【正文】 反之，空氣相對濕度高，則干、濕球溫差小。 空氣的干濕度溫度差反映了空氣相對濕度的大小。 濕紗布放置于未飽和狀態(tài)（即相對濕度小于 100％）的空氣中，紗布中的水必然由于水蒸氣壓力差要產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象。本文僅從傳熱傳質(zhì)的角度分析，即外界因素，而對溫度測量本身在此不作考慮。 167。笛管管徑為40? ㎜，長 300 ㎜，共 10 根，每根開有 13? ㎜吸風(fēng)口 8 個，兩邊等量交錯開孔。正常工作時，取樣笛管放置于庫房的中間，而溫 /濕度測量箱放于庫房的內(nèi)側(cè)邊，兩者的距離為庫房寬的一半，即 2m，取余量 2m,故風(fēng)管長為 4m（拉伸狀態(tài)下）。 水盒內(nèi)的水從補水杯自動補給，確保水盒內(nèi)水位恒定，提高 操作的方便性，同時也減少了由于濕球溫度測點與水盒水位的距離變化引起的測量誤差，自動補水的原理如圖 33：補水杯密封，通過引壓管與風(fēng)道連通，安裝時使水盒內(nèi)水位與引壓管下端斜口上點 a 點平齊，此時水盒內(nèi)水面壓力與補水杯水面壓力和 a 點到水面的水柱壓之和平衡，當(dāng)水 盒內(nèi)水因揮發(fā)減少時，水盒水位下降，相應(yīng)引壓管內(nèi)水位也將降低，由于斜口，空氣通過引壓管進入補水杯，使補水杯水面壓力增加，壓力平衡破壞，在壓力作用下，水杯內(nèi)的水流入水盒，直到建立新的平衡，即原來的水位，達到自動補水的目的。室內(nèi)側(cè)測量箱內(nèi)需要布置四個測點，分別為測量環(huán)境空氣干球溫度、濕球溫度以及被測機出風(fēng)干球溫度、濕球溫度，室外側(cè)除了測量環(huán)境空氣干球溫度、濕球溫度之外，還由于環(huán)境溫度可能出現(xiàn)焓值法空調(diào)器性能測試實驗室的研制 24 零度以下，故還有一個濕度傳感器，測量濕度。 為了觀測方便，溫 /濕度測量箱采用有機玻璃膠合而成，主要有三部分組成：風(fēng)道（也 是測量主體部分）、濕球溫度測量用水盒、補水杯。 空氣取樣及溫濕度測量裝置的設(shè)計 [7] [15] 167。 綜合考慮當(dāng)?shù)貧庀鬁囟荣Y料及客戶方提出的系列技術(shù)要求，在明確試驗室的冷卻水用量的一定富裕度 的基礎(chǔ)上，我們就選了品牌為良機的型號為 LBC40 的冷卻塔，其如冷卻能力的各種參數(shù)如下表 22 所示： 表 22 LBC40 良機冷卻塔性能參數(shù)表 冷卻能力 156000k/Hr 高度 1890(mm) 標(biāo)準(zhǔn)水量 520(l/min) 外徑 1820(mm) 風(fēng)葉直徑 970 (mm) 馬達 (hp) 風(fēng)量 280(m3/min) 排水管 25(mm) 溫冷水管 65(mm) 溢水管 50 (mm) 第三章 空氣取樣及測量裝置的設(shè)計 23 第三章 空氣取樣及測量裝置的設(shè)計 本章將敘述實驗系統(tǒng)的空氣取樣及溫濕度測量裝置、出風(fēng) 混合及風(fēng)量測量裝置的設(shè)計，其中以溫濕度測量裝置及出風(fēng)混合箱的設(shè)計為重點論述，其他裝置屬于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，由于篇幅關(guān)系，只作一般介紹。 根據(jù)冷卻水量和冷卻水供、回水溫度便可以選擇冷卻塔。 冷卻塔進、出水溫差 12t ( )tt? ? ? 稱為冷卻度。一般（ t2ts）為 4～ 6℃ ?？砂聪率接嬎悖? 第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 22 1 0 0 0 3 6 tcQW ? ??00 （ 24） 式中 Q —— 冷凝器散熱量， kw W—— 冷卻水量， 3m/h t? —— 冷卻水供、回水溫差， ℃ c—— 水的比熱容， kJ/kg? ℃ 不同機型冷凝器單位產(chǎn)冷量的散熱量，可按下式估算： 對蒸氣壓縮式制冷機組： 0(~)? 對雙效溴化鋰制冷機組： 0( 5~ 5)? 