《空氣調(diào)節(jié)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、空氣調(diào)節(jié)指導(dǎo)書(shū)及報(bào)告1、空氣調(diào)節(jié)器的制冷量和實(shí)際制冷系數(shù)測(cè)定2、空調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)班 級(jí)學(xué) 號(hào)姓 名指導(dǎo)老師河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院2017 年5 月空氣調(diào)節(jié)器的制冷量和實(shí)際制冷系數(shù)測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饪照{(diào)系統(tǒng)的空氣處理過(guò)程；熟悉空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)及測(cè)試方法；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算并分析此空調(diào)系統(tǒng)的性能繪制此空調(diào)系統(tǒng)的制冷量功率圖。二、實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介由電熱蒸汽發(fā)生器、電加熱器組成的空氣加濕系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)可以對(duì)空氣 進(jìn)行濕處理或熱濕處理。由制冷壓縮機(jī)、管內(nèi)通氟里昂的蒸發(fā)器、由水做載冷劑的冷凝器，組成的循 環(huán)制冷系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)可以對(duì)空氣進(jìn)行降溫處理。三、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理在風(fēng)機(jī)入口處，由蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生的蒸氣

2、對(duì)空氣進(jìn)行加濕，再由水加熱器對(duì) 空氣進(jìn)行加熱處理，加熱后的空氣流經(jīng)兩個(gè)壓縮機(jī)表冷器(管內(nèi)氟昂)被冷卻， 將熱量傳遞給表冷器內(nèi)的工質(zhì)，使工會(huì)蒸發(fā)，蒸發(fā)后的工質(zhì)又經(jīng)吸氣截止閥回到 壓縮機(jī)被壓縮，溫度升高后進(jìn)入冷凝器被冷卻，冷卻后的低溫工質(zhì)又經(jīng)節(jié)流閥后 回到表冷器再次被蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)。本實(shí)驗(yàn)利用給水泵把冷凝水送入到冷凝器中，被高溫的工質(zhì)加熱，同時(shí)，工 質(zhì)經(jīng)冷凝后，又在蒸發(fā)器中吸收空氣的熱量被蒸發(fā)，完成一個(gè)循環(huán)，根據(jù)能量守 恒定律，工質(zhì)在蒸發(fā)器中的吸熱量等于風(fēng)機(jī)送來(lái)空氣在 B 到 C 段的放熱量，工 質(zhì)在蒸發(fā)器中所吸收的熱量相當(dāng)于制冷量，所以空氣在 B 到 C 段的放熱量除以 壓縮機(jī)的功率即為制冷

3、系數(shù)。冷凝水所吸收的熱量可根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的冷凝器進(jìn) 口水溫度、出口水溫度及水的比熱來(lái)計(jì)算。蒸發(fā)器的換熱量也就可以根據(jù)所測(cè)得 的 B 、C 點(diǎn)的干、濕球溫度及畢托管測(cè)得的壓差來(lái)計(jì)算。求得冷凝水的吸熱量及 蒸發(fā)器的換熱量之后，就可以算出熱平衡誤差。四、操作步驟：?jiǎn)?dòng)風(fēng)機(jī)，利用控制表盤(pán)中的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)風(fēng)量。打開(kāi)加濕開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)加濕器，旋轉(zhuǎn)加濕調(diào)節(jié)旋鈕可調(diào)節(jié)空氣換熱器前空 氣濕度。啟動(dòng)水泵開(kāi)啟并調(diào)節(jié)輸水閥，待水正常循環(huán)后，開(kāi)啟水加熱器的電加熱 鍋爐裝置(水溫不高于60C)。改變投入功率可調(diào)節(jié)蒸發(fā)器前空氣溫度。啟動(dòng)空氣電加熱器(表冷器后二次加熱器 )改變投入功率大小可調(diào)節(jié)空調(diào) 系統(tǒng)的送風(fēng)溫度和相對(duì)濕度。待水

