моделирование. Автоматизация кондиционирования воздуха
 Скачать 466.44 Kb.
|
1.Краткое описание технологического процесса1.1 Классификация систем кондиционирования Кондиционирование воздуха - это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). 1.2 Состав системы кондиционирования воздуха В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, т. е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха, калориферы, насос, камера орошения), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления. Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий). Основное оборудование системы кондиционирования для подготовки и перемещения воздуха агрегатируется (компонуется в едином корпусе) в аппарат, называемый кондиционером. Во многих случаях все технические средства для кондиционирования воздуха скомпонованы в одном блоке или в двух блоках, и тогда понятия «СКВ» и «кондиционер» однозначны. 1.3 Рециркуляционная (замкнутая) СКВ В рециркуляционных (замкнутых) СКВ (рис. 1) многократно используется один и тот же воздух, который забирается из помещения, подвергается в кондиционере необходимой обработке и снова подается в помещение. Таким образом, осуществляется полная рециркуляция воздуха. Рециркуляционные системы применяют для помещений, в которых образуются только тепло - и влагоизбытки и в которых отсутствуют выделения вредных паров, газов и пыли. Если в воздух помещений поступают вредные пары, газы и пыль, то применять СКВ с полной рециркуляцией можно, лишь при включении в комплект устройств по обработке воздуха, специальных аппаратов для очистки воздуха от вредных примесей, что весьма усложняет системы и обычно экономически нецелесообразно. К такому решению прибегают тогда, когда нельзя использовать наружный воздух.  Рис. 1. Принципиальная схема центральной рециркуляционной (замкнутой) СКВ: 1 - вытяжной вентилятор; 2 - воздухоприемная камера; 3 - центральный кондиционер; 4 - приточный вентилятор В СКВ с полной рециркуляцией осуществляются только очистка воздуха от пыли и тепловлажностная обработка, поэтому такие СКВ применяют для кондиционирования воздуха в помещениях, в которых требуется поддержание температурно-влажностных параметров воздуха, а потребность в наружном воздухе отсутствует или удовлетворяется другими системами. К числу таких помещений относятся многие технологические помещения с тепловыделяющим оборудованием (залы вычислительных машин, радиоцентры и т. п.). Наиболее распространенной является СКВ с частичной рециркуляцией, в которой используется смесь наружного и рециркуляционного воздуха (рис. 2). Такие системы применяют при условии, что воздух, используемый для рециркуляции, не содержит токсичных паров и газов, а расчетное количество вентиляционного воздуха для удаления избытков теплоты и влаги превышает количество наружного воздуха, которое должно подаваться в помещение для ассимиляции вредных паров и газов.  Рис. 2. Принципиальная схема однозональной центральной СКВ с частичной рециркуляцией: 1 - воздухоприемная камера; 2 - вытяжной вентилятор; 3 - воздуховыбросная шахта; 4 - воздуховод вытяжной системы; 5 - приточный воздуховод; 6 - вентилятор; 7 - центральный кондиционер Кроме того, использование рециркуляционного воздуха должно приближать температурно-влажностные параметры наружного воздуха к требуемым параметрам приточного воздуха. СКВ с частичной рециркуляцией обычно предусматривается с подачей в помещения переменных объемов наружного и рециркуляционного воздуха в зависимости от параметров наружного воздуха. Однако количество наружного воздуха в смеси, подаваемой в помещение СКВ с частичной рециркуляцией, должно быть не меньше санитарной нормы. СКВ с частичной рециркуляцией являются наиболее гибкими: в зависимости от условий и состояния наружного воздуха они могут работать по прямоточной схеме, по схеме с частичной или полной рециркуляцией. В последнем случае при необходимости газовый состав воздуха по кислороду и углекислому газу в помещениях поддерживается иными средствами. В системах с частичной рециркуляцией рециркуляционный воздух смешивается с наружным до или после камеры орошения. В первом случае система называется СКВ с первой рециркуляцией, во втором - СКВ со второй рециркуляцией. В воинских зданиях чаще применяют СКВ с первой рециркуляцией. Применение первой рециркуляции позволяет уменьшить расход теплоты на нагрев наружного воздуха в холодное время года и расход холода на охлаждение воздуха в теплое время. Наружный воздух из воздухозаборного устройства поступает через открытый утепленный клапан в смесительную камеру. Как правило, клапан имеет пневматический или электрический привод, который через систему автоматического управления включается в схему пускателя электродвигателя вентилятора. При пуске вентилятора в работу привод открывает створки клапана, а при остановке - закрывает. Через регулирующий клапан поступает в смесительную камеру рециркуляционный воздух. Рециркуляционный и наружный воздух перемещается в смесительной камере, получившаяся смесь воздуха проходит далее через воздушный фильтр, предназначенный для очистки воздуха от пыли. Доступ для ревизии и обслуживания фильтра осуществляется через дверки в воздушных камерах. Из фильтра через воздушную камеру воздух поступает в теплообменники секции первого подогрева, в которых при необходимости воздух нагревается до требуемой температуры. Нагрев воздуха регулируется изменением температуры и расхода горячей воды, поступающей в теплообменники. Если в кондиционере используют теплообменники, обогреваемые паром, то здесь предусмотрен обводной канал, расход воздуха через который регулируется секционным клапаном. Из секции первого подогрева через воздушную камеру воздух поступает в камеру орошения, в которой подвергается увлажнению, осушке, охлаждению. Иногда вместо камеры орошения используют поверхностные воздухоохладители или другие устройства, способные охладить воздух и изменять его влагосодержание. Далее воздух через воздушную камеру поступает к теплообменникам секции второго подогрева. К фланцам последней по ходу воздуха воздушной камеры присоединена переходная секция, посредством которой воздушный тракт секций соединяется с всасывающим патрубком вентилятора. Для обеспечения горизонтальной связки и установки секций и камер служат опоры. Нагревательное отверстие вентилятора соединяется с приточным воздуховодом, по которому подготовленный в кондиционере воздух подается в помещения непосредственно или через местные доводчики. В воздухообрабатывающем блоке находятся: поворотный клапан для регулирования количества наружного и рециркуляционного воздуха, фильтр для очистки воздуха от пыли, калорифер первого подогрева. В вентилятором блоке размещены вентилятор с электродвигателем, калорифер второго подогрева. В водяном блоке размещены насос, фильтр для очистки воды, набираемой насосом, поплавковый клапан для поддержания постоянного уровня воды. Воздух в кондиционере подготавливается последовательно: наружный воздух или смесь его с рециркуляционным очищается от пыли в воздушном фильтре, при необходимости подогревается в калорифере первого подогрева, охлаждается или увлажняется в камере орошения, нагревается в калорифере второго подогрева и далее вентилятором подается в помещения. Рециркуляционный воздух подмешивается к наружному до камеры. 2. Выбор и описание функциональной схемы автоматизации В процессе описания задач автоматизации, которые реализует функциональная схема, входят: управление насосом; регулирование уровня температуры датчиков; контроль терморегулятора. Управление насосом осуществляется с помощью магнитного пускателя КМ1 вручную с помощью кнопок SB1и SB2, расположенных на щите. |