式中 0Q —— 制冷機組制冷量， kw 已知入口水溫 37℃ ，出口水溫 32℃ ，外部濕球溫度 27℃ 的條件下，該制冷機組的制冷量 0Q ≈(15hp+15hp+5hp)=35≈90kw；蒸氣 壓縮式制冷機組： 0(~)? =90kw=； t? =3732=5℃ ， c 取10390kJ/kg? ℃ ，所以可以計算出所需冷凝水量為 24 3m/h 。其中逆流式冷卻塔常用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，橫流式冷卻塔常用于熱負荷較大的工業(yè)水冷卻。 目前使用的冷卻塔產(chǎn)品大致有：逆流式、橫流式、蒸發(fā)式、和引射式等四種類型。高溫的冷卻回水重新送到冷卻塔上部進行噴淋。此時，熱水與冷空氣之間即產(chǎn)生顯熱之熱交換作用，同時部份的熱水被蒸發(fā)，亦即蒸發(fā)水汽中其蒸發(fā)潛熱被排放至空氣中，最后經(jīng)冷卻后的水落入水槽內(nèi)，利用泵浦將其傳送至熱交器中，再予吸收熱量。 冷卻水塔設(shè)計 [17][18] 冷卻水塔利用水作為循環(huán)冷卻劑，從系統(tǒng)中吸收熱量排放至大氣中，以降低水溫的裝置；其冷卻系借著水蒸發(fā)過程來完成，并使冷卻水可以繼續(xù)的循環(huán)使用，從經(jīng)濟效益上來說，無形中減少了成本的浪費 。 實際理論計 算：根據(jù)室外工況 54℃ /5%（絕對含濕量 5g/kg） ,室內(nèi)側(cè)向室外側(cè)蒸發(fā)的水量 3kg/h，同時結(jié)合產(chǎn)品樣冊，實際選用了上海多樂空氣處理設(shè)備（中國）有限公司的轉(zhuǎn)輪除濕機，型號 DT800，除濕量為 。 上述的除濕和再生過程是同時發(fā)生的，空氣不斷被干燥，轉(zhuǎn)輪不斷被再生周 而復(fù)始，從而保證了除濕機持續(xù)恒定的工作狀態(tài)。 再生空氣 (一般取自室外或機房 )經(jīng)過加熱后達到 100~140 度， 然 后反向吹入再生區(qū)域， 在高溫狀態(tài)下，轉(zhuǎn)輪中已吸收的水份被脫附，再生空氣由于在脫附過程中損失了大量顯熱，自身溫度降低，變成了飽含水分的濕空氣， 被風(fēng)機引導(dǎo)排 至室外，從而完成了水分的轉(zhuǎn)移。 隨著吸收水分的增加， 處理扇區(qū)漸漸前電加熱循環(huán)風(fēng)機環(huán)境室蒸發(fā)器后電加熱除濕用蒸發(fā)器除濕用循環(huán)風(fēng)機加濕管第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 20 趨于飽和狀態(tài)。 轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)，由高度密封性能的硅橡膠制成的隔板將整個表面分成兩個扇 區(qū)： 270 度的處理扇區(qū)； 90 度的再生還原扇區(qū)。轉(zhuǎn)輪式除濕機布置如圖 29，相應(yīng)空氣處理過程如圖 210 所示。 3. 室外側(cè)除濕方案設(shè)計 室外側(cè)環(huán)境室工況范圍寬，除濕最惡劣工況為 T3 氣候下的 SASO 過負荷條件 （特殊要求） ，即干濕球溫度 54℃ /24℃ ，相對濕度約 5％。通常為了強化表冷器除濕有三種方法： a. 降低蒸發(fā)器表面的空氣流速，增加蒸發(fā)器與周圍空氣的換熱時間； b. 對空氣進行預(yù)冷，提高空氣的相對濕度； c. 降低蒸發(fā)器表面溫度。 167。冷卻除濕是利用冷水噴淋、蒸發(fā)器冷卻等冷卻設(shè)備將空氣冷卻到露點溫度以下，大于飽和含濕量的水蒸氣將冷凝析 出，以降低空氣的含濕量，從而達到除濕效果。通風(fēng)降濕是將控制區(qū)內(nèi)的高濕空氣排出，吸入自然界或經(jīng)過處理的濕度相對低的空氣，使控制區(qū)內(nèi)空氣濕度減小，實現(xiàn)除濕。 除濕技術(shù)的介紹 [15][18] 根據(jù)工 作原理，空氣除濕技術(shù)大致可以分為四類：升溫降濕、通風(fēng)除濕、吸濕劑除濕、冷卻除濕。 2411151612第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 18 167。 