噴水室熱工性能測(cè)定(空氣調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)

1、噴水室熱工性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)講義一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膰娝沂菍娏艿乃c被處理的空氣直接接觸的一種空氣熱濕處理設(shè)備，在噴水室中噴不同溫度的水，可以實(shí)現(xiàn)七種空氣處理過程（如圖）。 Pq2Pq4Pq6 001=t6=tAAt4=tSt2=tl圖中七種空氣處理過程是噴水室中的處理過程。實(shí)際過程中，空氣終態(tài)點(diǎn)達(dá)不到飽和線（=100%）上，且水溫自始至終在變化，其終溫低于理想終溫。實(shí)際過程接近理想過程的程度如何，取決于噴水室的熱工性能。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)的季節(jié)和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件選擇以上七種空氣處理過程之一作噴水室熱工性能測(cè)定。二、實(shí)驗(yàn)原理噴水室的熱工性能是用所謂熱交換效率系數(shù)和接觸系數(shù)來評(píng)價(jià)的。噴水室的熱交換效率系數(shù)E（亦

2、稱第一熱交換效率）：E = 1-（ts2-tw2）/(ts1-tw1) (1)噴水室的接觸系數(shù)E（亦稱第二熱交換效率）：E=1-（t2-ts2）/(t1-ts1) (2)(1)式和（2）式中，t1、ts1空氣初態(tài)的干、濕球溫度；t2、ts2-空氣終態(tài)的干、濕球溫度；tw1 、tw2水的初溫、終溫。對(duì)于某一個(gè)既定的空氣處理過程，在噴水室實(shí)驗(yàn)臺(tái)上測(cè)出的空氣初態(tài)，終態(tài)的干、溫球溫度，水的初溫、終溫，就可以按（1）、（2）式求出實(shí)驗(yàn)的噴水室的兩個(gè)熱交換效率E和E。影響噴水室的兩個(gè)熱交換效率E和E的因素很多，但對(duì)一定的空氣處理過程而言對(duì)它們起主要影響的是：1)空氣質(zhì)量流速vp kg/m2·s;

3、2)噴水系數(shù)（=W/G， W水量，kg/h；G空氣量，kg/h）；3）噴水室的結(jié)構(gòu)特性（主要是指噴嘴排數(shù)，噴嘴密度，。排管間距、噴嘴類型、噴嘴孔徑和噴水方向等）。兩個(gè)熱交換效率E和E與空氣處理過程，噴水室結(jié)構(gòu)特性及VpU的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法得出的如下形式的實(shí)驗(yàn)公式（卡爾皮斯公式）：E=A (Vp)mUn （3）E=A (Vp)mUn （4）對(duì)于一個(gè)既定的空氣處理過程，當(dāng)噴水室結(jié)構(gòu)特性一定時(shí)，（3）、（4）中的A、A、m、m、n、n均有確定的值。（參閱空氣調(diào)節(jié)教材附錄3-1）。如果實(shí)驗(yàn)條件與卡爾皮斯公式的系數(shù)和指數(shù)之實(shí)驗(yàn)條件相符，則用公式（1）、（2）所得到的EE應(yīng)該分別與用公式（3）(4)所算得

4、的EE相符合。三、實(shí)驗(yàn)儀器水銀干、濕球溫度計(jì)，量程0-50°C，分度0.1°C-t1, ts1,t2,ts2測(cè)量； 水銀溫度計(jì)，0-50°C，分度0.1°Ctw1,tw2測(cè)量；畢托管、傾斜微壓計(jì)空氣動(dòng)壓測(cè)量，求測(cè)量斷面平均風(fēng)速V；流量噴嘴，雙管水銀差壓計(jì)水量W測(cè)量；彈簧壓力表噴嘴前水壓監(jiān)視。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、看懂實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和實(shí)驗(yàn)裝置圖（見附圖），并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)裝置，檢查各實(shí)驗(yàn)儀器的位置和安設(shè)；2、風(fēng)機(jī)、水泵啟動(dòng)前應(yīng)先后檢查：1)風(fēng)機(jī)：用手轉(zhuǎn)動(dòng)離心風(fēng)機(jī)皮帶，使葉輪按規(guī)定旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)數(shù)圈，在旋轉(zhuǎn)中如發(fā)現(xiàn)有故障，應(yīng)查明原因后及時(shí)排除，風(fēng)機(jī)的光圈閥在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)置于

5、關(guān)閉位置，以備風(fēng)機(jī)空載啟動(dòng)；2)水泵：用手轉(zhuǎn)動(dòng)離心水泵的聯(lián)軸器，使泵輪按正常旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)數(shù)圈。在旋轉(zhuǎn)中如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸過緊或過松，或發(fā)現(xiàn)其他故障，應(yīng)采取措施，使水泵處于啟動(dòng)前的正常狀態(tài)。水泵的出水閥門在水泵啟動(dòng)前應(yīng)關(guān)閉，以備水泵空載啟動(dòng)；3)噴水室前后干、濕球濕度計(jì)：檢查浸有濕球紗布的小水瓶是否有水，若缺水或少水應(yīng)注滿水（以蒸餾水為宜）。開啟取樣風(fēng)機(jī)，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，檢查取樣管是否漏氣；4)畢托管和微壓計(jì)：畢托管和微壓計(jì)用在噴水室后面的方形喉管處，以測(cè)定該處斷面上的平均風(fēng)速，使用前將微壓計(jì)置平，定妥常數(shù)K值，置手柄“校準(zhǔn)”位置后，進(jìn)行微壓計(jì)調(diào)零。然后，用橡皮將畢托管與微壓計(jì)相連，檢查橡皮管是否漏氣，