4、流穩(wěn)定后開(kāi)啟壓縮機(jī)吸、排氣截止閥、膨脹閥，并啟動(dòng)壓縮機(jī)。緩慢打開(kāi)并調(diào)節(jié)節(jié)流閥使制冷系統(tǒng)可按規(guī)定工況正常工作。利用巡檢儀可測(cè)量進(jìn)風(fēng)各點(diǎn)干、濕球溫度，壓縮機(jī)吸、排氣溫度，節(jié)流 閥前后溫度等參數(shù)，巡檢儀下排顯示通道號(hào)，上排顯示測(cè)量數(shù)值，通道 號(hào)對(duì)應(yīng)如圖 2 所示；利用畢托管流量計(jì)可測(cè)量壓差。壓縮機(jī)的電壓、電 流，加熱器的電壓、電流可由表盤(pán)中的各電壓、電流表中讀取。實(shí)驗(yàn)完畢首先關(guān)閉全部電加熱器，然后關(guān)閉節(jié)流閥，待吸氣壓力表針指 “0”時(shí)關(guān)閉壓縮機(jī)(三分鐘后停止水泵風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn))并關(guān)閉其閥門(mén)。將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄到表格中，并對(duì)此空調(diào)系統(tǒng)的制冷性能、熱平衡等進(jìn)行 相應(yīng)的計(jì)算。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄1實(shí)驗(yàn)需處理數(shù)據(jù)記錄表格

5、工況壓縮機(jī) 電流(A)壓縮機(jī) 電壓(V)微壓計(jì) 壓差 (Pa)冷凝器進(jìn) 口水溫度(C)冷凝器出 口水溫度(C)B干球 溫度 (C)B濕球 溫度 (C)C干球 溫度 (C)C濕球 溫度 (C)給水泵 流量 kg/s2實(shí)驗(yàn)其它數(shù)據(jù)記錄表格工況壓縮機(jī)吸 氣溫度(C)壓縮機(jī)排 氣溫度(C)蒸發(fā)器 進(jìn)溫度(C)蒸發(fā)器 出溫度(C)冷凝器 溫度(C)節(jié)流閥 前溫度(C)節(jié)流閥 后溫度(C)環(huán)境 溫度 (C)A干球 溫度(C)A干球 溫度(C)六、數(shù)據(jù)處理：1空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量：2APV 二 FaaPaG = Fa. ,：2ap x p 二 Fa,- 2APpaPaaa式中：Va空氣的體積流量，m3/sF管面積(

6、0.25x0.23), m2Ga空氣的質(zhì)量流量，kg/sa測(cè)速笛形管系數(shù)，(實(shí)驗(yàn)前用畢托管標(biāo)定若1.051.10)AP 微壓計(jì)壓差， Pa 化一該測(cè)點(diǎn)空氣密度(根據(jù)A點(diǎn)干球溫度可查得)，kg/m3 2計(jì)算空氣在處理過(guò)程所換熱量：Q = G x (i - i )a a B C式中：Qa空氣處理過(guò)程所換熱量，kWiB空氣處理前焓值（即B點(diǎn)空氣焓值），kJ/kgiC空氣處理后焓值（即C點(diǎn)空氣焓值），kJ/kg Ga空氣的質(zhì)量流量，kg/s測(cè)試點(diǎn)濕空氣的焓值可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算（B點(diǎn)C點(diǎn)干球溫度和濕球溫 度均已測(cè)得）：i = 4.1868 x b - Jc - （t - a）2 - （0.0005t -

7、0.002）（t -1 ）sss式中： a=21.63， b=64.92， c=4356t 干球溫度，。cts濕球溫度，。c3壓縮機(jī)制冷量：在教學(xué)中可認(rèn)為Q = Qa式中：Qa空氣處理過(guò)程所換熱量（前已算的），kWQ壓縮機(jī)制冷量，kW4冷凝器的換熱量：Q = G x C （t t）1 s ps 21式中：Gs載冷劑（自來(lái)水）流量（給定即給水泵流量），kg/sCps載冷劑（自來(lái)水）的定壓比熱，（CpS=4.2）, kJ/kgCt 冷凝器（換熱器）進(jìn)口水溫度，c1t 冷凝器（換熱器）出口水溫度，c2Q冷凝器的換熱量，kW5壓縮機(jī)軸功率：N = IUc式中：I壓縮機(jī)電流，AU壓縮機(jī)電壓，VNc壓縮機(jī)