。 根據(jù)結(jié)霜的機理，可以通過兩方面來加以改善，即提高蒸發(fā)溫度和減小通過蒸發(fā)器的空氣相對濕度。同時，除霜又將增加額外的干擾，引 起工況的波動，影響工況的穩(wěn)定性。由于制冷系統(tǒng)使用負荷變化較大，為防止壓縮機超負荷運轉(zhuǎn)，回氣管路上安裝了吸氣壓力調(diào)節(jié)閥 16。室外側(cè)制冷系統(tǒng)原理如圖 28 所示： 241013 14焓值法空調(diào)器性能測試實驗室的研制 17 圖 28 室外側(cè)制冷系統(tǒng)原理圖 1壓縮機 2油分離器 3冷卻系統(tǒng) 4冷卻系統(tǒng) 5冷凝器 6 溫度開關(guān) 7儲液器 8干燥過濾器 9電磁閥 1 10電磁閥 2 11膨脹閥 1 12膨脹閥 2 13單向閥 14分液器 15蒸發(fā)器 16吸氣壓力調(diào)節(jié)閥 17氣液分離器 18低壓壓力表 19高低壓壓力開關(guān) 20高壓壓力表 在圖 28 中，大部分部件的作用與室內(nèi)側(cè)制冷系統(tǒng)相同。 1. 制冷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計 根據(jù)合作方技術(shù)要求，室外側(cè)環(huán)境溫度范圍為 20℃ ～ 55℃ 。 根據(jù)上面的計算及分析，同時考慮經(jīng)濟性，冷 負荷由三套制冷系統(tǒng)來提供，兩套選用 MT32JF4C 美優(yōu)樂全封壓縮機配 28 ㎡、 φ10 ㎜管的 凝器 和 ㎡、 φ10 ㎜管的蒸發(fā)器，另一套系統(tǒng)用 MT50HK4B 美優(yōu)樂全封壓縮機配 60 ㎡、 φ10 ㎜管的 FNH17/60 風(fēng)冷冷凝器和 ㎡、 φ10 ㎜管的蒸發(fā)器，其系統(tǒng)原理圖如圖 27， 圖 27 室內(nèi)側(cè)制冷系統(tǒng)原理圖 1 壓縮機 2 油分離器 3 冷卻系統(tǒng) 4 冷卻系統(tǒng) 5 冷凝器 6 溫度開關(guān) 7 儲液器 8 干燥過濾器 9 電磁閥 10 膨脹閥 11 分液器 12 蒸發(fā)器 13 吸氣壓力調(diào)節(jié)閥 14 氣液分離 器 15 低壓壓力表 16 高低壓壓力開關(guān) 17 高 壓力表 167。 E2：循環(huán)風(fēng)機輸入功率，為 ； E4：取樣風(fēng)機輸入功率，因功率較小，可以忽略； （ hW1hW2） mw：冷凝水與加濕用水溫度差引起的熱負荷，兩者溫差不大， 可以忽略； q q2：分別為圍護、中間隔墻漏熱，其中圍護內(nèi)外溫差最大位 15℃ ，q1 為 ， q2 可以忽略。 167。另外，室內(nèi)外側(cè)還設(shè)置了加熱器和加濕器來進行溫度和濕度的對應(yīng)調(diào)節(jié)。 167。 167。故可將風(fēng)道的局部阻力近似為總阻力。 （ 4）空氣再處理系統(tǒng)的表冷器為矩形翅片套管方式，其主平面為風(fēng)道迎風(fēng)面， 將其簡化為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其 5 排管即簡化為 5 層網(wǎng)格相疊，因蒸發(fā)器參數(shù)未定，可先按常用風(fēng)速 。 （ 3）風(fēng)道中的風(fēng)機是整個氣流循環(huán)中最大的阻力部件，一是因為風(fēng)機處風(fēng)速最大，二是風(fēng)機迎風(fēng)布置，其有限的排風(fēng)面積使風(fēng)道嚴(yán)重受阻。 第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 14 a 進風(fēng)格柵， b 蒸發(fā)器， c 風(fēng)道， d 出風(fēng)口 [擴大 ] 圖 26 如圖 26 所示，作如下簡化： （ 1） 電加熱器為網(wǎng)狀平板結(jié)構(gòu)，垂直于風(fēng)道中氣流方向布置，其主平面即為風(fēng)道迎風(fēng)面，可簡化為網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)。