержанием и при его нагреве без увлажнения относитель пая влажность в помещениях не достигает нормируемых значений. Сухость воздуха помещений зачастую является основной причиной респиративных простудных заболеваний. Это утверждение обосно вано наблюдениями характерных симптомов, связанных с высыха нием слизистой оболочки верхних дыхательных путей, Низная от носительная влажность (чрезмерная сухость воздуха) /6/ усиливает испарение влаги со слизистых оболочек дыхательных путей, что вызывает неприятные субъективные ощущения и ухудшает фильтрационные свойства слизистой оболочки верхних дыхательных путей по отношению к пыли и микрофлоре. В таких условиях возбудители простудных заболеваний находят благоприятную почву. Наиболее приемлемым способом увлажнения воздуха в холодный период года является бесфорсуночное увлажнение, путем испарения с открытой подогреваемой поверхности воды. Эти увлажнители в сравнении с форсуночными конструктивно проще, более надежны в эксплуатации, потребляют значительно меньше энергии, а процесс увлажнения сопровождается повышением температуры обрабатываемого воздуха, что является положительным эффектом в холодный период года. Цель работы состоит в создании воздушно-отопительного агрегата с бесфорсуночным увлажнением для работы в режиме нагрева и увлажнения воздуха и разработке инженерной методики расчета указанного агрегата. Научную новизну работы представляют: зависимость для определения степени нагрева воздуха при контакте его с подогреваемой поверхностью воды с учетом диффузионного термоэффекта; зависимость для определения конечной температуры воздуха с учетом его догрева о стенки увлажнительной ванны; критериальная зависимость для определения коэффициента массообмена при испарении жидкости со свободной поверхности в условиях натекания и выхода воздушного потока по нормани; определение границы влияния высоты воздушного пространства увлажнительной ванны на интенсивность испарения; зависимости для определения коэффициента теплопередачи воздухонагревателей, работающих в режиме воздушно-отопительных агрегатов; зависимости для определения аэродинамического сопротивле ния воздухонагревателей, работающих в режиме воздушно-отопи тельных агрегатов; зависимость для определения аэродинамического сопротивления увлажнительной ванны в зависимости от ширины входной и выходной щелей, Практическое значение работы: разработана конструкция воздушно-отопительных агрегатов с бесфорсуночным увлажнением путем испарения жидкости с открытой подогреваемой поверхности при натекании воздушного потока по нормали; конструкция воздушно-отопительных агрегатов с бесфорсуночным увлажнением позволяет использовать их для работы на рециркуляционном и наружном воздухе; предложена инженерная методика расчета воздушно-отопительных агрегатов с бесфорсуночным увлажнением, которая для уско рения выполнения расчетов представлена графически; показана экономическая эффективность от внедрения воздуш но-отопительных агрегатов с бесфорсуночным увлажнением, кото рая составляет 230 тыс.руб. в год, Настоящая работа является составной частью комплексных исследований ВНИИКондиционера по решению научно-технической проблемы 0.74.08. Разработать и внедрить методы и средства, обеспечивающие дальнейшее повышение безопасности и оздоровле ние условий труда в народном хозяйстве", задание 05. Разра ботать оптимальные системы и устройства, обеспечивающие нормируемый воздушно-тепловой микроклимат в промышленных зданиях" (Приложение к постановлению Президиума ВЦСПС, Государственно го комитета СССР по науке и технике и Госплана СССР от 22 де кабря 1980 г. Ie 14/529/269). f Работа выполнена на кафедре теплоснабжения и вентиляции Харьковского инженерно-строительного института и во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте по оборудованию для кондиционирования воздуха и вентиляции (ВНИИкондиционер).Классификация воздушно-отопительных агрегатов ?азмещение источника тепла (И1 по отнош. к агрег. "Размещён цие;йТ) по отношению к помещению Схема взаимного расположения агрегата (А), источника тепла и помещения (ОП) Вид теплоносителя Рас воз тел нию тор На Вне помещения Вне агрегата В помещении п- Р--—Н Горячая вода,пар На На on -н Вытяжной воздух ОП На На Газ I I/ На ОП n-HIZ3 pJ-.