8、軸功率，kW n-效率（由指導(dǎo)教師給出,一般為0.9）6制冷系數(shù)：QNc7熱平衡誤差：xlOOo：Q - (Q - N )xlOOo：1c-Q七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表格及曲線圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表工況壓縮機(jī)軸功率(kW)制冷量(kW)制冷系數(shù)冷凝器換熱量(kW)熱平衡誤差 %1232曲線圖橫坐標(biāo)為壓縮機(jī)的功率，制冷量為縱坐標(biāo)。Wk Wk 量冷制壓縮機(jī)的軸功率 kW空調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解循環(huán)式空調(diào)過(guò)程的工作原理，包括直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、封閉式空 氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一次回風(fēng)混合式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理。2了解并觀察對(duì)空氣進(jìn)行加熱、加濕、冷卻和去濕等處理過(guò)程以及空調(diào)過(guò) 程的空氣流量、加濕器加濕量、電

9、加熱器、電加濕器耗電功率、風(fēng)管散 熱損失等數(shù)據(jù)計(jì)算。3熟悉循環(huán)式空調(diào)系統(tǒng)的操作、調(diào)節(jié)方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本次試驗(yàn)主要內(nèi)容是理解直流式、封閉式和一次回風(fēng)混合式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 工作原理，并熟悉循環(huán)式空調(diào)系統(tǒng)的操作、調(diào)節(jié)方法。三、儀器設(shè)備循環(huán)式空調(diào)過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置四、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段噴淋板式換熱器-OC壬謝d丄丄亠 集控臺(tái)回風(fēng)新風(fēng)由.加熱器 擋水板噴淋板式換熱器-OC壬謝d丄丄亠 集控臺(tái)回風(fēng)新風(fēng)由.加熱器 擋水板加熱水箱加濕器.電加熱器冷凝器儲(chǔ)液罐圖 1 實(shí)驗(yàn)裝置原理圖實(shí)驗(yàn)裝置由風(fēng)管、風(fēng)機(jī)、調(diào)風(fēng)閥門(mén)、電加熱器、加濕器、表面式冷卻器（或 淋水式冷卻器）、制冷機(jī)組、循環(huán)水泵等組成，并裝有測(cè)量風(fēng)量的孔板、微

10、壓計(jì)， 測(cè)量各斷面的干球溫度、相對(duì)濕度和測(cè)量冷卻器進(jìn)、出水溫度的自動(dòng)顯示系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)調(diào)風(fēng)閥門(mén)的調(diào)節(jié)，可以模擬直流式空調(diào)系統(tǒng)（閥門(mén)全開(kāi)）、封閉式（循 環(huán)式）空調(diào)系統(tǒng)（閥門(mén)全閉）和一次回風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)。裝置設(shè)有一次電加熱器和 二次電加熱器，可以對(duì)空氣進(jìn)行加熱升溫；設(shè)置加濕器，可以對(duì)空氣進(jìn)行加濕； 設(shè)置冷卻器（表面式或淋水式），可以對(duì)空氣進(jìn)行冷卻降溫和去濕。冷卻水由制 冷系統(tǒng)制得。所有測(cè)溫系統(tǒng)都采用鉑電阻測(cè)量和數(shù)字顯示。（一）封閉式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及測(cè)定封閉式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)是把來(lái)自空調(diào)房間的空氣經(jīng)熱濕處理后再送回空調(diào)房 間，而沒(méi)有室外空氣補(bǔ)入空調(diào)系統(tǒng)。即空調(diào)房間和空氣處理裝置及送風(fēng)、回風(fēng)管 路構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)

11、系統(tǒng)。如圖1-2a）所示。實(shí)驗(yàn)要求：1.模擬夏季室內(nèi)環(huán)境見(jiàn)上圖（b）虛線框內(nèi)。選擇空氣處理方案，擬定室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)，調(diào)節(jié)一定的風(fēng)量進(jìn)行測(cè)定。計(jì)算各處理設(shè)備的耗能。將處理過(guò)程在h-d圖上表示并說(shuō)明。（ 二）直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及測(cè)定直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)是將來(lái)自室外空氣經(jīng)熱濕處理后送到空調(diào)房間，吸收余熱余濕后全部排除室外，即系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量等于排風(fēng)量，Gl=Gd。如圖l-3a）所示。實(shí)驗(yàn)要求：利用實(shí)驗(yàn)裝置模擬室外環(huán)境，如上圖（b）虛框內(nèi)，可模擬夏季室外環(huán) 境。把室外空氣處理到某送風(fēng)狀態(tài)，調(diào)節(jié)一定風(fēng)量進(jìn)行運(yùn)行測(cè)定。測(cè)定計(jì)算各處理設(shè)備的耗能。提出直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。-mv#圖17流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)（

