表冷器性能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（2020版）模板

表冷器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)任務(wù)指導(dǎo)書表冷器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康难菔颈砝淦魈幚砜諝膺^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(cè)定方法3、進(jìn)行表冷器性能測(cè)試過程熱工測(cè)量及計(jì)算的訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)裝置空調(diào)制冷換熱綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是熱泵型直流空調(diào)及制冷換熱實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。本次實(shí)驗(yàn)主要用該試驗(yàn)臺(tái)完成表冷器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。圖1空調(diào)制冷換熱綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖本實(shí)驗(yàn)臺(tái)右下側(cè)為一個(gè)小型熱泵系統(tǒng)，進(jìn)行表冷器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)：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(shí)驗(yàn)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(jìn)入到表冷器內(nèi)用于冷卻空氣。實(shí)驗(yàn)原理表冷器屬于表面式熱濕交換設(shè)備，其特點(diǎn)是與空氣進(jìn)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(shè)備金屬表面進(jìn)行的。在實(shí)驗(yàn)中，小型熱泵系統(tǒng)的制冷循環(huán)為實(shí)驗(yàn)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(jìn)入表冷器用于空氣的冷卻處理。待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定，讀取記錄顯示器上的數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要有表冷器進(jìn)出口水溫、流量、表冷器進(jìn)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(jì)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(shí)驗(yàn)理論依據(jù)表冷器性能測(cè)定計(jì)算：1.系統(tǒng)風(fēng)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(shí)測(cè)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(shí)測(cè)風(fēng)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(yīng)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(jìn)出口水溫，℃；W-------------------循環(huán)水的流量，L/h。分析Q與Q′之間的關(guān)系，計(jì)算(Q-Q′)/Q，分析誤差產(chǎn)生的原因（熱損失、測(cè)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(jìn)水溫度，℃。4.表冷器接觸系數(shù)測(cè)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(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行直流空調(diào)實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)因冷卻水溫度過高而引起排氣壓力增高至2MPa時(shí)，應(yīng)停止壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)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(duì)水箱進(jìn)行混水，使兩邊水位和溫度趨于基本一致后，關(guān)閉拉板，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作步驟實(shí)驗(yàn)前先通過風(fēng)道后面小窗給濕球溫度計(jì)小杯中加滿水。開啟總電源，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，利用風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)風(fēng)量；啟動(dòng)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(dòng)水泵I，水泵II，使兩個(gè)流量保持在150L/h左右。水流過程如下：水泵I-流量計(jì)1-板換I-表冷器-水箱2，水泵II-流量計(jì)2-板換II-水箱1；啟動(dòng)加濕器和預(yù)熱器（冬季開展實(shí)驗(yàn)，需模擬夏季高濕高溫空氣），通過加濕器和預(yù)熱器的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)加濕器的加濕量和預(yù)熱器的加熱功率；啟動(dòng)壓縮機(jī)，當(dāng)調(diào)節(jié)上述風(fēng)機(jī)功率、加濕器加濕量、預(yù)熱器及再加熱器功率，使得實(shí)驗(yàn)空氣各處理過程變化較為明顯；待監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄數(shù)據(jù)（表冷器進(jìn)出口水溫、流量、表冷器進(jìn)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(cè)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(cè)試結(jié)果。實(shí)驗(yàn)完畢后，關(guān)閉壓縮機(jī)、水泵I、水泵II、加濕器、預(yù)熱器，10分鐘后（待電加熱器冷卻后）關(guān)閉風(fēng)機(jī)，然后全部總電源。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與整理將在實(shí)驗(yàn)臺(tái)顯示器上讀取的表冷器進(jìn)出口水溫、流量、表冷器進(jìn)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(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表實(shí)驗(yàn)次數(shù)測(cè)試項(xiàng)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(jìn)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(jìn)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(jì)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(jìn)出口處冷水溫度計(jì)