S
S
V
V
E
E
U
U
Č
Č
I
I
L
L
I
I
Š
Š
T
T
E
E
U
U
Z
Z
A
A
G
G
R
R
E
E
B
B
U
U
F
F
A
A
K
K
U
U
L
L
T
T
E
E
T
T
S
S
T
T
R
R
O
O
J
J
A
A
R
R
S
S
T
T
V
V
A
A
I
I
B
B
R
R
O
O
D
D
O
O
G
G
R
R
A
A
D
D
N
N
J
J
E
E
D
D
I
I
P
P
L
L
O
O
M
M
S
S
K
K
I
I
R
R
A
A
D
D
Z
Z
d
d
r
r
a
a
v
v
k
k
o
o
I
I
v
v
a
a
n
n
č
č
i
i
ć
ć
M
M
e
e
n
n
t
t
o
o
r
r
:
:
d
d
o
o
c
c
.
.
d
d
r
r
.
.
P
P
e
e
t
t
a
a
r
r
D
D
o
o
n
n
j
j
e
e
r
r
k
k
o
o
v
v
i
i
ć
ć
Z
Z
a
a
g
g
r
r
e
e
b
b
,
,
1
1
9
9
9
9
8
8
.
.
DIPLOMSKI RAD
Tema rada:
PROJEKTNO RJEŠENJE TOPLINSKE I RASHLADNE STANICE
TERMOTEHNIČKOG POSTROJENJA KLIMATIZACIJE
Strana 2
S
S
A
A
D
D
R
R
Ž
Ž
A
A
J
J
SADRŽAJ________________________________________________________________________ 2
IZJAVA _________________________________________________________________________ 5
SAŽETAK DIPLOMSKOG RADA ___________________________________________________ 6
POPIS OZNAKA I MJERNIH JEDINICA FIZIKALNIH VELIČINA _____________________ 7
RAZRADA DIPLOMSKOG RADA _________________________________________________ 12
1
P
RIKAZ PROCESA KLIMATIZACIJE U H
,
X
-
DIJAGRAMU
_________________________________ 12
1.1
Proces za zimsko razdoblje ________________________________________________ 12
1.2
Proces za ljetno razdoblje _________________________________________________ 14
2
A
NALIZA PRIMJENE RASHLADNIH AGREGATA U SUSTAVIMA KLIMATIZACIJE
_______________ 15
2.1
Rashladni agregat sa klipnim kompresorom ___________________________________ 16
2.2
Rashladni agregat sa turbokompresorom _____________________________________ 17
2.3
Rashladni agregat sa parnim ejektorima ______________________________________ 18
2.4
Apsorpcijski rashladni agregati ____________________________________________ 20
3
A
NALIZA PRIMJENE RASHLADNOG MEDIJA
(
RADNE TVARI
)
U RASHLADNIM
AGREGATIMA
____ 22
3.1
Opčenito o radnim tvarima ________________________________________________ 22
3.2
Označavanje radnih tvari _________________________________________________ 22
3.3
Kriteriji za izbor radne tvari _______________________________________________ 23
3.4
Osnovna svojstva nekih radnih tvari _________________________________________ 24
3.5
Radne tvari i ekologija ___________________________________________________ 25
3.6
Alternativne radne tvari ___________________________________________________ 27
4
A
NALIZA PRIMJENE RASHLADNIH TORNJEVA U SUSTAVIMA HLAĐENJA
___________________ 28
4.1
Opčenito o rashladnim tornjevima __________________________________________ 28
4.2
Podjele rahladnih tornjeva ________________________________________________ 29
4.2.1
Mokri tornjevi ( otvoreni krug vode ) ___________________________________________ 29
4.2.1.1 Načelo rada rashladnog tornja _________________________________________________ 29
4.2.1.2 Određivanje potrebne količine dodatne svježe vode _________________________________ 30
4.2.2
Suhi toranj ( evaporacijski toranj ) _____________________________________________ 31
4.3
Zaključak analize rashladnih tornjeva _______________________________________ 31
5
K
ONSTRUKCIJA IZMJENJIVAČA
__________________________________________________ 32
5.1
Termodinamički proračun _________________________________________________ 32
5.1.1
Odabir cijevi izmjenjivača ___________________________________________________ 32
5.1.2
Odabrana brzina vrele vode u primaru __________________________________________ 32
5.1.3
Srednja temperatura vode primara i svojstva vode za tu temperaturu ___________________ 32
5.1.4
Maseni protok primara ______________________________________________________ 33
5.1.5
Koeficijent prijelaza topline na primarnoj strani ___________________________________ 33
5.1.6
Odabrana brzina na sekundarnoj strani ( u plaštu ) _________________________________ 33
5.1.7
Srednja temperatura vode sekundara i svojstva vode za tu temperaturu _________________ 33
5.1.8
Maseni protok sekundara ( oko cijevi ) __________________________________________ 34
5.1.9
Model rasporeda cijevi u sekundaru ____________________________________________ 34
5.1.10
Koeficijent prijelaza topline sekundara (
v=
s ) __________________________________ 34
5.1.11
Koeficijent prolaza topline ___________________________________________________ 36
5.1.12
Srednja logaritamska razlika temperatura ________________________________________ 36
5.2
Dimenzioniranje izmjenjivača ______________________________________________ 37
5.2.1
Potrebna površina za izmjenu topline ___________________________________________ 37
5.2.2
Potreban broj cijevi _________________________________________________________ 37
5.2.3
Određivanje duljine cijevi ( iz površine potreben za izmjenu topline - vanjska površina cijevi )
37
5.2.4
Preliminarni promjer plašta ___________________________________________________ 38
5.2.5
Odabir plašta ______________________________________________________________ 38
5.2.6
Proračuna razmaka između segmentnih pregrada __________________________________ 38
5.2.7
Proračun visine segmentne pregrade ____________________________________________ 39
5.2.8
Odabir debljine segmentnih pregrada i cijevne stijenke _____________________________ 39
5.2.9
Dimenzioniranje priključaka ulaza i izlaza sekundara, odabir cijevnih nastavaka i odabir
prirubnica 39
DIPLOMSKI RAD
Tema rada:
PROJEKTNO RJEŠENJE TOPLINSKE I RASHLADNE STANICE
TERMOTEHNIČKOG POSTROJENJA KLIMATIZACIJE
Strana 4
7.4
Potrebni protoci pojedinog medija __________________________________________ 83
7.4.1
Protok hladne vode _________________________________________________________ 83
7.4.2
Protok rashladne vode ( kondenzatorske ) ________________________________________ 83
7.5
Određivanje dimenzija cjevovoda hladne vode _________________________________ 84
7.5.1
Određivanje prirubnice i brtve za spoj cjevovoda na agregat _________________________ 84
7.5.2
Dimenzioniranje cijevi za sakupljanje vode jednog agregata _________________________ 84
7.5.3
Dimenzioniranje cijevi za razdvajanje vode jednog agregata _________________________ 85
7.5.4
Dimenzioniranje cjevovoda od agregata do spojne cijevi ____________________________ 85
7.5.5
Dimenzioniranje cjevovoda od razdvojne cijevi do agregata _________________________ 85
7.5.6
Dimenzioniranje cijevi za sakupljanje vode svih agregata ___________________________ 86
7.5.7
Dimenzioniranje cijevi za razdvajanje vode svih agregata ___________________________ 86
7.5.8
Dimenzioniranje ostalih cijevi kruga hladne vode _________________________________ 87
7.6
Određivanje dimenzija cjevovoda kondenzatorske vode ( cjevovodi unutar strojarnice ) _ 88
7.6.1
Određivanje prirubnice i brtve za spoj cjevovoda na agregat _________________________ 88
7.6.2
Dimenzioniranje cijevi za sakupljanje vode jednog agregata _________________________ 88
7.6.3
Dimenzioniranje cijevi za razdvajanje vode jednog agregata _________________________ 89
7.6.4
Dimenzioniranje cjevovoda od agregata do spojne cijevi ____________________________ 89
7.6.5
Dimenzioniranje cjevovoda od razdvojne cijevi do agregata _________________________ 89
7.6.6
Dimenzioniranje ostalih cijevi kruga kondenzatorske vode __________________________ 90
7.7
Odabir ekspanzijske posude rashladne stanice _________________________________ 91
7.8
Proračun pada tlaka kruga hladne vode ______________________________________ 92
7.8.1
Pad tlaka u agregatu ________________________________________________________ 92
7.8.2
Pad tlaka na potrošaću ( klima-komori ) _________________________________________ 92
7.8.3
Pad tlaka u cijevnom razvodu _________________________________________________ 92
7.8.4
Pad tlaka uslijed lokalnih otpora _______________________________________________ 93
7.8.5
Ukupni pad tlaka hladne vode rashladne stanice ___________________________________ 94
7.9
Proračun pada tlaka kruga rashladne (kondenzatorske) vode _____________________ 95
7.9.1
Pad tlaka u agregatu ________________________________________________________ 95
7.9.2
Pad tlaka na rashladnom tornju ________________________________________________ 95
7.9.3
Pad tlaka u cijevnom razvodu _________________________________________________ 95
7.9.4
Pad tlaka uslijed lokalnih otpora _______________________________________________ 96
7.9.5
Ukupni pad tlaka rashladne vode rashladne stanice ________________________________ 97
7.10
Odabir cirkulacijskih crpki ________________________________________________ 98
7.10.1
Odabir cirkulacijske crpke za hladnu vodu _______________________________________ 98
7.10.2
Odabir cirkulacijske crpke za rashladnu vodu _____________________________________ 98
7.11
Odabir regulacijskog ventila kruga rashladne vode ____________________________ 100
7.12
Proračun uređaja za pripremu vode ________________________________________ 101
7.12.1
Proračun uređaja za dekarbonizaciju vode ______________________________________ 101
7.12.2
Proračun kemikalije za regeneraciju ionskog izmjenjivača __________________________ 102
7.12.3
Proračun kemikalije za sprečavanje nastajanja algi ________________________________ 104
7.12.4
Proračun pješčanog filtera ___________________________________________________ 104
7.12.5
Određivanje dimenzija cjevovoda dodatnih aparata _______________________________ 105
7.12.5.1 Određivanje dimenzija cjevovoda za dodatnu vodu _______________________________ 105
7.12.5.2 Određivanje dimenzija cjevovoda za filtraciju vode _______________________________ 106
8
R
JEŠENJA STROJARNICE I POPIS OPREME
__________________________________________ 107
8.1
Popis opreme __________________________________________________________ 107
8.2
Tehnički opis strojarnice _________________________________________________ 108
9
S
HEMA SPAJANJA I SHEMA AUTOMATSKE REGULACIJE
_______________________________ 109
9.1
Opčenito o regulaciji ____________________________________________________ 109
9.2
Regulacija toplinske stanice ______________________________________________ 109
9.3
Regulacija rashladne stanice ______________________________________________ 109
9.4
Regulacija ostalih uređaja sustava _________________________________________ 110
ZAKLJUČAK __________________________________________________________________ 111
POPIS LITERATURE ___________________________________________________________ 112
DIPLOMSKI RAD
Tema rada:
PROJEKTNO RJEŠENJE TOPLINSKE I RASHLADNE STANICE
TERMOTEHNIČKOG POSTROJENJA KLIMATIZACIJE
Strana 5
I
I
Z
Z
J
J
A
A
V
V
A
A
Ovim izjavljujem da sam diplomski rad izradio samostalno,
koristeći znanje stečeno tokom studiranja, kao i korištenjem
navedene literature.
