Q3=49×198=9702w=9.702kw (6)车间总冷热负荷计算:
①夏季冷负荷:Q=Q1+Q3=423.014+9.702=432.716KW
②冬季热负荷:Qr=Qs-Q3-Q5=102.096-423.014-9.702=-330.62KW
③冬季车间值班采暖热负荷:冬季值班采暖时的房屋热损失即采暖热负荷。 Qzh=72.926kw
第四章 空调调节系统及基本原理
一 填空题
1、 单通风系统 通风喷雾系统 空调室送风系统 喷雾轴流风机系统 SFT悬挂式湿风道系统
2、 在空调室内喷水,利用水滴与空气直接接触的方法来处理空气 在空调室内设置表面式热交换器,利用冷热媒与空气间的温差,通过管壁产生的间接热交换来处理空气 3、 压入式 吸入式
4、 水蒸气压力差 蒸发 凝结 5、 大 多
6、 等焓线 下降 不变 增加
7、 地下水 冷冻站来的冷冻水 循环水
8、 等焓去湿过程 等湿加热过程 等温去湿过程 9、 热交换效率系数 接触系数
10、 前导流器阻力 后挡水板阻力 喷嘴排管阻力 水苗阻力 11、 挡水板的结构 空气流经挡水板的速度 水滴的粗细
二 名词解释
1、热水:在空调调节工程中,水温高于空气的湿球温度一般称为热水。 2、冷水:在空调调节工程中,水温低于空气的湿球温度一般称为冷水。 3、水气比μ:水气比是指每处理一千克空气耗用多少千克水量。
4、喷嘴密度:在喷水室断面内,每排每1平方米面积内安装的喷嘴数叫喷嘴密度。
5、热交换系数SWU:热交换系数SWU是单位断面的喷水室冷量(Q)与气水焓差(AED)之比。
6、挡水板过水:空气经过挡水板时,悬浮在空气中的细小水滴并不能全部从空气中分离出来,一部分水滴会随着空气穿过挡水板,经风道而送往车间,这种现象称为挡水板挡水。
7、冷媒:冷媒是指制冷系统中用来传递热量的中间工质,在空调系统中,常用的冷媒是水或盐水。 8、一次回风空调系统:在夏天,当车间内的空气含热量低于室外空气含热量时,一般应采用将室外空气和车间回风以一定比例进行混合,然后送入喷水室用水处理,这种回风与室外空气在喷水室前混合的系统,称为一次回风空调系统。
三 判断题
1~5: √×√√√; 6~10: ×√√√×
四 问答题 1、 答:图
0-2 等温线;0-4 等焓线;0-6 等d线
①tsh>ts,过程线为0—1,空气状态变化的过程线偏向等温线的上方,空气的温度、含湿量、含热量都增加;
②tsh=tg,过程线为0—2,空气状态变化沿等温线进行,空气含湿量、含热量增加,温度保持不变;
③tg>tsh>ts,过程线为0—3,空气状态变化的过程线介于等温线与等含热量线之间,空气含湿量、含热量增加,温度反而下降;
④tsh=ts,过程线为0—4,空气状态变化沿等焓线进行,空气温度下降,含热量不变,含湿量增加;
⑤ts>tsh>tl,过程线为0—5,空气状态变化的过程线介于等焓线与等含湿量线之间,空气的温度和含热量降低,含湿量增加;
⑥tsh=tl,过程线为0—6,空气状态变化沿等含湿量线进行,空气的温度和含热量降低,含湿量不变;
⑦tsh 卫生要求(即不少于总风量的10%)来决定的。 车间的缺热量通常采取以下措施补足:①在喷水室前预热空气;②用喷射热水的方法将空气加热加湿。 4、 答:①防止未经处理的室外空气从围护结构的缝隙进入车间内造成空气温湿度的波动和不匀;②防止环境空气中的微细颗粒进入车间影响产品质量。 5、 答:不能用水处理方式来完成的空气变化过程:等焓去湿过程,等湿加热过程, 等温去湿过程。 措施:空气通过多孔性的固体吸湿剂(如硅胶等),可得到空气的等焓去湿过程;用加热器加热空气,可得到空气的等湿加热过程;用氯化锂水溶液喷淋空气,可得到空气的等温去湿过程。 6、 答:用循环水处理空气时,空气温度高于水温,空气由于显热传递给水滴而使本身温度下降,同时水滴边层的饱和水气压力大于空气中的水气压力,所以水滴得到从空气中传来的显热后,使水变成水气而蒸发到空气中去,空气就被加湿,其潜热量相应增加,在这一过程中,由于水分蒸发所需的汽化潜热是来自空气, 后又由水气带到空气中去,而空气没有使水升温,又未使水温降低,因此空气被水处理时,空气的含热量不变,即用循环水处理空气的过程是一个等焓加湿过程。 7、答:图 ①送风量G?QyiB?iH,考虑挡水板带水Δi'=iB-iK'>iB-iK,即风量减小; ②制冷量Q=G(iH-iK),iK' 五 计算题 1、解:由i-d图查得当t=10℃,φ=85%的空气露点温度tl=8.5℃ 用循环水进行处理水的终温的等于空气的湿球温度,即8.5℃。 2、解:由i-d图查得当ts=20℃,tg=27℃的空气露点温度tl=17℃ 则由题意知:ts>tsh>tl,即此变化过程中,空气的温度和含热量都降低,含湿量增加。 处理后的空气终态温度不会低于18℃。因为当μ为无穷大时,不管是什么过程,喷水室内的水温近乎不变,空气状态的变化趋近于理想过程,空气的最终状态可达到温度与水温相等。所以处理后的空气终态温度不会低于18℃。 3、解:根据处理前后的空气参数,可以查出ts2=19.6℃,取??=3kg/(m2·s)。 ?2?1?t2?ts220?19.6?1??0.95 t1?ts135?27由题意知此处理过程是减焓冷却去湿过程,从表4-3可查出相应的η2的实验公式:?2?0.755(??)0.12?0.27???1.44 从表4-3可查出相应的η1的实验公式:?1?0.745(??)0.07?0.265?0.8862 又?1?1?ts2?tsh,z?tsh,z?9.85℃ ts1?tsh,c4、解:室外空气状态H,室内空气状态B,混合后空气状态C。混合空气在喷水室与水接触后,空气状态由C变化至K',其中取Δd=0.5g/kg。 在i-d图上可知iB=72kj/kg,tB=30℃,φB=60%,dB=18.6g/kg; iH=86kj/kg,tH=34℃,φH=60%,dH=22.9g/kg; iK'=70kj/kg,tK'=24℃,φK'=95%,dK'=18.1g/kg。 设被处理的空气量为W,不用回风所需制冷量Q=W(iB-iH)=14W 采用80%回风时在i-d图上可得C1点,即iC1=83.2kj/kg,Q1=W(iC1-iK')=13.2W; 采用60%回风时在i-d图上可得C2点,即iC2=83.2kj/kg,Q2=W(iC2-iK')=10.4W; 采用40%回风时在i-d图上可得C3点,即iC3=83.2kj/kg,Q3=W(iC3-iK')=7.6W。 由上可知Q>Q1>Q2>Q3,即不用回风和用80%、60%、40%回风这四种空调过程所需制冷量逐渐减少。 5、解:已知tB=30℃,φB=80%;tH=25℃,φH=70%可在i-d图上查得iB=86kj/kg,dB=21.7g/kg;iH=61kj/kg,dH=14g/kg。 (1)G?QyiB?iH?175?7kg/s?25200kg/h 86?61(2)Ww?G(3)??dB?dH21.7?14?25200??194.04kg/h 10001000Q?ii?i175000?3600?BH?1000?y??3247kj/kg ?ddB?dHWw194.04?100010006、解:(1)已知t1=0℃,φ1=45%;t2=11℃,φ2=90%可在i-d图上查得i1=4kj/kg,d1=1.6g/kg;i2=30kj/kg,d2=7.4g/kg。 Q=G(i2-i1)=Lρ(i2-i1)=25000×1.2×(30-4)=780000kw (2)Δd=d2-d1=7.4-1.6=5.8g/kg 即处理后空气的含湿量增加了5.8g/kg。 7、解:在i-d图上可知空调系统中空气状态1:t1=15℃,φ1=95%,i1=4kj/kg,d1=1.6g/kg;干饱和蒸汽的空气状态2: t2=120.2℃,i2=2706.3kj/kg,d2=0g/kg(由附录表4查得) 则两种状态混合的空气状态3: i3?L?i1?G2i260000?1.2?4?80?2706.3??44kj/kg L??G260000?1.2?80Qy?(G?L?)(i4?i3)?i4?54kj/kg(状态4为车间要求的空气状态) d4?d1?d4?10g/kg 1000已知i4=54kj/kg,d4=10g/kg可在i-d图上查得t4=29℃,φ4=40%。 8、解:水的变化热量ΔQ=CmΔt,其C为水的比热容4200j/kg·c ∴ΔQ=CmΔt=CG3(t4-t3)=4200×100000×(40-32)=3360000kj/h 已知t1=30℃,φ1=60%;t2=38℃,φ2=95%在i-d图上查得i1=71kj/kg,d1=16g/kg; i2=144kj/kg,d2=41g/kg。 W?G∴G??Q3360000??46027kg/h i2?i1144?719、解:已知t1=30℃,φ1=70%;t2=17℃,φ2=67.5%;t3=21.5℃,φ3=90%可在i-d图上查得: i1=78kj/kg,d1=18.6g/kg;i2=37kj/kg,d2=8g/kg;i3=59kj/kg,d3=14.5g/kg。 (1)设两种空气混合的空气状态为0: 因为喷水室采用循环水处理,所以焓值不变,即i0=i3 ∴L1i1+L2i2=(L1+L2)i0=(L1+L2)i3 78×10000+37L2=(10000+L2)×59?L2=8683m3/h (2)由含湿量的定义可知: L1?L2?状态1中干空气量为W1?,状态2中干空气量为W2? d1d21000?11000?1 状态1中干空气量为W0=W1+W2=22062kg/h ∴d0?(L1?L2)??W0?1000?13.7g/kg W0ΔW=W0(d3-d0)=17649.6g 即喷水室内蒸发掉17649.6g 10、解:在i-d图上可知iB=60kj/kg,tB=24℃,φB=75%,dB=14g/kg; iH=-2.5kj/kg,tH=-4℃,φH=60%,dH=1.4g/kg; iK=57kj/kg,tK=21℃,φK=90%,dK=14g/kg; iC=57kj/kg,tC=22.2℃,dC=13.2g/kg。 (1)验算新空气量的比例: BCiB?iC??4.8%<10% BHiB?iH则利用预热器加热,令MB=10BC,iB-iM=10(iB-iC)?iM=30kj/kg 在在i-d图上可得dM=8g/kg,tM=9.6℃ G? QyiB?iK??Q??QiB?iKs?(175?115)?3600?72000kg/h 60?57