-H Электричество Жидкое топливо Рис.1.1 [ч ц На восемь видов воздушно-отопительных агрегатов. Из них два паро водяных, два утилизационных, два электрических, один г а зовый и один жидкотопливный. Для газовых и жидкотопливных аг регатов расположение воздухонагревателя предусмотрено только на нагнетающей линии вентилятора, что объясняется условиями безопасности и значительным конструктивным упрощением. Для ос тальных агрегатов возможно расположение воздухонагревателя как на нагнетающей (тип I так и на всасывающей (тип П) линии вентилятора. Для воздушно-отопительных агрегатов пароводяных (тип I и II) возможна дальнейшая классификация по вспомогательным признакам (рис. 1,2 и рис. 1.3), которые дают дополнительную информацию и могут быть дополнены при достаточном экономическом, конструк тивном и технологическом обосновании. К таким признакам отнесены: расположение агрегата в пространстве (напольный или подвесной); тип вентилятора (радиальный или осевой); форма воздухонагревателя (прямоугольная или кольцевая), Деление агрегатов по признаку "положение в пространстве" (горизонтальное или вертикальное) не отражено в данной класси фикации, так как оно весьма условно, и почти все агрегаты могут быть как горизонтального, так и вертикального исполнения. Классификационная структура разработана для базовых воздушно-отопительных агрегатов, без дополнительных секций обработки воздуха, то есть без увлажнителя, фильтра, смесительной камеры и т д которыми может быть дополнен любой агрегат, Воздушно-отопительные агрегаты предназначены для нагрева (и увлажнения) воздуха обслуживаемых помещений и могут быть использованы в следующих (основных случаях: Классификация воздушно-отопительных агрегатов по дополнительным признакам (тип I) Наименование агрегата Расположение в пространстве Тип вентилятора Форма воздухонагревателя Прямоугольная Осевой Кольцевая Подвесной (настенный, потолочный) Прямоугольная Агрегат воздушноотопительный, пароводянои (Тип I) Радиальный Кольцевая Осевой Напольный Радиальный Рис.1.2 Прямоугольная Прямоугольная Классификация воздушно-отопительных агрегатов по дополнительным признакам (тип II) Наименование агрегата Расположение в пространстве Тип вентилятора Форма воздухонагревателя Прямоугольная Осевой Кольцевая Подвесной (настенный, потолочный) Прямоугольная Агрегат воздушноотопительный, пароводяной (Тип П) Радиальный Кольцевая Прямоугольная Напольный Радиальный Кольцевая Рис.1.3 для организации дежурного отопления в нерабочее время; для отопления (и увлажнения) помещений без приточно-вытяжной вентиляции или с системой вытяжной вентиляции с кратностью обмена не более 0,5 в час; для восполнения недостаточной мощности (нагрев и увлажне ние) систем приточной вентиляции, Во всех этих случаях воздушно-отопительные агрегаты рабо тают при полной рециркуляции внутреннего воздуха, т.е. при так называемом отопительном режиме, Нормативные ограничения использования рециркуляции для ряда производств с токсичными и другими выделениями существенно сужают возможность применения воздушно-отопительных агрегатов и требуют изменения их конструкций для работы в вентиляционном режиме (частично или полностью на наружном воздухе). Для такого режима необходимо дополнительное оборудование: приемный блок (или смесительная камера), воздушный фильтр, увлажнительное устройство, т.е. весь набор секций, необходимый для обра ботки приточного воздуха* За основу построения компоновок воздушно-отопительных аг регатов принят базовый агрегат (вентилятор воздухонагрева тель),т,в. неизменяемый элемент для всех возможных схем. Вое пользовавшись также принципом ограничения свободы перестановок секций, разработанным для компоновок центральных кондиционе ров 7 определено рациональное количество схем обработки воздуха в агрегатах, которые сведены в табл. I I Укрупненно определено три основных (условных) режима работы агрегатов: отопительный, отопительно-вентиляционный и вентиляционный /10/. Для отопительного режима рациональными являются две схемы: базовый агрегат и дополнение его увлажнителем, Таблица 1,1 Рациональные компоновки воздушно-отопительных агрегатов Режим работы Отопительный (полная рециркуляция) Ж компоновок I 2 Характеристика компо ковок Базовый агрегат (воздухе нагреватель вентилятор) Базовый агрегат, увлажни те ль Приемный блок (с рецирку ляцией), фильтр, базовый агрегат Приемный блок (с рецирку ляцией), фильтр,увлажни тель, базовый агрегат Приемный блок (с рецирку ляцией), фильтр совмещен ный с увлажнителем, базо вый агрегат Приемный блок, фильтр,ба зовый агрегат Приемный блок, фильтр, базовый агрегат, увлажнитель Отопительно-ве нтил яционный (с частичной рециркуляцией) Вентиляционный I 2 Следует отметить, что увлажнение воздуха из-за сложности его осуществления, не присуще ни одному из зарубежных воздушно-отопительных агрегатов, в то же время является одним из существенных факторов расширения области использования агрегатов. Вопросу размещения воздухонагревателя по отношению к вентилятору посвящены работы I I 12, 13, 14/, в которых сделан однозначный вывод о целесообразности размещения воздухонагревателя на нагнетающей стороне вентилятора. Показано, что при этом увеличивается воздухопроизводительность вентилятора, а при равной воздухопроизводительности уменьшается потребляемая мощность. Д.