Ovom prilikom želio bih se zahvaliti svom mentoru gospodinu
doc.dr. Petru Donjerković, na pruženoj pomoći tokom izrade
diplomskog rada.
DIPLOMSKI RAD
Tema rada:
PROJEKTNO RJEŠENJE TOPLINSKE I RASHLADNE STANICE
TERMOTEHNIČKOG POSTROJENJA KLIMATIZACIJE
Strana 7
P
P
O
O
P
P
I
I
S
S
O
O
Z
Z
N
N
A
A
K
K
A
A
I
I
M
M
J
J
E
E
R
R
N
N
I
I
H
H
J
J
E
E
D
D
I
I
N
N
I
I
C
C
A
A
F
F
I
I
Z
Z
I
I
K
K
A
A
L
L
N
N
I
I
H
H
V
V
E
E
L
L
I
I
Č
Č
I
I
N
N
A
A
Popis oznaka uz konstrukciju izmjenjivača
Q
W
- toplinski učin izmjenjivača
`
1
C
- ulazna temperatura vode primara
``
1
C
- izlazna temperatura vode primara
`
2
C
- ulazna temperatura vode sekundara
``
2
C
- izlazna temperatura vode sekundara
p
bar
- tlak u aparatu
d
v
mm
- vanjski promjer cijevi
d
u
mm
- unutarnji promjer cijevi
Cu
W/mK - koeficijent toplinske vodljivosti bakra
w
p
m/s
- brzina vode u primaru
``
sr.p
C
- srednja temperatura vode primara
p
kg/m
3
- gustoča primara
c
w.p
J/kg K - specifična toplina primara
p
W/m K - koeficijent toplinske vodljivosti primara
p
N s/m
2
- dinamička žilavost primara
p
m
2
/s
- kinematička žilavost primara
m
p
kg/s
- maseni protok primara
Re
p
- Reynoldsov broj primara
Pr
p
- Prandtlov broj primara
Nu
p
- Nuseltov broj primara
p
W/m
2
K - koeficijent prijelaza topline primara
w
s
m/s
- brzina vode u sekundaru
``
sr.s
C
- srednja temperatura vode sekundara
s
kg/m
3
- gustoča sekundara
c
w.s
J/kg K - specifična toplina sekundara
s
W/m K - koeficijent toplinske vodljivosti sekundara
s
N s/m
2
- dinamička žilavost sekundara
s
m
2
/s
- kinematička žilavost sekundara
m
s
kg/s
- maseni protok sekundara
Re
s
- Reynoldsov broj sekundara
Pr
s
- Prandtlov broj sekundara
Nu
s
- Nuseltov broj sekundara
v
W/m
2
K - koeficijent prijelaza topline sekundara
L
M
m
- razmak između segmentnih pregrada
S
u
m
2
- površina slobodnog presjeka za uzdužno strujanje
stj
C
- temperatura stijenke cijevi
A
pretp
m
2
- pretpostavljena površina za izmjenu topline
stj
N s/m
2
- dinamička žilavost vode pri temperaturi stijenke
f
Q
- korekcijski faktor
k
v
W/m
2
K - koeficijent prolaza topline
m
C
- srednja logaritamska razlika temperatura
A
v
m
2
- površina za izmjenu topline
A
u
m
2
- površina otvora cijevi
n
- broj cijevi
L
0
m
- duljina cijevi
n
prol
- broj prolaza
L
m
- duljina cijevi kod više prolaza
D
T
m
- promjer središta između najudaljenijih cijevi
z
- ukupan broj cijevi
f
1
- konstanta rasporeda cijevi
f
2
- funkcija broja prolaza
