第三章作业.docx

第三章 3-1 如何确定空调房间夏季、冬季设计送风状态点和送风量？夏季送风状态点和送风量的确定：根据空调冷、湿负荷计算出热湿比焓湿图，过室内状态点做线，再有空调精度确定送风温差，从而获得送风状态点的温度，送风温度的等温线与热湿比线的交点即为送风状态点O；送风量即可确定。根据房间热量平衡关系式得房间送风量为，或根据湿量平衡关系式得房间送风量为。冬季设计送风状态点和送风量：冬季送风量的确定通常有两种选择： 冬夏送风量相同，这样的空调系统称为定风量系统。定风量系统调节比较方便，但不够节能。 冬季送风量减少，采用提高送风温度、加大送风温差的方法，可以减少送风量，节约电能，尤其对较大的空调系统减少风量的经济意义更突出，但送风温度不宜过高，一般以不超过45为宜，送风量也不宜过小，必须满足最少换气次数的要求。已知送风量由或可求出送风状态点的焓或含湿量，其等焓或含湿量线与冬季熱湿比线的交点即为冬季送风状态点。 3-2 空调区人员所需新风量、空调区新风量、全空气系统新风量、新风系统新风量的确定原则和方法？ 3-3 当处理空气的水温分别为tl，ts，ta，小于tl，大于ta，大于ts但小于ta，分别阐述喷水室与表面式换热器处空气的状态变化过程。tl为空气的露点温度，ts为空气的湿球温度，ta为空气的干球温度。（在假想条件下） 水温为t1时， 喷水室： 等湿冷却 表面式换热器：等湿冷却 水温为ts时， 喷水室： 等焓加湿 表面式换热器：等湿冷却水温为ta时， 喷水室： 等温加湿 无变化水温小于t1时， 喷水室： 减湿冷却 表面式换热器：减湿冷却水温大于ta时， 喷水室： 增温加湿 表面式换热器：等湿加热水温大于ts小于ta时 ， 喷水室： 增焓加湿 表面式换热器：等湿冷却 3-4影响喷水室与表面式换热器热工性能的因素有哪些？并说明进行这两种热湿处理设备热工计算原则。影响喷水室热工性能的因素四方面： 空气质量流速 喷水系数 喷水室结构特性 空气与水的初参数 喷水室热工计算的原则: (1) 空气处理过程需要的E应该等于该喷水室能够达到的E (2) 空气处理过程需要的E应该等于该喷水室能够达到的E(3) 该喷水室中空气放出（或吸收）的热量应等于水吸收（或放出）的热量影响表面式换热器热工性能的因素有：（1） 表冷器的结构参数（排数）；（2） 材料的传热热阻；（3） 表面空气流速表冷器的热工计算原则:对于处理过程型号一定的表冷器而言，热工计算原则就是满足下列三种条件：1.空气处理过程需要的Eg值应等于该表冷器能够达到的Eg值，即：2.空气处理过程需要的E值应等于该表冷器能够达到的E值，即1-3.空气放出的热量应等于冷水吸收的热量，即G（i1-i2）=Wc(tw2-tw1)3-5表面式冷却器在什么条件工作为干工况、湿工况？并说明析湿系数的含义。当边界层空气的温度虽低于主体空气温度，但尚高于其露点温度时将发生等湿冷却过程，即干工况；换热器工作时，当边界层空气温度低于主体空气的露点温度时，将发生减湿冷却，即湿工况。空气减湿冷却过程总热交换量与显热交换量之比： 不难看出，值的大小也反应冷却过程中凝结水析出的多少，故又称为析湿系数。3-6 第二章空调房间如果要求相对湿度不大于65，假定集中空调系统风机与管道温升为1，试确定该空调系统夏季的送风状态O及送风量G。计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00室内热源1793.282366.682450.212500.962545.792575.712605.552635.46围护结构874.53921064.96761058.13761364.33141424.67941409.60141323.9148969.8082总冷负荷2667.813431.653508.353865.293970.483985.313929.463605.27 由表得出该办公室最大逐时冷负荷出现在15点,为3985.31W，湿负荷1060 g/h；热湿比：=13535过室内点做热湿比线与95%相对湿度线相交，得交点O;过N做垂线与95%相对湿度线相交，得点P。在ON上取一点O,OP上取一点M，使OM与NP平行。近似认为OOM与ONP相似。 iN=61.1kj/kg， dN=13.7g/kg tn=26iO=51kj/kg， dO=12.96g/kg to=18送风管道的温升是1，OM=1，用等比三角形性质得送风o,io=52.25kj/kg, do=13.05g/kg 计算送风量：按消除余热：G=0.45kg/s或按消除余湿：G=0.45kg/s 得送风量为0.45kg/s。