Н, Борченко 1 3 при исследовании воздухонагревателей, расположенных на нагнетающей стороне вентилятора, объясняет увеличение теплоотдачи за счет турбулизации, присущей нагне таемому воздушному потоку, В.Е, Александров в 30-х годах провел испытания воздушноотопительного агрегата с размещением воздухонагревателя на нагнетающей стороне осевого вентилятора. Были поставлены два эксперимента. В одном случае теплоноситель подавался только в первый ряд воздухонагревателя. В другом случае нагревались оба ряда воздухонагревателя. В результате оказалось, что для второго ряда воздухонагревателя коэффициент теплопередачи получился примерно такой, каким он должен быть по экспериментальному уравнению, а для первого ряда он был выше. Рост ко эффициента теплопередачи был отнесен за счет турбулизации воздушного потока осевым вентилятором, расположенным вблизи воздухонагревателя /14/, М.Лукомокий в 1953...56 гг. провел исследования и раз работал воздушно-отопительные агрегаты типа MB и АПВС. Было устаншлено, что коэффициенты теплопередачи воздухонагревателей, работающих на нагнетании в режиме воздушно-отопительных агрегатов, выше коэффициентов теплопередачи воздухонагревателей, обдуваемых прщ1ым воздушным потоком и расположенных на всасывающей линии вентилятора 1 5 Следует отметить, что автор приве денной работы не разграничивал повышение коэффициента теплопе редачи воздухонагревателей за счет турбулизации нагнетающим потоком и турбулизации осевым вентилятором, не указывал принятого расстояния между воздухонагревателем и осевым вентилятором,Это обстоятельство является важным, если принять во внимание, что в воздушно-отопительных агрегатах типа А В и АПВ, выпускаемых ПС некоторыми предприясиями до настоящего времени, осевой вентилятор крепится к воздухонагревателю посредством диафрагмы /16/, затеняющей углы воздухонагревателя. А так как воздухонагрева тель установлен в неспосредственной близости от вентилятора,то также затенена и центральная часть воздухонагревателя от кока осевого вентилятора). Указанные причины приводят к снижению среднего коэффициента теплопередачи, отнесенного ко всей по верхности нагрева воздухонагревателядоскольку величину зате ненных участков определить затруднительно* В работах /15,17,18/ уделено внимание выбору скорости теплоносителя в трубках воздухонагревателей. Отмечено, что не всякое увеличение скорости теплоносителя практически целесо образно. Оно оправдано в ламинарном и переходном режимах дви жения, так как при этом резко растет коэфф1циент теплопередачи. В турбулентном режиме движения теплоносителя необходимо обос нованное увеличение скорости, так как рост гидравлического сопротивления опережает рост коэффициента теплопередачи воздухонагревателя. В работах Е.В. Грубского /19,20,21,22/ приведены результаты исследований и разработка воздушно-отопительных агрегатов с кольцевым воздухонагревателем, которые не были освоены отечественной промышленностью. Проведенные испытания промышленного образца воздушно-отопительного агрегата с кольцевым нагревателем из стальных труб со спирально-навивным оребрением и осевым вентилятором 06-320 показали, что влияние турбулизации потока воздуха сказывает6 ся на величине коэффициента теплопередачи в меньшей степени,чем в конструкции с нагревателем из алюминиевых труб с катанными ребрами. Автор объясняет это тем, что при прохождении воздуха через воздухонагреватель, изготовленный из труб со спирально навивным оребрением, имеющим гофрированную поверхность, возникает высокая степень турбулизации. Поэтому дополнительная турбулизация воздуха вентилятором не влияет так на рост коэффи циента теплопередачи, как при обтекании труб с катанными ребрами, имеющими гладкую поверхность. При этом численное значение увеличения коэффициента теплопередачи для различных конструкций воздухонагревателей может значительно отличаться друг от друга и в опытах по кольцевым воздухонагревателям эта величина сое тавляла 45 98%. Аэродинамическое сопротивление воздухонагревателя опреде лялось как разница между значениями полных давлений вентилятора и воздушно-отопительного агрегата. Обработка эксперимен тальных значений производилась с включением в выражение для аэродинамического сопротивления величины окружной скорости вентилятора. Анализ результатов исследования показывает, что турбулизация потока при малых весовых скоростях движения воз духа приводит к резкому увеличению аэродинамического сопро тивления, которое с увеличением весовой скорости растет менее интенсивно, чем сопротивление воздухонагревателя при отсугст В И перед ним вентилятора, В дальнейшем наступает момент,когИ