12、三）回風(fēng)式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及測(cè)定由目前的實(shí)驗(yàn)我們知道，再循環(huán)式空調(diào)系統(tǒng)衛(wèi)生條件差，而直流式空調(diào)系統(tǒng) 在經(jīng)濟(jì)上又是不合理的。它們都是在特殊要求下使用的。為滿(mǎn)足衛(wèi)生要求，又較 為經(jīng)濟(jì)合理，一般是采用回風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)。即把空調(diào)房間的一部分空氣與室外的 一部分新鮮空氣混合經(jīng)熱濕處理后送到空調(diào)房間，如圖1-4 （a）所示。圖1-4回岡式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要求：模擬夏季室內(nèi)環(huán)境，選擇空氣處理方案，擬定室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)。調(diào) 節(jié)系統(tǒng)風(fēng)量及新風(fēng)百分比進(jìn)行運(yùn)行測(cè)定。測(cè)定計(jì)算各處理設(shè)備的耗能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置試提出夏季空氣處理方案，并在 h-d 圖上表示并加以說(shuō) 明。五、實(shí)驗(yàn)步驟1 實(shí)驗(yàn)操作之前：將測(cè)溫?zé)犭娕嫉睦涠藴y(cè)頭放入“冰

13、水保溫瓶”內(nèi)，使冷端溫度恒定為0C（設(shè)有補(bǔ)償電路的測(cè)溫系統(tǒng)，可不用0C冷端）；調(diào)整微壓計(jì)為水平狀態(tài)；將蒸汽發(fā)生器水箱及冷凍水箱（最好用蒸鎦水）充滿(mǎn)水，以保證蒸汽發(fā)生 器及冷凍系統(tǒng)用水。2合上電源總開(kāi)關(guān)，接通電源。啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)適當(dāng)風(fēng)量。3按所模擬的工況，有選擇地啟用一、二次電加熱器、電加濕器和制冷壓 縮機(jī)及噴淋冷凍水泵。 待系統(tǒng)達(dá)到要求條件并穩(wěn)定后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定。（測(cè)溫前應(yīng) 在濕球紗布上注水）。對(duì)空氣進(jìn)行冷卻處理時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)，待冷凍水降至所需溫度后， 再啟動(dòng)冷凍水泵。4測(cè)試結(jié)束后，先關(guān)閉電加熱器、電加濕器、制冷壓縮機(jī)及冷凍水泵，調(diào) 節(jié)風(fēng)門(mén)至最大風(fēng)量，運(yùn)行 5 分鐘左右后，再關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源

14、開(kāi)關(guān)，切斷總電源。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理1封閉式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)余熱與余濕確定熱濕比，再通過(guò)確定送風(fēng)溫差，最后確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。 封閉式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)消耗能量最少，但空氣質(zhì)量差。消耗能量最大，但空氣質(zhì)量最好。3一次回風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)消耗能量介于直流式和封閉式之間，空氣質(zhì)量一般。七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、在實(shí)驗(yàn)裝置接通電源后，先啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。實(shí)驗(yàn)完畢后先關(guān)閉電加熱器、電 加濕器、制冷壓縮機(jī)及冷凍水泵，調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)至最大風(fēng)量，運(yùn)行5 分鐘左右后，再 關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)，切斷總電源。2、對(duì)空氣進(jìn)行冷卻處理時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)，待冷凍水降至所需溫度 后，再啟動(dòng)冷凍水泵。3、將蒸汽發(fā)生器水箱及冷凍水箱要充滿(mǎn)蒸鎦水。八、計(jì)算1、空氣流量計(jì)算：V1=a=0.6141=0.618V1=a=0.6141=0.618設(shè)備常數(shù)