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文档简介
车站空调与通风系统维护绪论全套可编辑PPT课件目录专题引入1前言2绪论3总结4一、专题引入思考:为什么要学车站空调与通风系统?思考:车站空调与普通办公室空调有什么区别吗?车站空调与普通办公室空调都是属于舒适性空调的范畴,由于车站特使的用途,因此对系统设置有些特别要求,在今后的学习中会有讲到。轨道交通大发展,人才需求激增。城市轨道交通城市轨道交通是指具有固定线路,铺设固定轨道,配备运输车辆及服务设施等的交通设施。城市轨道交通是一个范围外延很大的概念,在国际上没有统一的定义,一般而言,广义的城市轨道交通包括城市铁路、有轨电车、地下铁道、轻轨交通、磁悬浮系统等,是一个复杂而庞大的交通系统;狭义的城市轨道交通特指地下铁道、轻轨系统,即本教材所指城市轨道交通。城市轨道交通年
度2010201120122013201420152020城市数15151719223879运营里程km176019702064253931374190>10000截止2021年底,中国内地累计50座城市开通城市轨道交通线路,运营里程达9192.62km;其中,地铁里程7253.73km。(摘自:《中国城市轨道交通协会信息》第7期)表0-1中国城市交通建设规模城市轨道交通城市轨道交通车站的通风与空调系统在轨道交通系统中又称为环境控制系统(简称环控系统),是指在城市轨道交通系统中的可以调节指定区域空气的温度、湿度、新风量,组织有害气体排出和排出余热量的空气处理系统。根据城市轨道交通车站建筑型式的不同,通风与空调系统也有不同的型式。城轨车站城轨车站是乘客上下车、换乘的空间,也是列车到发、通过、折返、临停的节点,还是运营管理人员的主要工作场所,也有配套的购物、聚会及城市景观的作用,也就成为城市轨道交通的最重要组成部分。按照车站的空间位置可分为地下车站、地面车站、高架车站;按照运营功能可分为终点站、中间站、换乘站、区间站(折返站)、通勤站;按车站站台形式可分为岛式站台、侧式站台、岛侧混合式站台等等。(二)轨道交通车站空调与通风系统概况高铁车站和城市轨道交通车站都配备了营造舒适环境的中央空调系统,在车站设计、施工、运营的全过程中,中央空调系统的初投资比较高,运行过程中的能耗高,以耗电量计算,几乎占到整栋建筑物总耗电量的50%左右。因此,节能减排和安全高效运行时几乎所有车站运维必须考虑的问题。学习制冷与空调知识的必要性城市轨道交通车站属于大型公共交通建筑,其空气调节系统涉及到热工学、制冷原理等基础知识。从事轨道交通车站通风空调系统维护人员需要有热工学、制冷原理、流体力学、设备构造等知识储备,才能够在实际工作中解决系统运行出现的专业技术问题时,做到得心应手,触类旁通。二、前言气液的物理性质制冷原因液变气液变气是个吸热过程需要加热。气变液,是个放热传热过程。大气的热量传给了水瓶。
气变液气液的物理性质制冷原因气体压缩温度升高。打气筒的发热,主要是压缩气体的缘故。反之,其他外力膨胀,温度降低。这是膨胀阀/膨胀泵的主要工作原理水的物理性质制冷原因空气冷却,会有凝水产生。水的物理性质制冷原因开春的时候,建筑物发汗、空气潮湿;就是建筑物、地面附近带走了空气的热量。室内温度迟迟提不起来。室内热量通过制冷循环中的冷媒带到空气当中房间的热量被空调冷冻水带走,房间的温度降低学习方法理论联系实际做到四勤:看(书、资料、图纸)
记
思
动三、绪论1、通风与空气调节的概念与作用2、通风与空气调节工程的基本方法3、通风与空气调节发展史4、现代空调所面临的问题5、通风与空气调节工程的发展方向6、空调常用单位换算1、通风与空气调节的任务与作用1.1通风(ventilation)的概念:为改善生产和生活条件,采用自然或机械的方法,对某一空间进行换气,造成安全卫生等适宜空气环境技术。通风的主要功能:(1)提供人呼吸所需要的氧气;(2)稀释室内污染物或气味;(3)排除室内工艺过程产生的污染物;(4)除去室内多余的热量(称余热)或湿量;(5)提供室内燃烧设备燃烧所需的空气。通风分类民用建筑通风:对民用建筑中人员及活动所产生的污染物进行治理而进行的通风通风(服务对象)工业建筑通风:对生产过程中的余热、余湿、粉尘和有害气体等进行控制和治理而进行的通风;工业粉尘、有害蒸气、气体—通风除尘地下工程(武器弹药库、隧道、地下铁路)—通风减湿建筑分类建筑民用建筑工业建筑公共建筑居住建筑商用建筑(商场、旅馆饭店、娱乐场所等办公建筑(写字楼、政府部门办公楼)科教文卫体育用途建筑邮电、通讯、金融用房交通运输(如机场、车站建筑等)居住建筑以住宅为主,住宅建筑(92%-90年代初统计)、集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑公共建筑的特点:建筑类型多、体量大,全年采暖空气调节、照明、能耗高,建设量大。建筑实例1.2、空气调节(AirConditioning)通风高级形式→空气调节概念:采用人工的方法,创造和保持一定的温度、湿度、气流速度以及一定的室内空气洁净度(简称四度)空气调节分类舒适性空调工艺性空调保证人体健康和舒适性要求满足生产过程的需要精密机械与仪器的生产过程—恒温恒湿(20±0.1℃50±5%)电子工业(大规模集成电路)—洁净空调夏季炎热、冬季寒冷—舒适性空调2、通风与空气调节工程的基本方法2.1、室内环境影响因素(1)室内生产过程和人产生的余热、余湿及其他有害物的干扰室内环境(影响因素)(2)室外太阳辐射和气候变化所产生的外热作用及外部有害物的干扰舒适性空调的应用——以教室为例舒适性空调的应用——教室舒适性空调的应用——教室舒适性空调的应用——教室温度的改变舒适性空调的应用——教室温度的改变舒适性空调的应用——教室舒适性空调的应用——原理对比:洁与脏??