Заключение диссертации по теме «Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение», Наришный, Николай Васильевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа развития отечественной и зарубежной техники производства воздушно-отопительных агрегатов для сис -тем воздушного отопления производственных помещений определены классификационные закономерности и разработана классификационная структура. Эвристическая основа разработанной классифика -ции позволила обосновать рациональные компоновки воздушно-отопительных агрегатов для работы в различных режимах: отопительном (полная рециркуляция внутреннего воздуха), отопительно-вентиляционном (на смеси рециркуляционного и наружного воздуха) и вентиляционном (полностью на наружном воздухе).

2. Предложена новая принципиальная схема воздушно-отопи -тельного агрегата с бесфорсуночным увлажнением воздуха за счет объединения базового отопительного агрегата с увлажнительной ванной. Увлажнение воздуха в агрегате осуществляется испарением жидкости с открытой подогреваемой поверхности воды при натека-нии воздушного потока по нормали.

3. Теоретическое рассмотрение совместно протекающих про -цессов тепломассопереноса в увлажнительной ванне показало необходимость учета переноса теплоты за с чет диффузионного термоэффекта при температуре жидкости 40°С и более. Показано, что влияние диффузионного термоэффекта возрастает с ростом температуры поверхности воды и при 70°С составляет примерно 25$ от общего количества явного переноса теплоты с поверхности испарения в обрабатываемый воздух.

4» Теоретически решена задача о догреве воздушного потока на стенках увлажнительной ванны. Построена математическая модель процесса явного теплопереноса в увлажнительной ванне воздушно-отопительного агрегата, получены обобщающие зависимости, определяющие нагрев воздуха за счет теплоты, выделяемой от водной поверхности и от нагретых поверхностей стенок.

5. Определено, что теплоаэродинамические характеристики воздухонагревателей при работе в режиме воздушно-отопительных агрегатов (в закрученном потоке) отличны от характеристик, получаемых при стандартных испытаниях ( при равномерном прямом набегающем потоке).

Предложен и опробован метод определения численных коэффициентов теплоаэродинамических характеристик воздухонагревателей основанный на замене интеграла квадрата ошибок интегралом квадрата ошибок логарифмов, что позволило осуществить планирование экспериментов, сократившее объем последующих опытов при сохранении достаточной точности полученных результатов.

6. Экспериментальные исследования теплоаэродинамических характеристик воздушно-отопительных агрегатов показали необходимость изменения ранее существовавшей схемы размещения воздухонагревателя в непосредственной близости к вентилятору. Определено, что при размещении воздухонагревателя на расстоянии

IЬ =0,4 от вентилятора увеличение коэффициента теплопередачи воздухонагревателя по сравнению с составляет для различных типов воздухонагревателей от 3,5 до 30,8%.

Определены эмпирические зависимости коэффициента теплопередачи и показателей аэродинамического сопротивления воздухонагревателей, работающих в режиме воздушно-отопительных агрегатов.

7. Исследовано влияние гигротермических и аэродинамических условий на процесс массопереноса в лабораторной установке и увлажнительной ванне воздушно-отопительного агрегата при натека-нии воздушного потока по нормали к поверхности испарения, получены критериальные выражения в виде

Определено, что высота воздушного пространства увлажни -тельной ванны ( в зоне действия начального участка воздушного потока) не влияет на интенсивность испарения. I

8. Сравнительные исследования процессов испарения в предложенном воздушно-отопительном агрегате с бесфорсуночным ув -лажнением с увлажнителем фирмы "Армстронг" (США) показали,что отечественный агрегат эффективнее на 14,3%.

9. Экспериментальным путем, исходя из аддитивности аэродинамического сопротивления увлажнительной ванны, определены коэффициенты местного сопротивления увлажнительной ванны, отнесенные к соотношению размеров выходной щели.

10. Комплекс теоретических и экспериментальных исследова -ний обосновал методику инженерного расчета воздушно-отопительного агрегата, которая позволяет определить: расход воздуха, проходящего через увлажнительную ванну; относительный нагрев воздуха при контакте его с водной поверхностью увлажнитель -ной ванны и на входе в воздухонагреватель; удельное количество теплоты, полученной воздухом в ванне; теплотехнические показатели воздухонагревателей, а также необходимые конструк -тивные показатели агрегата (размеры щелей и длина змеевика увлажнительной ванны).

Разработанная инженерная методика представлена в виде номограмм, позволяющих свести трудоемкие расчеты к графоаналитическим определениям.

Приведен численный пример подбора воздушно-отопительного агрегата с бесфорсуночным увлажнением.

11. По результатам проведенных исследований ВНЙИкондиционером (при участии автора) совместно с ХИСИ, ЦНИИпромзданий,.ГПИ Сантехпроект и заводами изготовителями разработана техническая документация и осуществлено внедрение параметрического ряда воздушно-отопительных агрегатов с бесфорсуночным увлажнением типа А0У2-4-01УЗ, А0У2-6,3-01УЗ, А0У2-10-01УЗ.

