Надежная эксплуатация воздухонагревателя зависит от его конструкции. Для исключения образования воздушных пробок, которые могут вызвать нарушение циркуляции теплоносителя и шум, а также облегчения удаления воздуха, направление движения воды должно быть снизу вверх. Поэтому входной патрубок, к которому подключается подающий трубопровод, расположен внизу, а выходной, к которому подключается обратный трубопровод, — вверху (рисунок 8.8). Расположение распределительного коллектора (подающий) на более высоком уровне и сборного (обратный) на более низком, а также присоединение концов змеевиков из трубок к этим коллекторам по тому же принципу обеспечивает хороший дренаж воздухонагревателя при ремонте.

В поверхностных воздухонагревателях принято многоходовое прохождение воды по трубкам, количество трубок в змеевике называется количеством ходов, которое может быть только четным, так как распределительный и сборный коллекторы размещены с одной стороны. Чем больше ходов, тем меньше точек присоединения к коллекторам, тем на меньшее количество потоков делится общий поток воды через воздухонагреватель, и тем больше скорость воды в трубках и, соответственно, потери давления по воде.

Рисунок 8.8. Схема распределения потоков воды в воздухонагревателе

Очень важно в поверхностном воздухонагревателе при его подборе, когда определяется число ходов, равномерно распределить общий поток воды по трубкам так, чтобы обеспечить требуемые скорости движения воды во всех режимах эксплуатации воздухонагревателя и не превысить допустимые значения потерь давления по воде.

При скоростях воды менее 0,3 м/с имеют место ламинарный и переходный режимы течения горячей воды в трубках, при которых коэффициент теплоотдачи со стороны воды достигает самых низких значений, а, следовательно, и коэффициент теплопередачи очень мал по сравнению с турбулентным режимом движения. Рекомендуемые скорости движения воды в трубках, при которых достигается устойчивый турбулентный режим течения и минимальное количество трубок воздухонагревателя, — 1,5-2,0 м/с в расчетном режиме при максимальной нагрузке на воздухонагреватель. При скоростях движения воды выше 1,8 м/с может происходить эрозия медных труб, при скоростях выше 2,5 м/с наблюдаются значительные потери давления по воде, потери давления по воде для воздухонагревателей не должны превышать 25 кПа.

В процессе эксплуатации системы кондиционирования воздуха возникает необходимость в регулировании теплоотдачи воздухонагревателя. При количественном регулировании теплоотдачи с повышением температуры наружного воздуха расход теплоносителя уменьшается. При отрицательных температурах наружного воздуха возможно замерзание воды в отдельных трубках воздухонагревателя в результате прекращения в них циркуляции, несмотря на то, что средняя конечная температура теплоносителя, на которую реагирует датчик защиты от замерзания, может быть выше предельного значения. Нарушение циркуляции в отдельных трубках может быть связано с возникновением естественного циркуляционного давления от охлаждения воды, отрицательного по знаку, которое будет тормозить движение воды. Величина циркуляционного давления определяется разностью веса столбов охлажденной жидкости в сборном коллекторе и нагретой жидкости в распределительном коллекторе, которая зависит только от температуры жидкости и разности отметок центра распределительного и сборного коллектора. В расчетном режиме скорости движения жидкости достаточно велики, и естественное циркуляционное давление не оказывает существенного воздействия на распределение потоков. В процессе количественного регулирования при уменьшении расхода и скорости движения воды естественное циркуляционное давление по величине становится соизмеримо с давлением потока воды, что может привести к прекращению циркуляции в отдельных трубках. В процессе регулирования теплоотдачи скорость движения теплоносителя не должна опускаться ниже критического уровня. Расчетами установлено, что для большинства типов воздухонагревателей значение критической скорости не превышает 0,15 м/с [29]. Это значение и принято в качестве минимально допустимого для скорости движения воды в трубках воздухонагревателя.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