空气热湿处理过程的测定.doc

空气热湿处理过程及能量平衡综合实验
一、实验目的
1.通过对空气的加热，加湿，冷却，减湿，混合等的处理，了解空气处理设备的组成；
2.掌握空气处理过程的试验方法；
3.在I-d图上画出测定的空气处理过程，加深对空调原理的理解。
4.对加热、蒸汽加湿、冷却干燥三个处理过程进行测试绘出测试装置及原理图；
5.对测定的过程进行热湿平衡计算，并分析出现差异的原因。
二、实验内容
1.蒸汽等温加湿；
2.混合→冷却干燥→加热。
三、实验装置和测试仪表
本实验所用的装置是英国希尔顿有限公司的再循环空气调节机组A770,见图一。

图一空气再循环实验装置
风机：变速轴流风机，风量最大468m3/h；
预热器：带肋片的电加热器，0.5kw和1kw；
冷却器：肋片盘管表面冷却器，冷却能力为1.7kw；
再热器：带肋片的电加热器，0.5kw和1kw；
蒸汽发生器：电加热、压力为大气压力，所用加热器为1kw和两个2kw。
冷冻机：是采用风冷凝器的封闭式机组，制冷剂是R12，压缩机转速为2700～3000转/分，根据负荷大小可调冷机活塞排气量为21cm3/转，功率因素为0.9。
风量测量：用带有倾斜管压力计的孔板。
功率测量：对于所用加热器、风机和压缩机用电压表和电流表测量功率。
温度测量：具有13个轨入（7缺空的电子温度计），这些轨入来自所有重要部位的热电偶传感器，这些空气温度是来自干球和湿球传感器。
四、实验步骤
1.接通蒸汽加湿器的供水，玻璃管水位计中的水位稳定在距加湿器底面120mm处；
2.微压差计调整到水平位置，并将液面调整到零；
3.将湿球温度计的小水杯充满蒸馏水；
4.风门调整到适当的位置；
5.接通机组的电源总开关；
①开启风机，主电路指示灯亮；
②电压表，温度指示仪器出相应的数值；
6.对空气进行加热、加湿、冷却、干燥等处理时，将相应设备的电源开关合上，待状态稳定后，记录下相应的参数即可；
7.测定结束后，应接下列步骤关闭机组；
①将风门移动到再循环空气的零的位置；
②关掉蒸汽加湿器的电源；
③关掉电加热器电源；
④关掉制冷机电源；
⑤将风机调制最大转速上，然后，该风机运转至少5分钟后，即可关掉机组的总电源。
五、实验数据的记录和整理
1.记录实验数据
根据记录的空气状态点在i—d图表示出各处理过程线。
2.能量平衡计算
2.1加热的能量平衡(B—C)
由吸入口处的干、湿球温度在i—d图上确定出此点的空气比容va米3/公斤，读出吸入口处微差计的压差ZmmH2O。
空气的质量：ma=0.0757（hg）
ma=mb
预热器的传给空气的热量：Qp=VIP×10-3（kw）
空气焓的变化率：Q=ma（hc-HB）
分析QP和Q不等的原因。
2.2加湿的能量平衡(B—C)
Va≈vb
ma=0.0757
QS=VIP×10-3（kw）
焓的变化率：Q=ma（hc-HB）
分析Q与QS不等的原因
湿气的增量=ma（ωc-ωB）ωc、ωB为含湿量
锅炉的理论蒸发量=
hs——温度100℃，压力1.013bar时，干饱和蒸汽的焓2676KJ/kg。
hω——在环境温度下的饱和水的焓。
分析空气的湿气增量与锅炉理论蒸发量不等的原因。
2.3冷却和减湿的能量平衡（C—D）
ma=0.0757
空气失去的热量
△Ha=ma（hd-hc）+mW•hw
mW=ma（ωc-ΩD）
hW——在环境温度下的饱和水的焓。
对于制冷机的蒸发器
根据p—h图，h11=h12
蒸发器的传热量：Q=（h13-h12）kw
mr——浮子流量计的流量，kg/h；
分析△Ha与Q不等的原因。
制冷机的电功率输入=VI
冷却率=蒸发器的传热量
总制冷系数=EQEQ\F(冷却率,功率轨入)
压缩机的活塞排量（假定转速在2700～3000转/分）
VS=21×10-3×EQEQ\F(转速,60)米3/秒
压缩机吸气的比容。
V13=10-1.3=0.0501米3/公斤
压缩机吸气的体积流量
V13=mv13=×V13米3/秒
容积效率=×100%
2.4再热和风机功率输入的能量平衡
ma=0.0757（公斤/秒）
Qr=△H+Pf
Qr=VIr×10-3（kw）（正）
Pf=VIf×10-3（kw）（负）
H=ma（HE-HD）
比较Qr-Qf与△H分析二者不等的原因。

实验基准AAAA测点观察值干球

湿球单位加热蒸汽加湿冷却去湿再热及风
机功率轨入A吸入口t02℃B混合口t04℃C预热后或喷蒸汽t06℃D冷却或减湿后t08℃E再热后T010℃膨胀阀前的R温度t11℃膨胀阀后的R温度t12℃离开蒸发器的R温度t12℃R压力、冷凝器PebarR压力、蒸发器PebarR流量mrg/s吸入口孔板压差ZmmH2O风管孔板压差YmmH2O电压VV预热器电流0.5I