Результаты исследований вошли в ГОСТ 25152-82 "Агрегаты воздушно-отопительные. Типы и основные параметры".

12. Годовой народнохозяйственный экономический эффект от внедрения воздушно-отопительных агрегатов с бесфорсуночным ув -лажнением составляет 230 тыс.руб.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Наришный, Николай Васильевич, 1984 год

1. Щекин И.Р., Куликов Г.С. Основы классификации оборудования для кондиционирования воздуха.- В кн.: Кондиционеры. Калориферы. Вентиляторы.-М.: ЦНИИТЭстроймаш, вып. 2(8), 1972, с. 3 . II.

2. Бахарев В.А., Трояновский В.Н. Воздушное отопление производственных зданий с сосредоточенной подачей воздуха.- В кн.: Улучшение проектирования вентиляции, отопления и теплоснабжения промышленных зданий.- М.: НТО Стройиндустрии, I960, с. 5 . 14.

3. Сканави А.Н. Конструирование и расчет систем водяного и воздушного отопления зданий.- М.: Стройиздат, Б83.-304 с.

4. СНиП-33-75. Строительные нормы и правила: Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.- М.: Стройиздат,Б82. -96 с.

5. Стефанов Е.В. Вентиляция и кондиционирование воздуха: Общая часть.- Л.:ВВИТКУ,1970.-544 с.

6. Щекин И.Р. Некоторые закономерности построения компоновок центральных кондиционеров.- В кн.: Санитарная техника* -Вып. XXII Киев: Буд1вельник, вып.XXII, 1972, с. 109 . 114.

7. Щекин И.Р., Наришный Н.В. Воздушно-отопительные агрегаты: Обзорная информация.- М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1977.-56 с.

8. Щекин И.Р., Наришный Н.В. Классификация отопительно-вентиляционных агрегатов,- В кн.: Кондиционеры, калориферы,вентиляторы. Экспресс,- М.: ЦНИИТЭстроймаш, В74,№7, с. I.4.

9. Щекин И.Р., Наришный Н.В. К вопросу оптимизации схем отопите л ьно-вентиляционных агрегатов.- В кн. Кондиционеры, калориферы, вентиляторы. Экспресс,- М,: ЦНИИТЭстроймаш, 1975,№2,с. I . 4.

10. Фильней М.И. Взаимное расположение калориферной установки и вентилятора. Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура.- Новосибирск: 1962,№4, с.155. 164.

11. Калинушкин М.П. Особенности работы вентиляторов в калориферных установках,- В кн.: Калориферные установки. Материалы семинара. М.: Московский Дом научно-технической пропаганды им.Ф.Э.Дзержинского,В80,с. 56 . 57.

12. Борченко Д.Н. Способ повышения теплоаэродинамической зависимости воздухонагревательных установок.- В кн.: Калориферные установки.Материалы семинара.- М.: Московский Дом научно-технической пропаганды им. Ф.Э.Дзержинского, 1980, с. 58 . 59.

13. Александров В.Е. Отопительные агрегаты.- Отопление и вентиляция.- М.: Объединенное научно-техническое изд.1937, №8, с. 17 . 21.

14. Лукомский С.М. Воздушно-отопительные агрегаты со спирально-навивными и пластинчатыми калориферами.- М.: Промстрой-издат, 1957.- 48 с.

15. Краснощеков Л.Ф. Расчет и проектирование воздухонагревательных установок для систем приточной вентиляции.-Л.: Стройиздат, 1972.- 88 с.

16. Карпис Е.Е. Теплопередача одноходовых и многоходовых калориферов. В кн.: Бюллетень строительной техники, 1955,№8, с. 3 . 7.

17. Аграновский Д.В. Увеличение теплоотдачи пластинчатого калорифера при обогреве водой.- Отопление и вентиляция, 1935, N2 12, с. 22 . 25.

18. Грубский Е.В. Применение кольцевых нагревателей в конструкциях отопительных агрегатов.- В кн.: Наука и техника в городском хозяйстве.- К.: Буд1вельник, 1967, вып.9,с. 113 . 120.

19. Грубский Е,В. Эффективность применения кольцевых нагревателей в конструкциях отопительно-вентиляционных агрегатов. В кн.: Теплоснабжение и вентиляция. Тезисы докладов.-К.: НТО Стройиндустрия, 1967, с.32 . 34.

20. Грубский Е.В. Аэродинамическое сопротивление нагревателей в конструкциях отопительно-вентиляционных агрегатов.- В кн.: Санитарная техника.- К.: Буд1вельник, 1968, вып.6, с. 67 . 73.

21. Грубский Е.В, Конструирование и расчет отопительно-вентй-ляционных агрегатов.- В кн.: Санитарная техника.- К.: Будильник, 1968, вып.7,с. 21 . 30.

