喷水室性能综合测试实验

1、热质交换原理与设备实验指导书实验一喷水室性能综合测试实验实验名称：喷水室性能综合测试实验实验类型：综合性实验学时：2适用对象：建筑环境与设备专业本科生一、实验目的1、通过对喷水室中空气和水的热湿交换过程测试，使学生熟悉并掌握有关测试仪器的安装及使 用方法。2、加深对空气和水直接接触时热湿交换过程的理解。3、掌握影响热质交换设备性能的因素。4、理解并掌握热质交换过程的Merkel方程。二、实验要求利用喷水室前后己装好的仪表，测出流入及流出喷水室的空气温度、湿球温度。利用在喷水室冷水管道上已装好的流量计测得冷水流量。并从送、回水管道上所装的温度计 读出送回水温度。通过空调系统的流量测试装置测出空气

2、的流量。量出喷水室的断面尺寸，喷嘴个数、型号及布置方式（或表冷器的断面尺寸、排数型号）。记下测量仪器的名称、型号、精度及安装方法。记录下全部测试数据。3.4.5.6.三、实验原理排.气阳甄混约tgIIC 1.U-.以该实验在空气调节模拟实验台上进行，实验装置示意图如图4-1。由回风E和A点空气混合达到B状态，经过预加热装置或加湿器达到C状态点，进入喷淋室进行 热质交换，经过热湿处理到达状态点D，根据需要经过再热处理到状态点E送出。空气在喷淋室进行热质处理，热质处理过程随着喷水温度不同而不同。本实验即是通过喷水温度 改变来实现的。四、实验所需仪器、设备该实验在空调系统模拟实验台上进行。实验台简介

3、该实验台可实现对空气进行加热、加湿、冷却降温和除湿的处理过程，并能对空气温度、湿度进 行测量显示及控制调节。为暖通空调专业学生提供直观的教学条件，学生可对其空气调节方面所遇到 的各种热湿效应，模拟空调系统进行观测与研究。该实验台包括：有风调节阀门控制的回流空气导管。设置有空气预热、再热器(均为电加热)，可对空气进行加热升温；设置有喷水室，可对空气 进行降温、加热及除湿。冷冻水由制冷系统制得。可示范两种气流的混合状态。所有测温装置都用电子式温度巡检仪显示。电加热器的电输入值都可分别直接测量。综合性的各种仪表及控制装置。该试验台可大体上可分为四部分，分别为1.制冷系统2.加热系统3.风系统4.电路

4、装置测试系 统。制冷系统其工作原理是使制冷剂在制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、 节流和吸热四个主要热力过程，以完成制冷循环。当压缩机通电启动后，制冷剂蒸气在制冷压缩机中被压缩成为高温高压的过热蒸气，经排气管进 入冷凝器，由于放热产生相变，冷凝成为高压液体，其放出的热量被空气吸收。制冷剂液体经干燥过 滤器脱水并滤去杂质，再经膨胀阀节流降压，变成低温低压的气液混合物进入蒸发器。制冷剂从流经 制冷剂管外的空气中吸热而膨胀蒸发变成低温低压的蒸气，经吸气管回到压缩机，如此反复，即实现 了制冷循环。冷冻水系统：冷冻水温可由制冷系统及仪表控制在5C左右，冷冻水量可调节。制冷系

5、统制冷量Qma|=1.7kw左右。加热系统在水箱内设置加热管，对水可以进行加热，并连接有温控装置，可设置水箱内的水保持在一个温 度值。加热最高限制在50C。风系统开启试验装置后，新风从A点处进入，经过空气混合器，到达B点处，然后通过再混合、整流、 加热、加湿和降温除湿(表冷器、喷淋室)等处理，经风机将空气送到装置上部风道，到达活动风门。 当风门完全关闭，系统为全封闭循环，无新风系统；风门完全打开，回风全部排出，形成全新风系统，当风门部分关闭，系统为一次回风循环，新风的比例由风门的开度调节。空气处理系统中包括预热器 500W和1000W电加热器各一组和再热器500W和1000W电加热器各一组。电