3-7 已知成都某工业车间为排除有害气体和维持正压的总排风量=1kg/s，冬季工作地点温度要求保持在，车间总余热量，假定车间设计有一套使用80%循环空气的集中热风供暖系统来保证室内温度，其中设计新风量应能补偿全部排风量，计算该集中热风供暖系统的送风量和送风温度？若夏季余热量Q65kW，并按与冬季相同风量的集中空调系统来维持室温。确定夏季空|调系统所的送风温度。【解】 根据风量平衡关系，该系统新风量=1 kg/s 由：=+，得 =5 kg/s根据显热余热量 得 夏季工况下，风量与冬季相同，根据显热余热量 得 t0=15.133-8某空调房间有10人从事轻体力劳动，室内允许空气含CO2的体积浓度为0.1%，CO2发生量为0.023或即12.6mg/s（CO2的密度为1.977kg/ m3），室外空气中CO2的体积浓度为0.04%。 维持房间正压所需的风量为400 m3/ h，用新风消除余湿所需风量为0.12 kg/ s，求空调房间所需新风量。 室内允许的CO2的体积浓度为0.1=0.1104 44/22.4，即=1964.29mg/m3 室外空气中的CO2的体积浓度为0.04，即=785.71 mg/m3 由公式：维持房间正压所需的风量为400 m3/ h用新风消除余湿所需风量为0.12 kg/ s，取空气密度为1.2kg/ m3折合为新风量为360 m3/ h取三者最大值，则空调房间所需新风量400 m33-9 某空调系统服务于三个空调房间，它们的最小送风换气次数、人数、房间空气容积见表3.2：每人最小新风量为30，试确定空调系统的总新风量和新风比。表3.2 题3-9表房间甲乙丙房间容积m3200400100最小换气次数次/h855人数人4204 【解】 将该空调系统作为集中空调系统进行处理，系统示意图大致如下：甲乙丙 各房间的送风量： =200 m38次/h =1600 =400 m35次/h =2000 =100 m35次/h =500 所以系统的总风量：=+= 4100 ，所有房间的新风量之和：未修正的系统新风量在送风量中的比例： 需求最大的房间的新风比：则修正后的系统新风比为：修正后的系统新风量为：3-10 试在i-d图上分别画出下列各空气状态变化过程：a喷雾风扇加湿 （等焓加湿）b. 硅胶吸湿 c. 潮湿地面洒水蒸发加湿 d. 电极式加湿器加湿 e. 电加热器加热【答】 a、d过程为等温加湿，见图3.2中的过程；b过程为等焓减湿，见图3.2中的过程；c过程为等焓加湿，见图3.2中的过程；e过程为等湿加热，见图3.2中的过程0=C= +【答】 a、d过程为等温加湿，见图3.2中的过程；b过程为等焓减湿，见图3.2中的过程；c过程为等焓加湿，见图3.2中的过程；e过程为等湿加热，见图3.2中的过程d=常数i=常数=0t=常数DBGEFA00图3.2 空气热湿处理过程3-11需处理空气量为G36000kg/h，空气初状态为t129，ts119.6，终状态为t213，ts211.7，当地大气压为B101325Pa。试选择表面式空气冷却器（JW型或KL-2型），并确定水温、水量、空气阻力、水阻力。解：计算过程需要的E，确定表面冷却器的排数。 E=1-0.8617根据附录26可知，在常用的vy范围内，JW型6排表面冷却器能满足E=0.8617的要求，所以决定选用6排。确定表冷器型号 假定风速为2.5m/s Fy=3.33m2选择迎风面积为3.43m2的JW40-4的表面冷却器实际Vy=2.43m2JW型表冷器实际的E查附录26可得为0.864，与需要的E相差不大，可继续计算，所选表冷器每排传热面积Fd=33.4，通水面积fw=0.00553m3.求析湿系数= 查i-d图i1= 56kj/kg ， i2=33.5kj/kg得=1.39 求传热系数假定水流速w=1.2m/s Ks=（）-1=88.4w（） 求冷水量 W=fww103=0.005531.2103=6.64kg/s=1.25 =0.15 求表冷器能达到的EgEg=0.633 求水初温tw1=t1-=29-=3.7 水终温tw2= tw1+=3.7+=11.8 求空气阻力和水阻力空气终状态t2=13 ts2=11.7为干工况 水阻力h=14.5w1.93=14.51.21.93=20.6kPa 干冷空气阻力Hg=16.66Vy1.75=16.662.431.75=78.8Pa