通风系统组成(composingforVentilationSystem)通风系统:一般应由进、排气装置、风道以及空气净化设备这几部分组成。空调系统组成(composingforACSystems)空调系统:一般由空气处理设备,冷热介质输配系统(包括风机,水泵、风道、风口与水管等)和空调末端装置组成;空调系统组成(composingforACSystems)完整的空调系统尚应包括冷热源、自动控制系统以及空调房。中央空调系统原理图空调系统组成(composingforACSystems)空调系统主要是研究房间热湿环境与空气品质、空调的负荷、空气的处理方案、空气的处理设备,空气的输送装置、冷热水系统、空调的冷热源和空调系统的检测与控制等内容。空气处理单元,管道,风口空调设备空调处理设备空调系统控制示意图3、通风与空调发展史人类改造客观环境的能力取决于社会生产力和科学技术的发展水平。最早期锅炉隧道通风早期空调技术发展历程1902,ACSystemswithairconditionedpartswasbuiltupinapressfactoryinUSA.1919,ACSystemswithairconditionedpartswasbuiltupinacinema
inUSA.1931,FirstACSystemswithairconditionedpartswasbuiltupinaShanghai
Textile
Factory,China.4、现代空调所面临的问题4.1能源问题4.2环境问题4.1能源问题通风与空调是不可再生能源(石油、煤气、煤炭)的消耗大户,在我国消耗的能源结构中,主要是煤炭(75%)美国社会的能耗比例世界能耗比例4.2环境问题(1)室外环境煤炭燃烧还会产生烟尘、S02、N02等,都对大气环境造成污染。而C02气体是温室气体,导致地球变暖,改变地球的生态环境。此外空调冷源使用的CFC和HCFC,对地球平流层(离地球20~25km)内的臭氧层有所破坏,这也是当前的全球环境问题之一。(2)室内环境(下单元详述)雾之都大量能耗=污染环境全球温室效应的发展趋势空气污染水体污染5、通风与空气调节工程的发展方向设计观念(综合设计、动态)和方法的变革适应城市能源结构变动的影响节约能源新技术的应用采取既积极又慎重的态度创造性地做各种工程设计、施工、调试和运行适应智能建筑在中国的发展通风空调与可持续性发展6、空调常用单位换算(1)长度单位换算英制单位:英尺ft(feet)、英寸in(inch)1in=25.4mm1ft=12in1ft=0.3048m≈30.5cm1m=3.281ft(2)体积流量单位风量、流量
CMH、m3/h、m3/s、l/s、(CFM、GPM)
CMH:cubicmeterperhourCFM:cubicfeetperminister1CFM=1.699CMH(3)功与能量的关系能量=功×时间
1焦耳(j)=1瓦(w)×1秒(s)1)能量单位:国制:j、kj;英制:cal、kcal1j=0.2388cal2)功率单位:国制:w、kw;英制:kcal/h(大卡)
1kcal/h=1.163w1kw=860kcal/h
习惯上的常用单位:马力(匹)HP、冷吨RT1HP=735w1RT=3.516kw=3024kcal/h6、空调常用单位换算常用单位压力、扬程
Pa、kPa、mmH2O、mH2O、bar1bar=105Pa=1.02kg/cm2负荷、制冷量、功率
W、kW、kcal/h、Btu/h、MBH、RT1KW=860大卡(kcal/h)1冷吨(RT)(美)=3.516KW说明:
1、冷吨:是一个英制的制冷量单位。
1冷吨就是在24小时内冻结1吨0℃的水变成0℃的冰,所需要的冷量。美国是采用2000磅(907.2kg)作为一吨。因此1美国冷吨=12659kj/h;即:1RT=3.516kw2、匹与制冷量的关系在小型空调工程中1HP指给压缩机输入735W的功率所能产生的制冷量。与一般的功率单位匹意义是不一样的。这里的1HP是根据能效比算出来的。日本一般认为空调压缩机的能效比平均为3.4,则输入735W的电能所产生的制冷量为2500W。因此可以说1HP空调的制冷量相当于2500W的制冷量。小1匹一般为2200W,大1匹一般为2800W。6、空调常用单位换算作业上网了解相关专业网站本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护地铁车站空调与通风系统施工图识读车站空调与通风系统维护解读制图规范目录专题引入1图幅2比例3图线4总结8尺寸标注5定位轴线6暖通空调图样画法7一、专题引入思考:为什么要识图?车站空调与通风系统工程属于民用舒适性空调的范畴,也需要遵循空调的标准与规范,中央空调工程涉及的规范有100多个,规范涉及建筑、节能、消防、制图以及电气、自控等各方面。技术人员要熟悉和掌握空调与通风系统,最简洁明了的方式就是识读工程图纸,将图形与实物结合,更能掌握系统全局,对于系统运行中可能出现的问题与故障了然于心。一、专题引入工程图纸由图文与图样组成,图文与图样包括各种符号、线条及文字说明,工程图样被称为工程界的共同语言,是工程师们交流的基本工具。