1、熱質(zhì)交換原理與設(shè)備實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一噴水室性能綜合測試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：噴水室性能綜合測試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類型：綜合性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2適用對象：建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)本科生一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過對噴水室中空氣和水的熱濕交換過程測試，使學(xué)生熟悉并掌握有關(guān)測試儀器的安裝及使 用方法。2、加深對空氣和水直接接觸時(shí)熱濕交換過程的理解。3、掌握影響熱質(zhì)交換設(shè)備性能的因素。4、理解并掌握熱質(zhì)交換過程的Merkel方程。二、實(shí)驗(yàn)要求利用噴水室前后己裝好的儀表，測出流入及流出噴水室的空氣溫度、濕球溫度。利用在噴水室冷水管道上已裝好的流量計(jì)測得冷水流量。并從送、回水管道上所裝的溫度計(jì) 讀出送回水溫度。通過空調(diào)系統(tǒng)的流量測試裝置測出空氣

2、的流量。量出噴水室的斷面尺寸，噴嘴個數(shù)、型號及布置方式（或表冷器的斷面尺寸、排數(shù)型號）。記下測量儀器的名稱、型號、精度及安裝方法。記錄下全部測試數(shù)據(jù)。3.4.5.6.三、實(shí)驗(yàn)原理排.氣陽甄混約tgIIC 1.U-.以該實(shí)驗(yàn)在空氣調(diào)節(jié)模擬實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖4-1。由回風(fēng)E和A點(diǎn)空氣混合達(dá)到B狀態(tài)，經(jīng)過預(yù)加熱裝置或加濕器達(dá)到C狀態(tài)點(diǎn)，進(jìn)入噴淋室進(jìn)行 熱質(zhì)交換，經(jīng)過熱濕處理到達(dá)狀態(tài)點(diǎn)D，根據(jù)需要經(jīng)過再熱處理到狀態(tài)點(diǎn)E送出?？諝庠趪娏苁疫M(jìn)行熱質(zhì)處理，熱質(zhì)處理過程隨著噴水溫度不同而不同。本實(shí)驗(yàn)即是通過噴水溫度 改變來實(shí)現(xiàn)的。四、實(shí)驗(yàn)所需儀器、設(shè)備該實(shí)驗(yàn)在空調(diào)系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)臺簡介

3、該實(shí)驗(yàn)臺可實(shí)現(xiàn)對空氣進(jìn)行加熱、加濕、冷卻降溫和除濕的處理過程，并能對空氣溫度、濕度進(jìn) 行測量顯示及控制調(diào)節(jié)。為暖通空調(diào)專業(yè)學(xué)生提供直觀的教學(xué)條件，學(xué)生可對其空氣調(diào)節(jié)方面所遇到 的各種熱濕效應(yīng)，模擬空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行觀測與研究。該實(shí)驗(yàn)臺包括：有風(fēng)調(diào)節(jié)閥門控制的回流空氣導(dǎo)管。設(shè)置有空氣預(yù)熱、再熱器(均為電加熱)，可對空氣進(jìn)行加熱升溫；設(shè)置有噴水室，可對空氣 進(jìn)行降溫、加熱及除濕。冷凍水由制冷系統(tǒng)制得?？墒痉秲煞N氣流的混合狀態(tài)。所有測溫裝置都用電子式溫度巡檢儀顯示。電加熱器的電輸入值都可分別直接測量。綜合性的各種儀表及控制裝置。該試驗(yàn)臺可大體上可分為四部分，分別為1.制冷系統(tǒng)2.加熱系統(tǒng)3.風(fēng)系統(tǒng)4.電路

4、裝置測試系 統(tǒng)。制冷系統(tǒng)其工作原理是使制冷劑在制冷壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進(jìn)行壓縮、放熱、 節(jié)流和吸熱四個主要熱力過程，以完成制冷循環(huán)。當(dāng)壓縮機(jī)通電啟動后，制冷劑蒸氣在制冷壓縮機(jī)中被壓縮成為高溫高壓的過熱蒸氣，經(jīng)排氣管進(jìn) 入冷凝器，由于放熱產(chǎn)生相變，冷凝成為高壓液體，其放出的熱量被空氣吸收。制冷劑液體經(jīng)干燥過 濾器脫水并濾去雜質(zhì)，再經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓，變成低溫低壓的氣液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。制冷劑從流經(jīng) 制冷劑管外的空氣中吸熱而膨脹蒸發(fā)變成低溫低壓的蒸氣，經(jīng)吸氣管回到壓縮機(jī)，如此反復(fù)，即實(shí)現(xiàn) 了制冷循環(huán)。冷凍水系統(tǒng)：冷凍水溫可由制冷系統(tǒng)及儀表控制在5C左右，冷凍水量可調(diào)節(jié)。制冷系