故抓住系統(tǒng)對風(fēng) 阻影響較大的部分，忽略其他次要部分，從而簡化整個風(fēng)道計算模型，估算整個系統(tǒng)循環(huán)的風(fēng)量是有效、可行的。 167。其一般用在家用空調(diào)器的室內(nèi)機中。其缺點為：產(chǎn)生的風(fēng)壓較低，風(fēng)量較大，但噪聲較大，適用于風(fēng)阻較小的通風(fēng)系統(tǒng)。離心式風(fēng)機有噪聲低、壓頭較高的優(yōu)點，適用于風(fēng)阻大的通風(fēng)系統(tǒng)。 循環(huán)風(fēng)機類型的選擇 [21] 根據(jù)其工作原理，循環(huán)風(fēng)機可分為離心式、軸流式、貫流式三種。該實驗室空氣處理系統(tǒng)中的空氣處理柜如下圖 26 所示。 空氣再處理設(shè)備的設(shè)計及選型 為滿足實驗所需環(huán)境要求，須對實驗室的室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的循環(huán)空氣進行一系列的處理，主要包括降溫 降濕 、 加熱 、加濕、風(fēng)機送風(fēng)。由于室外側(cè)情況與室內(nèi)側(cè)相差不大，故設(shè)計時與室內(nèi)側(cè)一樣。 27 匹冷凍機組最大循環(huán)風(fēng)量為 16200m3/h；另外，室外側(cè)房間的容積約為 46＝ 84 m3，則循環(huán)風(fēng)量為 210084＝16800m3/h，兩者取大 ，則再調(diào)節(jié)機組送風(fēng)量應(yīng)大于 16800 m3/h。 18匹冷凍機組最 大循環(huán)風(fēng)量為 9000m3/h；另外，室內(nèi)側(cè)房間的容積約為6＝ m3，則循環(huán)風(fēng)量為 280＝ 18480m3/h，兩者取大，則再調(diào)節(jié)機組送風(fēng)量應(yīng)大于 18480 m3/h。 這里具體介紹下室內(nèi)側(cè)房間孔板頂送下回風(fēng)的送風(fēng)方式，空氣首先從房間底部一側(cè)進入空氣處理柜，空氣處理柜主要對進來的空氣進行降溫（加熱）和加 濕的處理，然后通過風(fēng)機將處理過的空氣流經(jīng)空氣導(dǎo)流板進入實驗室房間頂部 — 穩(wěn)壓室，在這里，由于流動阻力的作用使其靜壓下降，然后空氣逐漸通過孔板流到房間的其他地方，這樣空氣在穩(wěn)壓室內(nèi)由于孔板泄壓透風(fēng)的作用，使空氣流量如水流一樣，順序減少，這樣它的動壓就會逐漸降低，相反，靜壓卻會反向增大，保證了穩(wěn)壓室內(nèi)部空氣的靜壓處處相等，保證了送風(fēng)的均勻。由表 可知，孔板送風(fēng)的射流的擴散和混合性能相對其它方式要好，而且射流的特點是空氣的混合過程相對較短，溫度和風(fēng)速衰減快，因而能夠使室內(nèi)的空氣保持溫度和速度分布較均勻。另外當(dāng)測試除制冷量 /制熱量的被測機其他性能時，被測空調(diào)器的出風(fēng)與循環(huán)送風(fēng)正對，將會增加被測空調(diào)器出風(fēng)的空氣阻力，使其循 環(huán)風(fēng)量減小，從而影響測試的真實性。這種送風(fēng)方式具有設(shè)備布置簡單，施工方便的優(yōu)點，而且能保證工作區(qū)的速度場與溫度場趨向一定的均勻和穩(wěn)定；但這種送風(fēng)方式射流很快與房間空氣充分混合，射流衰減較快。 表 各送風(fēng)方式性能表 項 目 送風(fēng)口 位置 回風(fēng)口 位置 工作區(qū)應(yīng)有的流型 混合層 高度 房間 高度下限 區(qū)域溫差 工作區(qū) 平均風(fēng)速 單 位 m m ℃ m/s 側(cè) 送 側(cè)上方 側(cè)下方 或上方 回流 ～ ～ 較小 ～ 散流器送風(fēng) 平送 頂棚 側(cè)下方、下方 回流 ～ ～ 較小 ～ 下送 頂棚 側(cè)下方、下方或頂棚 直流 ～ ～ 較大 ～ 孔板送風(fēng) 頂棚 側(cè)下方或地板 不穩(wěn)