技术人员必须掌握建筑工程图样的绘制和识读方法。如果不会绘图,就无法表达自己的设计构思,而不会读图,也不能理解别人的设计意图。而要表达图样,必须遵循一套绘制工程图的方法,这种方法以满足既能表达图样,又便于绘图和度量,将工程图的表达与绘制规范化,以便按照图样制造或施工——这就是我们国家颁布的各项制图标准与规范。住房和城乡建设部统一制定了《暖通空调制图标准》(GB/T50114),除遵循此标准外,还必须遵守《总图制图标准》(GB/T50103)、《建筑制图标准》(GB/T50104)、《给水排水制图标准》(GB/T50103)等一、专题引入我们平时见到立体图时与看到实物感觉一致,立体图三维立体感强,符合人所处的物质的三维空间。容易看懂,但这种图不能表达实物的真实形状和大小,如图8-1所示。而工程图采用正投影方法,将实物分解成多个正投影图来反映一个物体的形状和大小。如图8-2所示。图8-1建筑立体图
图8-2建筑正投影图二、图幅图纸幅面简称图幅,是指实物图纸本身的大小规格。目的便于装订和管理。尺寸代号幅面代号A0A1A2A3A4b×l841×1189594×841420×594297×420210×297c105a25
表8-1幅面及图框尺寸(a)A0~A3横式幅面
(b)A0~A3立式幅面二、图幅绘图时,图纸的长边可以加长,短边不应加长。加长的图纸幅面需符合表8-2的规定。幅面尺寸长边尺寸长边加长后尺寸A011891486,1635,1783,1932,2080,2230,2378A18411051,1261,1471,1682,1892,2102A2594743,891,1041,1189,1486,1635,1783,1932,2080A3420630,841,1051,1261,1471,1682,1892表8-2图纸长边加长尺寸三、比例图样的比例是指图样中图形尺寸与实物相应要素的线性尺寸之比。表8-3暖通空调专业绘图所用比例图
名常用比例可用比例平面图与工程项目主导专业比例一致(结构、建筑)剖面图1∶50、1∶100、1∶150、1∶200局部放大图、管沟断面图1∶20、1∶50、1∶1001∶25、1∶50、1∶150、1∶200索引图、详图1∶1、1∶2、1∶5、1∶10、1∶201∶3、1∶4、1∶15一般情况,一个图样应选用一种比例,比例宜注写在图名的右侧,字的基准线应取平,比例的字高比图名的字小1号或2号。除此外,在标题栏也需要填写上比例。四、图线图线指画在图纸上的线条。暖通空调专业的图纸均基于建筑图,因此图纸图线应符合现行《建筑制图标准》和《暖通制图标准》的规定。图线的基本宽度b和线宽组,应根据图样的比例、类别及使用方式确定。基本宽度b宜选用0.18、0.35、0.5、0.7、1.0mm。图样中仅使用两种线宽的情况,线宽组宜选b和0.25b。三种线宽的线宽组宜选b、0.5b和0.25b。如8-4所示。线宽组线宽(mm)b1.41.00.70.50.7b1.00.70.50.350.5b0.70.50.350.250.25b0.350.250.180.13表8-4线宽表在同一张图纸内,各不同线宽组的细线,可统一采用最小线宽组的细线四、图线暖通空调专业制图采用的线型及其含义五、尺寸标注图样中的尺寸包括四个要素,尺寸界线、尺寸线、尺寸的起止符号和尺寸数字。如图8-4所示。五、尺寸标注暖通空调图纸的尺寸标注执行现行《建筑制图标准》和《暖通制图标准》的规定。暖通空调图纸中有大量的管线,对于管道标高、管径(压力)、尺寸标注可以依据下述执行。在无法标注垂直尺寸的图样中,应标注标高。标高应以m为单位,精确到cm或mm。标高符号应以直角等腰三角形表示,当标准层较多时,可只标注与本层楼(地)板面的相对标高,如图8-5所示。图8-5相对标高的标注水、汽管道所注标高未予说明时,表示管中心标高。水、汽管道标注管外底或顶标高时,应在数字前加“底”或“顶”字样。矩形风管所注标高应表示管底标高;圆形风管应表示管中心标高,当不采用此方法标注时,应进行说明。低压流体输送用焊接管道规格应标注公称通径或压力。公称通径的标记由字母“DN”后跟一个以毫米表示的数值组成,公称压力的代号为“PN”。五、尺寸标注输送流体用无缝钢管、螺旋缝或直缝焊接钢管、铜管、不锈钢管,当需要注明外径和壁厚时,用“D(或φ)外径×壁厚”表示,如“D108×4”、“φ108×4”。在不致引起误解时,也可采用公称通径表示。金属或塑料管用“de”表示,如“de100”。圆形风管的截面定型尺寸应以直径符号“φ”表示,单位应为mm。矩形风管(风道)的截面定型尺寸应以“A×B”表示。“A”应为该视图投影面的边长尺寸,“B”为另一边尺寸。A、B单位均为毫米。平面图中无坡度要求的管道标高可标注在管道截面尺寸后的括号内,如“DN32(2.50)”、“200×200(3.10)”。必要时,应在标高数字前加“底”或“顶”的字样。五、尺寸标注水平管道的规格宜标注在管道的上方;竖向管道的规格宜标在管道的左侧。双线表示的管道,其规格可标注在管道轮廓线内。如图8-6。图8-6管道截面尺寸的标注五、尺寸标注当倾斜管道不处于图8-7所示30°范围内时,其管径(压力)、尺寸应平行标在管道的斜上方。不采用图8-7的方法标注时,可用引出线标注。图8-7管径(压力)的标注位置示例五、尺寸标注多条管线的规格标注方法见图8-8。图8-8多条管线规格的标注方法五、尺寸标注风口的标注方法见图8-9所示图8-9风口、散流器的标注方法图样中尺寸标注应按现行国家标准的有关规定执行。