5、統(tǒng)制冷量Qma|=1.7kw左右。加熱系統(tǒng)在水箱內(nèi)設(shè)置加熱管，對水可以進(jìn)行加熱，并連接有溫控裝置，可設(shè)置水箱內(nèi)的水保持在一個溫 度值。加熱最高限制在50C。風(fēng)系統(tǒng)開啟試驗(yàn)裝置后，新風(fēng)從A點(diǎn)處進(jìn)入，經(jīng)過空氣混合器，到達(dá)B點(diǎn)處，然后通過再混合、整流、 加熱、加濕和降溫除濕(表冷器、噴淋室)等處理，經(jīng)風(fēng)機(jī)將空氣送到裝置上部風(fēng)道，到達(dá)活動風(fēng)門。 當(dāng)風(fēng)門完全關(guān)閉，系統(tǒng)為全封閉循環(huán)，無新風(fēng)系統(tǒng)；風(fēng)門完全打開，回風(fēng)全部排出，形成全新風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)門部分關(guān)閉，系統(tǒng)為一次回風(fēng)循環(huán)，新風(fēng)的比例由風(fēng)門的開度調(diào)節(jié)?？諝馓幚硐到y(tǒng)中包括預(yù)熱器 500W和1000W電加熱器各一組和再熱器500W和1000W電加熱器各一組。電

6、路裝置測試系統(tǒng)電源開啟后，向壓縮機(jī)、水泵、加濕器、加熱器、風(fēng)機(jī)等供電，各個測點(diǎn)的干、濕球溫度由鉑電 阻測量，再由儀表顯示出具體數(shù)值。使用電源：工作電壓380v。（二）實(shí)驗(yàn)裝置測得的主要性能參數(shù)簡介主要性能參數(shù)包括：在測溫?zé)犭娮柚校篔t10:為空氣干、濕球溫度。h：為噴水室或表冷器進(jìn)水口水溫。t12t13：為噴水室、表冷器回水口水溫。tc、te、tx：為制冷劑冷凝溫度、蒸發(fā)溫度和吸氣溫度，.其他性能參數(shù)：空氣流量：Lmax=m3 / h噴水室最大噴水量：Gmax=kg / h五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求、實(shí)驗(yàn)條件、方法及步驟（一）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求熟悉實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)裝置和儀器的構(gòu)造和使用方法，熟悉實(shí)

7、驗(yàn)步驟，弄清需記錄 的數(shù)據(jù)。（二）實(shí)驗(yàn)條件1 .在教師指導(dǎo)下把實(shí)驗(yàn)人數(shù)分組，每組一般1012人。對空調(diào)、制冷設(shè)備的機(jī)組和電源部分進(jìn)行檢查。.對測試儀表進(jìn)行檢查和記錄，如溫度計(jì)的精度，濕球溫度計(jì)的紗布浸水情況，安裝狀況是否 正常，風(fēng)量及水量測試設(shè)備及儀表配置是否完整和可靠。4.學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的工況要求，準(zhǔn)備并保證裝置準(zhǔn)確的運(yùn)行。（三）實(shí)驗(yàn)步驟1 .實(shí)驗(yàn)操作之前，調(diào)整微壓計(jì)為水平狀態(tài)。將蒸餾水加入濕球溫度計(jì)下的水杯內(nèi)，蒸發(fā)器水箱 加水至滿。合上電氣總開關(guān)，接通電源，此時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥控制所需風(fēng)量。實(shí)驗(yàn)臺上 C點(diǎn)為空氣處理之前狀態(tài)點(diǎn)，測量C點(diǎn)的干球溫度和濕球溫度，根據(jù)焓濕圖查出空氣露