6、路装置测试系统电源开启后，向压缩机、水泵、加湿器、加热器、风机等供电，各个测点的干、湿球温度由铂电 阻测量，再由仪表显示出具体数值。使用电源：工作电压380v。（二）实验装置测得的主要性能参数简介主要性能参数包括：在测温热电阻中：Jt10:为空气干、湿球温度。h：为喷水室或表冷器进水口水温。t12t13：为喷水室、表冷器回水口水温。tc、te、tx：为制冷剂冷凝温度、蒸发温度和吸气温度，.其他性能参数：空气流量：Lmax=m3 / h喷水室最大喷水量：Gmax=kg / h五、实验预习要求、实验条件、方法及步骤（一）实验预习要求熟悉实验目的、实验原理，熟悉实验装置和仪器的构造和使用方法，熟悉实

7、验步骤，弄清需记录 的数据。（二）实验条件1 .在教师指导下把实验人数分组，每组一般1012人。对空调、制冷设备的机组和电源部分进行检查。.对测试仪表进行检查和记录，如温度计的精度，湿球温度计的纱布浸水情况，安装状况是否 正常，风量及水量测试设备及仪表配置是否完整和可靠。4.学生根据自己设计的工况要求，准备并保证装置准确的运行。（三）实验步骤1 .实验操作之前，调整微压计为水平状态。将蒸馏水加入湿球温度计下的水杯内，蒸发器水箱 加水至满。合上电气总开关，接通电源，此时风机运转，调节风机风量调节阀控制所需风量。实验台上 C点为空气处理之前状态点，测量C点的干球温度和湿球温度，根据焓湿图查出空气露

8、点温度。本实 验装置可以提供5-50C的水温，根据水温的变化，空气的热湿处理过程有7种变化状态（详见课本 P88）。启动冷却水泵、制冷压缩机及电加热器，待系统稳定后进行实验测定。在使用喷水室的实验台上，学生根据空气露点温度和干湿球温度，自行设计两种工况，通过开启 压缩机、水箱内电加热器使水温达到工况所要求的范围。利用在喷水室冷水管道上已装好的流量计测 得喷水室的喷水量，并从送、回水管道上所装的温度计读出送回水温度。记录下C、D两点的测试数 据。待空调设备运行稳定后，通过空调系统的流量测试装置测出空气的流量。一般情况下，空气的 干球温度tg波动值小于土lC,进风湿球温度ts的波动值小于土0.5C

9、,进、回水温度波动小于土0.5C, 可认为处于稳定工况。此时，将各测点的数据每5分钟读一次，连续做4次，并将数据详细记录在表 格中。对空气进行绝热加湿冷却处理时，只须启动水泵。如对空气冷却除湿处理时，则应先启动制冷压 缩机，待冷冻水降至所需温度后，再启动水泵。测定结束后，经指导教师对数据设备进行全面检查，然后使系统停止运行。先关闭电加热器或 制冷压缩机及水泵，调节风门为最大排风量。运行5分钟左右再关闭电气总开关，切断电源。六、实验报告的要求（一）基本要求首先根据所测的室内空气干、湿球温度，在i-d图上画出空气状态点，并查出该点的露点温 度值，根据数据确定出所做实验工况，并计算出各工况所需水的要

10、求温度范围值，指出使用装置名称 压缩机或水箱内电加热器。画出喷水室测试系统示意图，标出各测点的位置，并注明各测点所用仪器的名称。在各个工况下记录测点的干、湿温度，完成实验记录表。根据每个工况下记录的数据，在i-d图上标出喷水室前后的空气状态点，并作出过程线。根据测得的喷水量和空气量，求出喷水室的喷水系数u。计算出每公斤干空气在经过喷水室 （表冷器）后的热湿变化，进而求出变化的热湿比线（角系数8）,判断空气处理过程。将记录表整理好附于实验报告之后。（二）有关计算说明：空气流量（孔板）计算公式进风量：Ga = 0.019眼航/S排风量：Ge= 0.0196旬F/S式中 L微压计读数变化值mm；P 空气密度kg/m3。风道散热量：Q=8.5LAt式中L一风道内两测点之间的中心长度m；t一风道内外的空气温差。空气湿球温度修正在对空气湿球温度测定时，需满足风速vN2.5m/s，否则应按图4-2进行修正。ts一测得湿球温度C ；ts一湿球温度修正值C，则实际湿球温度为：ts=ts - a54（：1、5,-、77、X、.气X、-X.,.G：-5.汨.55:魂得窟