平面图、剖面图上如需标注连续排列的设备或管道的定位尺寸或标高时,应至少有一个误差自由段。如图8-10所示。图8-10定位尺寸的标注方法六、定位轴线在施工图中通常将房屋的基础、墙、柱和屋架等承重构件的轴线画出并进行编号,便于施工时定位放线,也便于图纸的查阅。这些轴线称为定位轴线。在图纸中一般用细点划线绘制。定位轴线的编号应标注在轴线端部的圆内,圆是用细实线绘制,直径为8~10mm,定位轴线圆的中心应在定位轴线的延长线上。编号应符合一定的规则,横向编号从左至右是1、2、3……,竖向编号从下至上是拉丁字母大写A、B、C、……,但I、O、Z不得作为轴线编号。字母不够用可附加字母或数字。如图8-11所示。图8-11定位轴线编号规则七、暖通空调图样的画法(一)一般规定(二)管道和设备布置平面图、剖面图(三)管道系统图、原理图(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法(一)一般规定暖通空调图样的画法一般规定是各工程、各阶段的设计图纸应满足相应的设计深度要求。本专业设计图纸应独立编号。在同一套工程设计图纸中,图样线宽组、图例、符号等应一致。在工程设计中,设计图纸的编排顺序依次表示图纸目录、选用图集(纸)目录、设计施工说明、图例、设备及主要材料表、总图、工艺图、系统图、平面图、剖面图、详图等。一张图幅内绘制平、剖面等多种图样时,宜按平面图、剖面图、安装详图,从上至下、从左至右的顺序排列;当一张图幅绘有多层平面图时,宜按建筑层次由低至高,由下至上顺序排列。(二)管道和设备布置平面图、剖面图管道和设备布置平面图、剖面图管道和设备布置平面图、剖面图应以直接正投影法绘制。用于暖通空调系统设计的建筑平面图、剖面图,应用细实线绘出建筑轮廓线和与暖通空调系统有关的门、窗、梁、柱、平台等建筑构配件,并标明相应定位轴线编号、房间名称、平面标高。管道和设备布置平面图应按假想除去上层板后俯视规则绘制,否则应在相应垂直剖面图中表示平剖面的剖切符号,如图8-13所示。(二)管道和设备布置平面图、剖面图断面的剖切符号用剖切位置线和编号表示。剖切位置线宜为长6~10mm的粗实线;编号可用阿拉伯数字、罗马数字或小写拉丁字母,标在剖切位置线的一侧,并表示投射方向。平面图、剖面图中的局部需另绘详图时,应在平、剖面图上标注索引符号。索引符号的画法如图8-14;
图8-14索引符号的画法(三)管道系统图、原理图管道系统图应能确认管径、标高及末端设备,可按系统编号分别绘制。管道系统图如采用轴测投影法绘制,宜采用与相应的平面图一致的比例,按正等轴测法或正面斜二轴测法的投影规则绘制,可按现行国家标准《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001绘制。在不致引起误解时,管道系统图可不按轴测投影法绘制。基本要素应与平、剖面图相对应。水、汽管道及通风、空调管道系统图均可用单线绘制。系统图中的管线重叠、密集处,可采用断开画法。断开处宜以相同的小写拉丁字母表示,也可用细虚线连接。室外管网工程宜绘制管网总平面图和管网纵剖面图。原理图可不按比例和投影规则绘制,原理图基本要素应与平、剖面图及管道系统图相对应。一个工程设计中同时有供暖、通风、空调等两个及以上的不同系统时,应进行系统编号,暖通空调系统编号、入口编号,应由系统代号和顺序号组成。系统代号由大写拉丁字母表示(表8-6),顺序号由阿拉伯数字表示,如图8-16所示。当一个系统出现分支时,可采用图8-14(b)的画法。(三)管道系统图、原理图图8-16系统代号、编号表示方法图8-17立管号的画法(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法1、单线管道转向的画法如图8-18。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法2、双线管道转向的画法如图8-19。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法3、单线管道分支的画法如图8-20。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法4、双线管道分支的画法如图8-21。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法5、送风管转向的画法如图8-22。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法6、回风管转向的画法如图8-23。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法7、平面图、剖视图中管道因重叠、密集需断开时,应采用断开画法。如图8-24。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法8、管道在本图中断,转至其他图面表示(或由其他图面引来)时,应注明转至(或来自)的图纸编号。如图8-25。9、管道交叉的画法如图8-26。(四)管道转向、分支、重叠及密集处的画法10、管道跨越的画法如图8-27。本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护识图的基本方法目录专题引入1识图的基本方法2总结3一、专题引入思考:运行管理与识图有什么联系?