6、檢查連接是否正確。與此同時(shí)，按照喉部斷面尺寸布置測(cè)點(diǎn)（見讀數(shù)記錄），在畢托管上作有測(cè)點(diǎn)位置標(biāo)記：5)噴水室前空氣預(yù)處理段設(shè)施；該段設(shè)施包括電加熱器、蒸汽加熱器（熱交換器），電加濕器、蒸汽直接加濕管，表冷器作為該段預(yù)處理空氣的進(jìn)風(fēng)管，以上設(shè)施的檢查和使用均在教師的當(dāng)場指導(dǎo)下進(jìn)行。3、開動(dòng)風(fēng)機(jī)：合上風(fēng)機(jī)啟動(dòng)開關(guān)，待風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，逐漸開大光圈閥至某一位置，用畢托管和微壓計(jì)在喉管方形風(fēng)道斷面上進(jìn)行九個(gè)點(diǎn)的動(dòng)壓測(cè)量。找出代表平均動(dòng)壓的點(diǎn)作為固定測(cè)點(diǎn)。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)擬定的噴水室斷面的質(zhì)量流速v(v在1.53.0kg/·s間取值)示出喉管斷面上的平均流速v(值近似取1.2kg/)，再求出平均動(dòng)壓P

7、a。最后根據(jù)Pa和微壓計(jì)常數(shù)K，求微壓計(jì)讀數(shù)。在測(cè)出的代表平均動(dòng)壓的點(diǎn)上測(cè)動(dòng)壓，使微壓計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定為1，靠調(diào)節(jié)光圈閥的開啟度來穩(wěn)定。4、開動(dòng)取樣風(fēng)機(jī)：取樣風(fēng)機(jī)開啟前，噴水室前的空氣參數(shù)t1,ts1反映空氣經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入噴水室前的狀態(tài),t1、ts1要求為實(shí)驗(yàn)擬定的空氣狀態(tài)初參數(shù)，而且以整數(shù)值（）為宜，這可以用預(yù)處理方法保證。待t1,ts1及t2,ts2均穩(wěn)定，且t1與ts1、 t2與ts2之差均小于0.3°C時(shí)，可開始噴水（此時(shí)記上t1 、t2、 ts1、ts2）。5、開水泵合上水泵啟動(dòng)開關(guān)，少量開啟水泵出口閥門、并同時(shí)觀察雙管差壓計(jì)的水銀面（在水泵啟動(dòng)前，差壓計(jì)的高低壓連通閥門是打開的

8、）如高、低壓管放氣門、排除管內(nèi)空氣，使兩水銀面在同一水平面上，然后關(guān)閉連通閥門，逐漸開大水泵出口閥門，使噴嘴前水壓Pa維持在1.02.5atm（工作壓力）范圍內(nèi)的某一個(gè)數(shù)值。此時(shí)記上差壓計(jì)上一個(gè)穩(wěn)定的壓差（mmHg）。由于外網(wǎng)電壓的波動(dòng)或其他原因，水泵流量有波動(dòng)時(shí)，壓差h也有波動(dòng)，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，要經(jīng)常調(diào)節(jié)水泵出口閥門。以保持h值不變（即保持水流量不變），從而保持實(shí)驗(yàn)過程中恒定的噴水量（噴嘴前水壓可作水流量輔助監(jiān)視）：1)控制噴水恒溫噴水的初溫應(yīng)該恒定。由戶外來的水其溫度與噴水?dāng)M定的初溫如有偏差時(shí)，可用噴水室水池中的水與戶外水在水泵吸入口前混合（用閥門控制混合比），以保證噴水初溫恒定，噴水初溫

9、用水銀溫度計(jì)監(jiān)視；2)水泵運(yùn)行一段時(shí)間以后（一般在15分鐘以上），巡回察看下列數(shù)據(jù)：噴水初溫tw1, 噴水終溫tw2?？諝獬?、終態(tài)干、濕球溫度t1 、t2、 ts1、ts2，差壓計(jì)差h，水壓P。微壓計(jì)讀數(shù)1，待以上數(shù)據(jù)全部穩(wěn)定不變后，讀錄以上數(shù)據(jù)（其中溫度精確到0.1°C）并填入數(shù)據(jù)記錄表。3)讀數(shù)完畢，依次停止取樣風(fēng)機(jī)、水泵、空氣預(yù)處理設(shè)備，最后停止風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)閉水泵出水閥，斷開電氣開關(guān)總閥、微壓計(jì)置“校準(zhǔn)”位置。五、附錄1、實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)點(diǎn)布置示意圖風(fēng)機(jī)2、卡爾皮斯實(shí)驗(yàn)公式（見空氣調(diào)節(jié)教材P318附錄3-1）。3、水泵出水管上噴嘴流量W（kg/n）與雙管差壓計(jì)之壓差h(mmHg)之

10、關(guān)系式：Q = h (m/h) W = *Q(kg/h)上式中系數(shù)=1.16六、記錄與計(jì)算1 ) 噴水室風(fēng)量G噴： Pdp = (P1+P2+P9)/9 p = 2Pdp/.K= 0.4注：一、二、三表可任取三次風(fēng)量，即G大、G中、G小L喉 = 3600F喉×Vp喉G 噴=G喉=L2、噴水室質(zhì)量風(fēng)速V: F噴=0.8×0.6=0.48m2V噴 =（V喉×F喉 ）/ F噴V=V噴·(空氣密度kg/m) 3、噴水系數(shù)： = W/G喉kg(水)/kg(空氣), W=*4、E、E計(jì)算hE = 1-（ts2-tw2）/(ts1-tw1) E = 1-(t-ts2)/(t1-ts1) 5