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1、實驗二 風機盤管熱工性能測試實驗
一、實驗?zāi)康模?
1.了解風機盤管冷量測量的實驗室測試方法;
2.了解水側(cè)和空氣側(cè)冷量測量方法;
3.掌握主要測量儀器的使用;
4.掌握實驗數(shù)據(jù)處理的方法。
二、實驗儀器設(shè)備
1.定頻壓縮機機組,壓縮機:日立,SHW33TC4-U,名義冷量5990W;
2.變頻壓縮機機組,壓縮機:日立,THS20MC6-Y,名義冷量8150W(90Hz);
3.相應(yīng)的冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)和空調(diào)風系統(tǒng);
4.風機盤管性能測試焓差本體;
5.Pt100鉑電阻,空氣取樣器;
6.測試風機盤管,新晃SCR600。
三、實驗原理
1. 風機盤管熱工性
2、能測試根據(jù)中華人民共和國機械行業(yè)標準JB/T 4283-91,測試名義供冷工況:環(huán)境空氣干球溫度27℃,環(huán)境空氣濕球溫度19.5℃,風機盤管進口水溫7℃,進出口水溫差5℃,風機轉(zhuǎn)速,最高額定轉(zhuǎn)速,被測風機盤管出口與測試室的空氣靜壓差,0±2Pa;
2. 測量系統(tǒng)原理圖如圖1所示;
圖1 測量系統(tǒng)原理圖
3. 采用焓差測試方法,分別測量風機盤管回風空氣和出風空氣的干球溫度和濕球溫度,采用噴嘴測量風機盤管出風量,用焓差計算測試機組空氣側(cè)的總制冷量Qa;
4. 測量風機盤管的進、出水溫度,以及相應(yīng)的水流量,計算測試機組水側(cè)的總制冷量Qw。
5. 若空氣側(cè)總制冷量和水側(cè)的總制冷量的差值在5%
3、之內(nèi),本次實驗數(shù)據(jù)有效。兩個數(shù)據(jù)的平均值作為測試風機盤管空調(diào)器的冷量Q。
6. 計算方法
(1) 測試機組送風量計算
a) 通過單個噴嘴的風量按下式計算:
b) 當使用多個噴嘴時,總的風量為各單個噴嘴風量的總和;
c) 有試驗測得的風量換算成標準狀態(tài)時的風量
(2) 供冷量計算
a) 水側(cè)供冷量計算:
;
b) 風側(cè)供冷量和顯熱供冷量計算:
;
;
;
c) 空氣焓及其含濕量計算:
;
;
;
(3) 風機盤管實測供冷量計算:
(4) 風側(cè)冷量和水側(cè)冷量的熱平衡率:
以水側(cè)冷量為基準,熱平衡率
(5) 在供冷量計算中,如果需要計入試驗
4、裝置的漏熱修正值,則其漏熱量的修正值應(yīng)用下式計算:
△Q值應(yīng)以代數(shù)相加計入空氣側(cè)冷量的計算式中。kAe值的確定應(yīng)在實驗進行前,對實驗裝置進行標定時而求得。
7. 計算式中的符號:
L — 單個噴嘴的風量,m3/s;
An — 噴嘴面積,m2;
C — 噴嘴的流量系數(shù),通常取0.98~0.99;
△P — 通過噴嘴的靜壓差,Pa;
P0 — 標準大氣壓,Pa,可取101325Pa;
P — 噴嘴喉部處空氣絕對壓力,Pa;
Pm — 在測量干、濕球溫度處或取樣管中的空氣絕對壓力,Pa;
V′n — 在噴嘴進口處的濕空氣比容,m3/kg(濕空氣);
Vn — 標準大氣壓下的
5、噴嘴進口處干、濕球溫度下的濕空氣比容,m3/kg(干空氣);
X — 在噴嘴進口處的濕空氣含濕量,kg/kg(干空氣);
D — 噴嘴喉部直徑,m;
Ls — 標準狀態(tài)時的風量,m3/s;
W — 供水量,kg/s;
Cpw — 水的定壓比熱,取4187 J/(kg ?℃);
Cpa — 空氣的定壓比熱,J/(kg ?℃);
tw1、tw2 — 進入和離開被測風機盤管的冷水溫度,℃;
E — 輸入被測風機盤管的總功率,W;
Qw — 水側(cè)的供冷量,W;
Qa — 空氣側(cè)的供冷量,W;
Qse — 顯熱的供冷量,W;
Q—被測風機盤管的實測供冷量,W;
ΔQ — 試驗裝
6、置的漏熱量修正值,W;
t1、t2 — 進入和離開被測風機盤管的空氣干球溫度,℃;
t1′、t2′— 進入和離開被測風機盤管的空氣濕球溫度,℃;
tsr — 試驗環(huán)境的空氣溫度,℃;
e — 空氣中的水蒸汽分壓力,Pa;
et′— 與濕球溫度t′相對應(yīng)的飽和水汽分壓力,Pa;
A —系數(shù),℃-1,當流過濕球溫度計的風速為3.5~10m/s時,可近似取
A=0.000662,℃-1;
kAe — 試驗裝置的漏熱系數(shù),W/℃;
h1、h2 — 進入和離開被測風機盤管的空氣焓值,kJ/kg(干空氣)。
四、實驗步驟
1. 將水系統(tǒng)中的閥門切換至風機盤管測試;
2. 按照順
7、序依次打開送風機、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵;
3. 打開風機盤管機組,并將風速設(shè)定在高速檔;
4. 檢查冷卻水、冷凍水系統(tǒng)水壓是否正常,如全部正常,開啟制冷機組及空調(diào)箱電加熱、電加濕系統(tǒng);
5. 控制風機盤管回風處的空氣狀態(tài):空氣干球溫度27℃,空氣濕球溫度19.5℃,并保持穩(wěn)定;
6. 設(shè)定冷水機組的出水溫度使風機盤管的進水溫度為7℃;
7. 調(diào)整風機盤管水路上的電動三通閥門,使風機盤管出水溫度為12℃,并保持穩(wěn)定;
8. 調(diào)整引風機轉(zhuǎn)速,使靜壓室內(nèi)的壓力為0,并保持穩(wěn)定;
9. 待所有工況穩(wěn)定30分鐘后,進行相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄和采集。每隔五分鐘記錄一組數(shù)據(jù),共記錄7組。
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8、. 實驗完畢,依次關(guān)閉電加熱、電加濕、制冷機組、風機盤管、冷卻水泵、冷凍水泵、送風機。
五.實驗思考
1. 調(diào)節(jié)風機盤管水路電動三通閥時,閥門的開度對進出口水溫、水流量有什么影響。
2. 為什么要把靜壓室內(nèi)的壓強調(diào)節(jié)到與外界大氣壓相等?
3. 查閱相關(guān)樣本,將測試風機盤管與其他風機盤管的性能做對比。
六、實驗數(shù)據(jù)整理
噴嘴尺寸: 室外氣溫: 室外氣壓:
風機銘牌: 靜壓室、混合室和接收室暴露面積Ak:
序號
測試時間
風機盤管進口空氣狀態(tài)
接收室空氣狀態(tài)
風機盤管水路
噴嘴壓差
Pa
干球溫度
℃
濕球溫度
℃
干球溫度℃
濕球溫度
℃
進口水溫
℃
出口
水溫
℃
水
流量
L/s
1
2
3
4
5
6
7
平均值