空调与通风系统施工图识读是基于已经具备的专业知识,根据前面的叙述,对于图纸上的各基本要素已经掌握,工程图样是根据投影的基本原理绘制而成,所有这些都是识图的基础和依据,在看图识图的过程中必须根据上述原理和规定,分析图纸、理解图纸,充分发挥形象思维和空间想象能力,根据图面内容,从二维平面图可以在脑海中形成三维立体的空间实体来。本章以广州某地铁站的通风与空调施工图对各构成进行详述。识图的基本方法各种图样是由线型与符号组成。识图的基本方法首先要记住图纸上所用的线型与符号所代表的含义其次根据线型与符号判断图纸各要素之间的相互关系;掌握视图的投影规则,结合多个视图进行阅读和分析,才可准确构建出建筑或构筑物的三维立体形象;分析视图中的虚实线的变化,从而掌握图形表达中的层次关系;识图的基本方法识图的方法与步骤可归纳如下:(1)掌握图形中的图例含义;(2)看标题栏,掌握图形的内容;(3)从平面图开始,分析图纸内容,初步了解图上的设备管道等构成情况及相互关系;(4)结合立面图、侧立面图、剖面图,分析平面图中无法表达的内容;(5)综合所有视图上的内容,在头脑中建构出比较复杂的空间物体或系统的结构和形象。本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护空调与通风系统施工图识图方法目录专题引入1空调与通风系统施工图的识图方法2总结3专题引入思考:运行管理与识图有什么联系?空调与通风系统施工图识读是基于已经具备的专业知识,根据前面的叙述,对于图纸上的各基本要素已经掌握,工程图样是根据投影的基本原理绘制而成,所有这些都是识图的基础和依据,在看图识图的过程中必须根据上述原理和规定,分析图纸、理解图纸,充分发挥形象思维和空间想象能力,根据图面内容,从二维平面图可以在脑海中形成三维立体的空间实体来。本章以广州某地铁站的通风与空调施工图对各构成进行详述。空调与通风系统施工图的识图方法(一)空调通风施工图的特点1、空调通风施工图图例2、风系统和水系统环路相对独立3、风、水系统环路具有完整性4、空调通风系统的非常复杂5、与土建的密切相关性(一)空调通风施工图的特点1、空调通风施工图图例施工图上图形不能反映实物的具体形状与结构,采用的是国家专业制图标准中统一的符号来表示。因此,对阅读者必须首先掌握相关图例符号所代表的含义。2、风系统和水系统环路相对独立在通风空调施工图中,风管系统和水管系统(冷冻水、冷却水系统)根据实际布置,出现在同一平面、剖面中,有些设计图将风平、剖面图与水平、剖面图分开绘制。运行中也是各有环路,但又是有机整体。因此阅读施工图时可分开阅读,但要综合理解。(一)空调通风施工图的特点3、风、水系统环路具有完整性通风空调系统,无论风、水系统,都可以称为环路,因此,总有一个来源和去处,具有一定的方向性。通过干管、支管,与设备相连接。例如冷媒管道系统环路,如图8-47所示。冷水机组供水总干管供水立管各层供水干管空调设备供水支管回水支管每层回水干管回水立管回水总干管水泵冷水机组图8-47冷媒管道系统图(一)空调通风施工图的特点风系统的环路也可以描述。如图8-48所示。新风口新风风管空调箱送风干管房间送风口送风支管房间房间回风口回水支管回风干管排风管排风口图8-48风管系统图对于风管系统,可以从空调箱处开始阅读,逆风流动方向看到新风口,顺风方向看至房间,再至回风干管、空调箱,一部分进空调箱,另一部分排至室外。当然也可以以房间为中心,研究风的来源与去向。(一)空调通风施工图的特点4、空调通风系统的非常复杂空调通风系统中的主要设备,如冷水机组、空调箱等,安装位置由土建决定。实际建筑内部的风管系统和水管系统在空间的布置纵横交错,在同一平面表达中,管道重叠、交叉非常多,因此,除平面图外,有很多剖面和详图以及轴测图相辅相成,互相印证。因此读图必须全面。5、与土建的密切相关性因为通风与空调系统依托于具体的建筑物,要读懂空调通风系统的图纸,必须对建筑物有所了解。才能掌握通风与空调设备、管线、配件的安装定位。(二)空调通风施工图的识图方法阅读图纸目录阅读设计施工说明阅读平面图阅读立、剖面图阅读系统(轴测)图阅读其他内容图8-49识图方法与步骤本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护识读典型施工图目录专题引入1典型地铁空调与通风系统施工图构成2总结3专题引入思考:典型环控系统施工图有哪些图纸构成?空调与通风系统施工图识读是基于已经具备的专业知识,根据前面的叙述,对于图纸上的各基本要素已经掌握,工程图样是根据投影的基本原理绘制而成,所有这些都是识图的基础和依据,在看图识图的过程中必须根据上述原理和规定,分析图纸、理解图纸,充分发挥形象思维和空间想象能力,根据图面内容,从二维平面图可以在脑海中形成三维立体的空间实体来。本章以广州某地铁站的通风与空调施工图对各构成进行详述。典型地铁空调与通风系统施工图识读典型地铁空调与通风系统施工图一般由两大部分组成,文字部分和图形部分。文字部分包括图纸目录、图例、设计施工说明、设备及主要材料表等;图形部分包括基本图和详图。其中基本图包括空调通风系统的风平面图、水平面图、剖面图、原理图、轴测图等;详图包括系统中某局部或某构件的放大图、加工图、施工图等,详图采用国家颁布的标准图集中的图纸需要附加说明。(一)文字部分1、图纸目录2、工程图例3、设计施工说明1、图纸目录2、工程图例3、设计施工说明设计施工说明包括采用的气象数据资料,空调通风系统的划分,具体施工要求,有时会附有设备明细等。