8、點(diǎn)溫度。本實(shí) 驗(yàn)裝置可以提供5-50C的水溫，根據(jù)水溫的變化，空氣的熱濕處理過程有7種變化狀態(tài)（詳見課本 P88）。啟動冷卻水泵、制冷壓縮機(jī)及電加熱器，待系統(tǒng)穩(wěn)定后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定。在使用噴水室的實(shí)驗(yàn)臺上，學(xué)生根據(jù)空氣露點(diǎn)溫度和干濕球溫度，自行設(shè)計(jì)兩種工況，通過開啟 壓縮機(jī)、水箱內(nèi)電加熱器使水溫達(dá)到工況所要求的范圍。利用在噴水室冷水管道上已裝好的流量計(jì)測 得噴水室的噴水量，并從送、回水管道上所裝的溫度計(jì)讀出送回水溫度。記錄下C、D兩點(diǎn)的測試數(shù) 據(jù)。待空調(diào)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定后，通過空調(diào)系統(tǒng)的流量測試裝置測出空氣的流量。一般情況下，空氣的 干球溫度tg波動值小于土lC,進(jìn)風(fēng)濕球溫度ts的波動值小于土0.5C

9、,進(jìn)、回水溫度波動小于土0.5C, 可認(rèn)為處于穩(wěn)定工況。此時(shí)，將各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)每5分鐘讀一次，連續(xù)做4次，并將數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄在表 格中。對空氣進(jìn)行絕熱加濕冷卻處理時(shí)，只須啟動水泵。如對空氣冷卻除濕處理時(shí)，則應(yīng)先啟動制冷壓 縮機(jī)，待冷凍水降至所需溫度后，再啟動水泵。測定結(jié)束后，經(jīng)指導(dǎo)教師對數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，然后使系統(tǒng)停止運(yùn)行。先關(guān)閉電加熱器或 制冷壓縮機(jī)及水泵，調(diào)節(jié)風(fēng)門為最大排風(fēng)量。運(yùn)行5分鐘左右再關(guān)閉電氣總開關(guān)，切斷電源。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求（一）基本要求首先根據(jù)所測的室內(nèi)空氣干、濕球溫度，在i-d圖上畫出空氣狀態(tài)點(diǎn)，并查出該點(diǎn)的露點(diǎn)溫 度值，根據(jù)數(shù)據(jù)確定出所做實(shí)驗(yàn)工況，并計(jì)算出各工況所需水的要

10、求溫度范圍值，指出使用裝置名稱 壓縮機(jī)或水箱內(nèi)電加熱器。畫出噴水室測試系統(tǒng)示意圖，標(biāo)出各測點(diǎn)的位置，并注明各測點(diǎn)所用儀器的名稱。在各個工況下記錄測點(diǎn)的干、濕溫度，完成實(shí)驗(yàn)記錄表。根據(jù)每個工況下記錄的數(shù)據(jù)，在i-d圖上標(biāo)出噴水室前后的空氣狀態(tài)點(diǎn)，并作出過程線。根據(jù)測得的噴水量和空氣量，求出噴水室的噴水系數(shù)u。計(jì)算出每公斤干空氣在經(jīng)過噴水室 （表冷器）后的熱濕變化，進(jìn)而求出變化的熱濕比線（角系數(shù)8）,判斷空氣處理過程。將記錄表整理好附于實(shí)驗(yàn)報(bào)告之后。（二）有關(guān)計(jì)算說明：空氣流量（孔板）計(jì)算公式進(jìn)風(fēng)量：Ga = 0.019眼航/S排風(fēng)量：Ge= 0.0196旬F/S式中 L微壓計(jì)讀數(shù)變化值mm；P 空氣密度kg/m3。風(fēng)道散熱量：Q=8.5LAt式中L一風(fēng)道內(nèi)兩測點(diǎn)之間的中心長度m；t一風(fēng)道內(nèi)外的空氣溫差?？諝鉂袂驕囟刃拚趯諝鉂袂驕囟葴y定時(shí)，需滿足風(fēng)速vN2.5m/s，否則應(yīng)按圖4-2進(jìn)行修正。ts一測得濕球溫度C ；ts一濕球溫度修正值C，則實(shí)際濕球溫度為：ts=ts - a54（：1、5,-、77、X、.氣X、-X.,.G：-5.汨.55:魂得窟