22. Щекин И.Р. Обзор зарубежных центральных нондиционеров.-М., ЦНИИТЭстроймаш, 1972.- 64 с.

23. Numbez о/ inils Sfiyped. /lit Conditioning, Healing, and Refrigeration Hews, iS70; yi2i} Hs7. P8.

24. Healing, PdumSing /(it Conditioning; /372) Januazy J,1. Щ НЧ.

25. Ah Conditioning, Heating, and Refzigezation Mewsy <97Zf june) U8} p. 26.

26. Heating piping and ait Conditioning.; /96?^ pJ79967} NsHj р 73; /Щ p. 160; 4970, p. 159) 1970, №6, p. 96; 1972., НЧ, pJ6Z)iS72}ti%p.H0;WeH^S.

27. Healing and Venii fating Hews, 4971 ? MM, H40t p. 7;m, MiH) a/-//, p.9.

28. Tfie Heating, and VentiCating eng'meez and jauznai of ait conditioning,t 1971, Votl/5) Govern Be zJ1.'532, p. Л-16.30. /tir conditioning Heating, and zefcigezalion (slewsj 1969} Auqasl, p. 42.

29. Healing and Ventilation Hem} 497/, ШагсЯ, p. 20.

30. Healing and Ventifation /tews, 4971, MM, N40, p. 34.

31. Проспект фирмы KCima wazme GEA, ФРГ, 4977, 20c.t

32. Проспект фирмы Tu&ospiz 0// aewmecanicte, Италия,4972, Чс.

33. Проспект фирмы VEB fflascfiine fabric Htma, 1975, 8c.

34. Проспект завода Szeltbzo niuven) 4978, 4c.

35. Щекин И.P. Оборудование для кондиционирования воздуха, выпускаемое заводами ЧССР.- М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1973.-34с.

36. Наришный Н.В., Русланов Г.В., Киселев Е.Е. Отопительно-вентиляционные агрегаты фирмы ".Джи-э-джи",- В кн.: Кондиционеры, калориферы, вентиляторы. Экспресс-информация.-М., ЦНИИТЭстроймаш, В74, MS,о.5 . 6.

37. Справочник проектировщика: Вентиляция и кондиционирование воздуха./ Под редакцией И.Г. Староверова.- Строй- издат.ч.П, 1965.- 504 с.

38. А.с. № 503094 (СССР).Устройство для увлажнения воздуха. / Р.В.Щекин, Н.В.Степанов, Р.М.Зайченко.- Опубл. в Б.И., 1976,№6.

39. А.с.№629409 (ССОР). Устройство для увлажнения воздуха. / И.Р.Щекин, Н.В.Наришный, Р.В.Щекин.- Опубл. в Б.И.,1978,№59.

40. А.с.№687318 (СССР).Устройство для увлажнения воздуха. /И.Р.Щекин, Б.И.Бялый, Н.В.Наришный.- Опубл. в Б.И.,1979, № 35.

41. А.с.№823764 (СССР).Устройство для увлажнения воздуха. /И.Р.Щекин, Н.В.Наришный,С.И.Колодяжный, С.Л.Мазур.-Опубл. в Б.И. , 1981,№15.

42. А.с.№354229 (СССР).Устройство для увлажнения воздуха. / Р.В.Щекин.- Опубл.в Б.И.,1972,№30.

43. Нестеренко.А.В. Основны термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха.- М.: Высшая школа, №1971.-460 с.

44. А.с.№ 647505 (СССР).Установка для кондиционирования воздуха. /Г.С.Куликов, И.Р.Щекин, Н.В.Наришный, В.В.Сазонов, А.С.Плехов, С.И.Колодяжный.- Опубл. в Б.И.,В79,№6.

45. А.с. № 646152 (СССР).Кондиционер./Г.С.Куликов, И.Р.Щекин, Н.В.Наришный, В.Б. Горелик.- Опубл. в Б.И., 1979,№5.

46. А.с.№771415 (СССР).Конвектор./ О.Я.Кокорин, Л.И. Ставиц-кий, А.Г. Богословский, С.В. Нефедов и др.- Опубл. в Б.И.,1980,№38.

47. Кондиционеры: Каталог-справочник.-М.: ЦНИИТЭстроймаш,1981,-320 с.

48. Акменс П.Ю. Применение увлажнителей воздуха с открытой подогреваемой поверхностью испарения.- В кн.: Вентиляция и кондиционирование воздуха.- Рига: РПИ, вып.6, C.3.I0.

49. Проспект фирмы Aimsltong. (ПасА'те Woz#s? США, 1975,16 с.

50. Щекин И.Р., Наришный Н.В. Испытания увлажнителей фирмы

51. Армстронг" (США).- В кн.: Кондиционеры, калориферы и вентиляторы,- М,: ЦНИИТЭстроймаш, 1977,с. 13 . 15.