具体包括以下内容:(1)建筑概况(2)设计计算参数(3)空调室内设计参数。即冬、夏季空调室内空气温度、湿度、平均风速、噪声等;(4)空调系统的划分与组成。如系统编号、服务区域、送风量、负荷、空调方式、气流组织等;(5)空调系统设计运行工况(自控时考虑);(6)风管系统。如风管材料、加工方法、支吊架要求、阀门安装要求、减振与保温;(7)水管系统。如管材、连接方式、支吊架做法、减振与保温要求、阀门安装、管道试压、清洗等;(8)设备。如制冷设备、空调设备、供暖设备、管道设备等安装于要求;(9)油漆;包括风管、水管、设备、支吊架等除锈、油漆等要求;(10)调试与运行方法与步骤;(11)需要遵守的规范和要求;3、设计施工说明范例:**地铁车站空调设计施工说明(二)图纸部分1、空调通风系统平面图2、空调机房平面图3、制冷机房平面图4、剖面图5、系统图6、详图1、空调通风系统平面图空调通风系统平面图主要说明空调系统的设备、风管布置、冷热水管道布置、凝结水管道布置等内容。(1)风管系统(2)水管系统(3)空气处理设备(4)尺寸标注(1)风管系统风管一般用双线绘出,如图8-39所示,包括风管系统构成、布置、风管上各部件、设备的位置,例如异径管、三通、四通、弯管、检查孔、测定孔、调节阀、防火阀、送风口、排风口等。并且注明系统编号、送回风的空气流动方向。(2)水管系统水管一般用单线绘出,如图8-40所示,包括冷热水管道、凝结水管道的构成、布置及水管上各部件、设备的位置。如异径管、三通、四通、弯头、温度计、压力表、调节阀等,并注明冷热水管内水流方向、坡度等。(3)空气处理设备空气处理设备主要是设备轮廓及位置。(4)尺寸标注包括各种管道、设备、部件的尺寸大小、定位、设备的基础尺寸等。还有各设备、部件的名称、型号、规格。有些图纸用编号来表示,另外单列编号所指的设备、部件具体型号规格。2、空调机房平面图图8-41某空调机房平面大样图3、制冷机房平面图制冷机房与空调机房是两个不同的概念,制冷机房内的空调主机为空调机房内的设备提供冷媒或热媒,即空调机房中的空气处理设备连接的冷热水管就是来自于制冷机房中的主机设备,冷媒来自主机的蒸发器,热媒来自机房的制热设备如锅炉。经空气处理设备的热交换后,冷热媒又会回到制冷机房,不断循环。冷冻机房的平面图主要包括:制冷机组型号和台数、锅炉、冷冻水泵、冷却水泵的型号和台数、机房冷(热)媒管道的布置、机房设备、管路上的配件(过滤器、阀门等)的尺寸大小和定位尺寸。如图8-42所示。3、制冷机房平面图图8-42某地铁工程A端制冷机房平面图(局部)4、剖面图剖面图总是和平面图相呼应,平面图上无法表达的一般用剖面图来表达。与平面图对应,可以有风系统剖面图、空调机房剖面图、制冷机房剖面图等。剖切的位置在平面图上会剖切符号标识。一般剖面图会有标注设备、管道、配件的标高。4、剖面图图8-43某空调机房剖面图5、系统图系统图可采用轴测图绘制,作用是从总体上表示系统的构成、走向、尺寸和型号规格。图8-44某地铁车站通风空调水系统图6、详图空调通风系统工程图所需要的详图比较多,有设备安装详图,管道安装详图、设备和部件的结构详图等,部分详图可以参照标准图集选用。如图8-45空气处理设备接管详图,图8-46风机盘管接管详图。详图是对图纸关键节点的详细阐述。图8-45空气处理设备接管详图图8-46风机盘管接管详图典型地铁空调与通风系统施工图识读通过阅读空调通风系统工程图图纸,可以让我们完整、全面、准确的理解设计者的意图,了解施工者的施工、安装过程,也为运行管理者提供维护、维修保养的理论依据。本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护项目2、地铁车站空调与通风系统认知目录专题引入1任务1、分析地铁车站空调与通风系统原理2任务2、地铁车站空调与通风系统项目分解3总结4专题引入思考:地铁站点的空调系统与其他普通公共建筑空调系统有什么区别呢?地铁环控系统原理空调系统可以营造人们所需要的室内环境,现代地铁运行的空间一般处于地面以下,要营造一个舒适环境,必然要考虑用人工方法来解决地下环境问题。地下环境问题不仅仅依靠中央空调系统,通风也是相当重要的内容,由于地铁运行空间的局限性,防排烟系统也是环控系统的重要一环。因此,综合空调、通风、防排烟系统为一体的环境控制系统称为地铁环境控制系统,简称地铁环控系统。地铁环控系统原理地铁环控系统是地铁工程的一个重要组成部分,主要作用是对地铁的环境空气进行处理,在地铁正常运行期间为地铁乘客提供良好的乘车环境,并为地铁工作人员提供必要的安全、卫生、舒适的环境条件;同时对车站各种设备和管理用房按工艺和功能要求提供满足要求的环境条件;为列车和设备的运行提供良好的工作条件;当地铁发生火灾毒气事件时,环控系统能提供新鲜空气,及时排除有害气体,为人员撤离事故现场创造条件。地铁环控系统原理现代地铁环控系统有很多模式,不管采取何种模式,都必须满足以下基本要求:列车正常运行时,环控系统保证地铁内部空气环境在规定的标准范围内;列车阻塞在区间隧道时,环控系统能确保隧道内空气流通;列车在区间隧道发生火灾事故时,具备防灾、排烟、通风功能;车站内发生火灾事故时,具备防灾、排烟、通风功能。地铁环控系统原理(一)环控系统的分类(二)环控系统组成(三)环控系统原理图(一)环控系统的分类根据地铁工程的特点,按车站建筑型式分为地面高架车站、地面车站和地下车站3种型式。按环境控制对象可分为地面车站(含地面高架车站)、地下车站、地下区间隧道、主变电站和牵引变电站等。