表冷器性能實驗指導書（2020版）模板

表冷器性能測試實驗任務指導書表冷器性能測試實驗實驗目的演示表冷器處理空氣過程，熟悉空氣參數(shù)的調(diào)節(jié)方法2、掌握表冷器冷卻能力的測定方法3、進行表冷器性能測試過程熱工測量及計算的訓練。實驗裝置空調(diào)制冷換熱綜合實驗臺是熱泵型直流空調(diào)及制冷換熱實驗裝置，它由制冷循環(huán)，水循環(huán)和空氣換熱系統(tǒng)所組成。下圖1是空調(diào)制冷換熱綜合實驗臺結構示意圖。本次實驗主要用該試驗臺完成表冷器性能測試實驗。圖1空調(diào)制冷換熱綜合實驗臺結構示意圖本實驗臺右下側(cè)為一個小型熱泵系統(tǒng)，進行表冷器性能測試實驗時：板式換熱器1為熱泵系統(tǒng)制冷循環(huán)的蒸發(fā)器，板式換熱器2為熱泵系統(tǒng)制冷循環(huán)的冷凝器。熱泵制冷循環(huán)作為該實驗的冷源，水作為冷媒通過水循環(huán)系統(tǒng)在板式換熱器1被降溫后進入到表冷器內(nèi)用于冷卻空氣。實驗原理表冷器屬于表面式熱濕交換設備，其特點是與空氣進行熱濕交換的介質(zhì)不與空氣直接接觸，空氣與介質(zhì)間的熱濕交換是通過設備金屬表面進行的。在實驗中，小型熱泵系統(tǒng)的制冷循環(huán)為實驗的冷源，板式換熱器1為熱泵系統(tǒng)制冷循環(huán)的蒸發(fā)器，將水循環(huán)系統(tǒng)中由水箱1流入板式換熱器1的水冷卻至低溫，低溫冷水進入表冷器用于空氣的冷卻處理。待系統(tǒng)運行穩(wěn)定后進行實驗測定，讀取記錄顯示器上的數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)主要有表冷器進出口水溫、流量、表冷器進出水阻力、表冷器前后空氣干濕球溫度、孔板壓差、表冷器前后阻力等參數(shù)，然后計算表冷器換熱量、阻力、換熱效能等參數(shù)分析表冷器的性能。實驗理論依據(jù)表冷器性能測定計算：1.系統(tǒng)風量：G=αA2式中：ΔP-------------------前后壓差，Pa；α--------------------孔板流量系數(shù)，取0.7056A-------------------孔板截面積，m2；A=0.00785m2ρ----------------------空氣密度，kg/m3；根據(jù)實測環(huán)境的干濕球溫度查空氣密度表得到。2.空氣通過表冷器放出的熱量：式中：G--------------------經(jīng)過表冷器的實測風量，kg/s；ｈ1-------------------表冷器前空氣焓，kcal/kg，由表冷器前的干濕球溫度確定；ｈ2-------------------表冷器后空氣焓，kcal/kg，由表冷器后的干濕球溫度確定。根據(jù)熱平衡，空氣放出的熱量應該等于水吸收的熱量Q′。式中：Q′--------------------冷凍水吸收的熱量，KW；CP-------------------水的定壓比熱容，CP=4.19（KJ/KgK）；TW1、TW2----------分別為表冷器的進出口水溫，℃；W-------------------循環(huán)水的流量，L/h。分析Q與Q′之間的關系，計算(Q-Q′)/Q，分析誤差產(chǎn)生的原因（熱損失、測試數(shù)據(jù)等）。3.表冷器熱交換效率：式中：t1----------------------處理前空氣的干球溫度，℃；t2----------------------處理后空氣的干球溫度，℃；tw1---------------------表冷器進水溫度，℃。4.表冷器接觸系數(shù)測定：式中：t1----------------------處理前空氣的干球溫度，℃；ts1----------------------處理前空氣的濕球溫度，℃；t2----------------------處理后空氣的干球溫度，℃；ts2----------------------處理后空氣的濕球溫度，℃。在本實驗臺上進行直流空調(diào)實驗時，當因冷卻水溫度過高而引起排氣壓力增高至2MPa時，應停止壓縮機運轉(zhuǎn)，進行如下操作：拉開水箱上部中間拉板，并調(diào)整兩邊水槽排水孔，對水箱進行混水，使兩邊水位和溫度趨于基本一致后，關閉拉板，再進行實驗。操作步驟實驗前先通過風道后面小窗給濕球溫度計小杯中加滿水。開啟總電源，啟動風機，利用風機調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)風量；啟動加濕器，通過加濕器的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)加濕器的加濕量（注意：不得在無水的情況下給加濕器加電）；啟動水泵I，水泵II，使兩個流量保持在150L/h左右。水流過程如下：水泵I-流量計1-板換I-表冷器-水箱2，水泵II-流量計2-板換II-水箱1；啟動加濕器和預熱器（冬季開展實驗，需模擬夏季高濕高溫空氣），通過加濕器和預熱器的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)加濕器的加濕量和預熱器的加熱功率；啟動壓縮機，當調(diào)節(jié)上述風機功率、加濕器加濕量、預熱器及再加熱器功率，使得實驗空氣各處理過程變化較為明顯；待監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄數(shù)據(jù)（表冷器進出口水溫、流量、表冷器進出水阻力、表冷器前后空氣干濕球溫度、孔板壓差、表冷器前后阻力）填入表1；為提高測試穩(wěn)定性，可每隔五分鐘讀一次數(shù)據(jù)，取其中三次的數(shù)據(jù)平均值作為測試結果。實驗完畢后，關閉壓縮機、水泵I、水泵II、加濕器、預熱器，10分鐘后（待電加熱器冷卻后）關閉風機，然后全部總電源。實驗數(shù)據(jù)記錄與整理將在實驗臺顯示器上讀取的表冷器進出口水溫、流量、表冷器進出水阻力、表冷器前后空氣干濕球溫度、孔板壓差、表冷器前后阻力記錄在下表1，記錄三組數(shù)據(jù)求平均值。表1表冷器性能測試實驗數(shù)據(jù)記錄表實驗次數(shù)測試項目123平均值表冷器前后阻力（Pa）表冷器前干球溫度（℃）表冷器后干球溫度（℃）表冷器前濕球溫度（℃）表冷器后濕球溫度（℃）孔板壓差（Pa）表冷器進口處冷水溫度（℃）表冷器出口處冷水溫度（℃）表冷器水流量（L/h）表冷器進出水阻力（Pa）根據(jù)上表孔板壓差求得空氣的流量，然后根據(jù)表冷器前后的干濕球溫度計算空氣通過表冷器放出的熱量和表冷器的接觸系數(shù)；根據(jù)上表表冷器水流量和表冷器進出口處冷水溫度計