52. Клячко Л.С. Испарение жидкости в свободном потоке и теоретическое обоснование формулы Дальтона.- Журнал технической физики. А.Н. СССР, 1936, № 4, с. 741 . 752.

53. Баранаев М.К. Кинетика испарения. В журнл.: Успехи химии. 1938, т.УП, вып.8 , с.1231 . 1259.

54. Nussett И/. Watmehdezgang. X)'i/fusion und Vezdunsiung.-malfiematit: und mechanik; /950,

55. Лыков А.В. Теория сушки.- M.: Энергия, 1968.-472 с.

56. Лыков А.В. Тепло и массообмен в процессах сушки,- М. -Л.: Госэнергоиздат, 1956.- 464 с.

57. Лыков А.В., Грязнов А.А. Молекулярная сушка.-М.: Энергия, . 1956.- 270 с.

58. Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник.- М.: Энергия, 1978.- 480 с.

59. Докучаев Н.Ф. Применение термогидрометрических методов к исследованию процесса испарения: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн.наук. -М.: МТИПП, 1951.- 18 с.

60. Полонская Ф.М. Исследование температурного поля влажных материалов в процессе сушки (период постоянной скорости), ЖТФ, 1953, 23, с,796 . 802.

61. Нестеренко А.В. Тепло и массообмен при испарении жидкостисо свободной поверхности.- Журнал технической физики. АН СССР, 1954, т.24, №4, с.729 . 741.

62. Гухман А.А. Об одном из аргументов критериальных уравнений тепло и массообмена в процессах испарения и сушки,- Теплоэнергетика, 1954,№5,с. 6 . 10.

63. Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок.- М.- Л.: Госэнергоиздат, 1963.- 320 с.

64. Берман Л.Д. Об аналогии между тепло- и массообменом.- Теплоэнергетика, 1955,№8,с.10.19.

65. Сергеев Г»Т. Тепло- и массообмен при испарении жидкости ввынужденный поток газа,- Инжешрно-физический журнал, 1961, № 2, том 1У, с. 77 . 81.

66. Сергеев Г.Т. Исследование внешнего тепло- и массопереноса при испарении жидкости капиллярно-пористым телом. -Инженерно-физический журнал, 1961,№5, том 1У, с. 33 . 37

67. Сергеев Г.Т. Исследование процесса переноса тепла и вещества при испарении жидкости в вынужденный поток газа. В кн.: Тепло- и массоперенос, Минск: Энергия, 1968,с. 75 . 79.

68. Федоров Б.И. Экспериментальное исследование процесса испарения воды в неизотермический турбулентный пограничный слой.- Инженерно-физический журнал, 1964, том УП,№1,с. 21 . 27.

69. Вайнберг Р.Ш. Конвективный тепло- и массообмен при неадиабатическом испарении легколегучмх жидкостей из пористой пластины.- Инженерно-физический журнал, 1967,том ХШ, № I, с. 51 . 58.

70. Вайнберг Р.Ш. Обобщение данных по конвективному теплообмену с испарением в турбулентный пограничный слойт-Инженерно-физический журнал, 1967, том ХШ,№4, с.510 . 513.

71. Полонская Ф.М. Об особенностях испарения низкокипящих органических жидкостей со свободной поверхности,- В кн.: Исследование тепло- и массообмена в технологических аппаратах, Минск: 1966, с.226 . 230.

72. Катто И., Аоки X. Особенности турбулентного теплообмена при испарении жидкости с поверхности,- Тепло- и массопере-нос,Минск: 1968, т.2.о.309 . 319.

73. Кузина Т.М. Экспериментальное исследование закономерностей тепло- и массообмена при испарении растворов/. Сборник научных трудов Ивановского энергетического института им.В.И.Ленина, В 62, вып.10,ч.2,с.38 . 52.

74. Клячко Л.С» Тепло- и массоперенос в промышленной вентиляции и сушильной технике.- В кн.: Вопросы проектирования и монтажа систем отопления,вентиляции и кондиционирования воздуха.- М.: ВНИИГС, 1963, № Б, с. 129 . 141.

75. Петров Л.В. Испарение воды в условиях свободной конвекции и вынужденного движения воздуха.- В кн.: Межотраслевые вопросы строительства (отечественный опыт).- М.: ЦИНИС, 1970,вып.8. с.16 . 19.

76. Петров Л.В. Экспериментальные исследования процессов испарения воды в условиях совместного действия свободной и вынужденной конвекции.- М.: Автореферат диссертациина соискание ученой степени канд.техн.наук, 1970,с.20.

77. Голдистин Л., Спэрроу Е.М. Характеристика тепло и массообмена в канале с гофрированными стенками.- Теплопередача, ©77, Ш 2, с. 30 . 38.

78. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.- М.: Энергия, 1973. 320 с.

79. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сухомел А.С. Теплопередача.-М,: Энергия, 1969.-440 с.

80. Юдин В.Д., Тохтарова Л.С., В.А. Локшин, Тулин С.Н. Обобщение опытных данных о конвективном теплообмене при поперечном омывании пучков труб с поперечным ленточным и шайбовым оребрением н Труды ЦКТИ, 1968,вып.82, с.103.132.

81. ГПагта/ U. ветегкипуел iu einiyen tTloc/e££6e6zac№i/zgez den tyemeinsamen Waime und Sioffubezizaguny in c/e.t Lufiiecfinik. Lufl - und kaiietechnik t 1974, ti'5t c. Z5i. 25<t.

82. Отопление и вентиляция: Вентиляция / В.Н, Богословский, В.И.Новожилов, Б.Д. Симаков, В.П. Титов.- М.: Стройиздат,часть И, В 76.- 440 с.

83. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. М.:Высшая школа, 1972.-420 с,

84. Полушкин А.А. О критериях подобия тепло- и массообмена в процессах испарения жидкости,- Инженерно-физический журнал, 1959,N22, с.129 . 144.

85. Стефанов Е.В. Об одной особенности процессов тепло- и массообмена в форсуночных камерах,- В кн.: Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях.М.: В65, с.134 . 142,

86. Бобе Л.С., Лебедев П.Д., Пинский Б.Я. Некоторые вопросы тепло- и массообмена в парогазовой фазе при испарении жидкости.- Инженерно-физический журнал, 1976, том XXX, №1,с. 27 . 30.

87. Наришный Н.В., Щекин И.Р. Выбор способа увлажнения для использования в воздушно-отопительных агрегатах.- В кн.: Вентиляция и кондиционирование воздуха.- Рига, РПИ, 1977, №9,с.124 . 130.

88. Щекин И.Р., Наришный Н.В. Новое устройство для увлажнения и нагрева.- В кн.: Кондиционеры,калориферы и вентиляторы. Экспресс-информация.-М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978,№ 3,с. 14 . 17.

89. А.с. № 956920 (СССР).Устройство для увлажнения воздуха.

90. Н.В.Наришный, И.Р.Щекин. Опубл. в Б.И., 1982,№33.

91. Бялый Б.И., Динцин В.А., Степанов А.В. Выбор поверхности различных типов воздухонагревателей.- В кн.: Калориферные установки. Материалы семинара.- М.: Московский Дом научно-технической пропаганды им.Ф.Э.Дзержинского,1980, С.22.28.

92. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. М.: Наука, том I, 1966т 632 с.

93. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения.- М.: Энергия, 1968.- 584 с.

94. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений.М.: Энергия, 1967,- 90 с.

95. Наришный Н.В. Термовлагорегулятор для исследования вентиляционных процессов.- В кн.: Реферативный сборник. Межотраслевые вопросы строительства. Отечественный опыт.-М.: ЦННИС, 1971, вып.9, с. 85 . 87.

96. ПО. Наришный Н.В. Процесс испарения при натекании воздушного потока по нормали к водной поверхности,- В кн.: Санитарная техника,- Киев; Буд1вельник, 1977, вып.17,с.42 . 45.

97. IЯ. Scekin, M.V. Naiisnyi. Uniezsucftung, dez Vezdamp-funyspzozesse des Wossets Seim Anslzomen c/es Luflslzomes senkzecfii zc/z WossezoSez/fecrfe,-Lu/l und Kdtielecfinik, ГДР) {979,c. 27 .78.

98. Батурин B.B. Основы промышленной вентиляции. M.: Профиздат, 19 65.- 608 о.

99. Щекин И.Р., Степанов А.В., Наришный Н.В. Графоаналитическое определение теплотехнических характеристик калориферов." Водоснабжение и санитарная техника, 1977,№6, с. 32 . 33.

100. ТУ 4824-80. Агрегаты воздушно-отопительные А02,А0Д2, А0У2.- Введ.с 01.01.81 до 01.01.85.- 24 с.

101. ГОСТ 25152-82. Агрегаты воздушно-отопительные. Типы и основные параметры / Авторы: Г.С. Куликов, И.Р.Щекин, Н.В.Наришный, Б.И.Бялый, А.А.Бондаренко, А.В.Степанов.-М.: Стандарт, В82.- 6 с.

102. Инструкция по определению экономической эффективности нового оборудования для кондиционирования воздуха и вентиляции.- М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978, 166 с.

103. ТУ-78 УССР-65-75. Отопительно-вентиляционные агрегаты.-Введ. с 01.01,79 до 01.01.83.- 16 с.