其中地下车站环控系统又分为屏蔽门系统和非屏蔽门系统。非屏蔽门系统按地铁系统与地面通风风道的连接方式,又分为闭式系统和开式系统。(一)环控系统的分类1、屏蔽门系统屏蔽门系统是在站台与区间隧道之间设置完全隔断、可以移动的屏蔽门,列车停站时屏蔽门与列车门一一对应打开,列车出站时屏蔽门关闭。这一物理屏障将巨大的列车产热拒之于车站之外,站内采用空调制冷系统,保证站内温度符合标准,而区间隧道则利用列车运行活塞风,通过风井与室外进行通风换气,满足区间通风要求。采用这种环控制式的有上海1号、8号、9号10号线工程、深圳地铁一期工程等。2、非屏蔽门系统非屏蔽门系统是指在物理结构上地铁车站与区间隧道相连通的系统。非屏蔽门系统主要指闭式系统,所谓闭式系统即夏季空调季节时,整个地下区间及车站除两端隧道洞口、车站出入口和空调小新风外,地下车站及区间基本与外界相隔绝的一种空调通风方式。闭式系统可根据全年气温变化,转为开式运行(开式系统)。目前我国采用闭式系统的地铁主要有上海地铁2号线、广州地铁1号线等。(二)环控系统组成1、屏蔽门系统2、非屏蔽门系统1、屏蔽门系统典型屏蔽门式环控系统由车站空调通风系统和隧道通风系统两部分组成,如表8-15所示。表8-15典型屏蔽门式环控系统车站空调通风系统车站公共区空调通风系统(兼排烟)车站设备及管理用房空调通风系统(兼排烟)空调循环水系统区间隧道通风系统区间隧道活塞风系统区间机械通风系统(隧道风机和射流风机系统)车站区间排热系统(UPE/OTE系统)1、屏蔽门系统1)车站空调通风系统(1)车站公共区空调通风系统(兼排烟)
通常采用集中式全空气系统。主要由组合式空调箱,回排风机,兼站厅、站台排烟、全新风机、空调新风机、调节阀、防火阀等组成。(2)车站设备及管理用房空调通风系统(兼排烟)
车站设备及管理用房空调通风系统通常采用局部集中式全空气系统(变风量系统)、局部空气一水系统(风机盘管系统)及局部空气冷却系统(VRV系统和小型空调机)等多种系统。其中:局部集中式全空气系统主要由热泵/单冷机组、变风量空调箱、新风机、排风机(兼排烟)、调节阀、防火阀等组成。局部空气-水系统(风机盘管系统)主要由热泵/单冷机组、风机盘管、排风机(兼排烟)、送风机等组成。局部空气-冷却系统主要由VRV室内和室外机、送风机、排风机(兼排烟)或分体式小空调机组成(注:由于存在安全隐患,分体式小空调机目前在地下车站已很少采用)。1、屏蔽门系统1)车站空调通风系统(3)空调循环水系统空调循环水系统,通常在采用空气-水系统的车站大系统和小系统中运用;车站空调通风大系统中空调循环水系统主要由冷水机组、冷冻/冷却水泵,冷却塔、分水器、集水器、管道和阀件等组成。目前也有用大系统空调循环水带小系统的设计。空调循环水系统主要由风冷热泵/单冷机组、冷冻水泵、管道和阀件等组成。1、屏蔽门系统2)区间隧道通风系统区间隧道机械通风系统在车站两端为每一区间隧道设有活塞/机械通风系统,包括活塞风井、活塞风阀、活塞/机械风阀等,目前最常用的活塞风道净面积为16m2。在某些情况下需要对区间隧道进行强制通风时必须采用区间隧道机械通风系统,通常在车站两端活塞风道(或中间风井)内设置隧道风机,以便区间冷却、事故和火灾通风时运行。地下线路内若设置渡线、存车线、联络线等配线,正线气流较难组织,通常还设置辅助通风设备如射流风机、喷嘴等。区间隧道活塞风系统通风原理是利用列车在区间隧道运行时对隧道内空气前压后吸活塞效应来进行通风换气,区间隧道的降温和区间列车新风是依靠活塞风井进行换气。1、屏蔽门系统3)车站区间排热系统(UPE/OTE系统)为了将列车产热及时排至地面,在车站区间设置排热系统,由排热风机、车轨上部排热风道和站台下部排热风道组成。车轨上部排热风道上设置成组风口,正对列车空调冷凝器;站台下部排热风道上设置成组风口,正对列车刹车制动装置,将列车停站时散发的热量直接排至地面。2、非屏蔽门系统非屏蔽门式环控系统又分为闭式和开式两种系统。典型闭式环控系统由车站空调通风系统和隧道通风系统两部分组成,如表8-16所示。表8-16典型闭式环控系统车站空调通风系统车站公共区空调通风系统(兼排烟)车站设备及管理用房空调通风系统(兼排烟)空调循环水系统隧道通风系统区间隧道活塞风系统(含迂回风道)区间隧道机械通风系统2、非屏蔽门系统1)车站空调通风系统(1)车站公共区制冷空调通风系统(兼排烟)通常采用集中式全空气系统,主要设备同屏蔽门式系统,区别在站台、站厅的气流组织不一样。一般采用车站站厅上部均匀送风,站台上部均匀送风,统一由站台设于轨道顶部风管和设于站台板下风管排风,故无屏蔽门式的排热风机。此外,在站端列车进站侧设置集中送冷风口,列车进站时伴随着大量的高温区间活塞风,在活塞风冲入站台候车区域之前就和集中送的冷风相混合,缓减活塞风对站台的瞬时热冲击。(2)车站设备及管理用房空调通风系统其空调通风系统型式与设备同屏蔽门式。(3)空调循环水系统其空调循环水系统型式与设备同屏蔽门式。2、非屏蔽门系统2)区间隧道通风系统活塞通风系统由设于车站两端活塞通风井以及设于车站两端的迂回风道组成。常用活塞通风井的净面积约为16m2,迂回风道的净面积约为30m2。车站两端活塞风道(或中间风井)内通常设置隧道风机,以便区间通风、事故和火灾时运行。由于闭式系统车站和区间相连通,当区间发生事故时,较难在区间形成有效气流,需要较多的风机联合运作,必要时需设置辅助通风设备,如推力风机等;此外,地下线路内若设置渡线、存车线、联络线等配线,正线气流较难组织,通常需设置辅助通风设备如射流风机、喷嘴等。闭式系统夏季采用空调时,依靠列车行驶活塞风将车站冷风带入区间,因而地铁系统与外界热空气的交换愈少愈好。区间洞口空气幕系统就是阻隔洞内外气流交换的设备,一般由地下车站和区间尽可能开启所有与外界的通风口,充分利用风机、消声器和喷嘴共同组成,采用该系统之后,距洞口最近的车站空调负荷可降低,室内环境比较容易控制。2、非屏蔽门系统非屏蔽门式开式环控系统是指利用列车行驶时的活塞作用与外界通风换气来控制内部热湿环境,排除余热余湿,这种环控形式称为开式系统,可根据季节的变化需要转换开、闭式运行。(三)环控系统原理图由于地铁公共区域空调通风系统的设计基本上以车站中轴线为对称分界点对称设计布局,因此,地铁公共区域空调通风系统设备,不论是南北或东西系统设计基本上也是对称设计布局,因此,下面所列的典型车站公共区域空调通风系统示意图仅表示车站的一侧。典型车站地面设施图典型水冷式中央空调的换热过程典型水冷式中央空调的换热过程冷量、热量转移途径热量转移途径冷量转移途径(三)环控系统原理图冷冻水系统原理图(三)环控系统原理图图8-30车站公共区大系统原理图(三)环控系统原理图图8-31站厅层空调风管平面示意图(三)环控系统原理图图8-32站台层空调风管平面示意图(三)环控系统原理图图8-33站厅层火灾排烟示意图(三)环控系统原理图图8-34站台层火灾排烟示意图(三)环控系统原理图图
8-35设备及管理用房空调风系统原理图(三)环控系统原理图图8-36站台排热系统示意图(三)环控系统原理图图8-37隧道阻塞工况通风示意图(三)环控系统原理图图8-38隧道火灾排烟系统示意图广州地铁1号线某车站独立供冷系统图集中供冷系统示意图非屏蔽门空调系统屏蔽门空调系统本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护制冷概述目录专题引入1制冷概述2总结3一、专题引入思考:为什么要学制冷原理?轨道交通车站属于大型建筑,其空气调节系统涉及到热工学、制冷原理等基础知识,从事轨道交通车站空调系统维护人员需要有热工学、制冷原理的知识储备,才能够在工作中解决系统运行过程中出现的专业技术问题。因此,本章重点介绍热工学、制冷原理的基本知识,并由此掌握冷热源设备的组成。一、什么是制冷?制冷就是使自然界的某物体或空间温度达到低于周围环境温度,并在一定时间内维持该温度。实现制冷有两种途径:(一)天然冷源;(二)人工冷源。(一)天然冷源深井水天然冰天然冷源具有价廉和不需要复杂技术设备等优点。受时间、地区等条件限制。不宜用来大量获取0℃以下温度。(二)人工冷源19世纪中叶,第一台机械制冷装置问世,人类开始采用人工冷源。也称为人工制冷,是利用人工方法,依靠一定的机械装置,通过工质的状态变化,消耗一定的能量(电能、热能、太阳能等)来达到人工制冷的目的。三、总结空气调节用制冷技术属于普通制冷范畴,主要采用液体气化制冷法,其中包括蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷。本书重点讲述单级蒸汽压缩式制冷。吸收式制冷和喷射式制冷作简单介绍。作业什么是制冷?制冷的途径有哪些?举例说明什么是天然冷源?有什么优缺点?人工冷源是什么?空气调节用制冷技术主要采用什么制冷方法?本专题结束Thankyou!车站空调与通风系统维护热工学基础目录专题引入——热工学基础1基本概念2热力学定律3总结4专题引入思考:为什么要学热工学基础?要了解和掌握制冷原理,必须具备有一定的热力学知识,本单元主要介绍空调制冷经常使用的热力学第一定律、热力学第二定律、热力过程在T-S图或p-v图图上的表达。热力学是从物理的热学发展而来,是研究与热现象有关的能量转换规律的一门学科。工程热力学是热力学的重要分支,是从工程应用的角度研究热能与机械能相互转换的规律。专题引入
热工学基础工程热力学
传热学工程热力学主要研究热能与机械能相互转换规律的一门科学。传热学主要研究热量传递过程的一门科学。工程热力学简介热电厂(热能
机械能)汽车(热能
机械能)飞机(热能
机械能)冰箱(机械能
热能)
能源的利用伴随着社会的发展,能源(特别是热能)利用的原理是什么?工程热力学将会告诉我们。专题引入N.L.S.Carnot卡诺(1796~1832年)●1824年发表了著名的论文“火的动力的思考”,阐述了卡诺循环及卡诺定理。(法国)J.R.Mayer迈耶(1814~1878年)●1842年提出了能量转换定律。(德国)H.L.Helmholtz亥姆霍兹(1814~1878年)
●1847年推导出能量转换定律。(德国)L.Kelvin开尔文(W.Thomson,1824~1907年)●1848年建立了热力学温标。并在其著作中首次使用“Thermodynamic”一词。(英国)R.J.E.Clausius克劳修斯(1822~1888年)●1850年第一个阐述了两个基本规律:热力学第一、第二定律。他还提出"热力学能"U和"熵"S的概念W.J.M.Rankine朗肯(1820~1872年)●1853年提出“热效率”概念,并于1854年提出p-v图,1859年出版第一本热力学教科书。(英国)热力学发展简史N.A.Otto奥托(1832~1891年)
●1876年制造了使用Otto循环的内燃机。(德国)G.B.Brayton布雷顿(1830~1892年)●1876年制造了使用Brayton循环的内燃机。(美国)J.W.Gibbs吉布斯(1839~1903年)●1878年发表"相律",并建立了T-s图和多相系平衡的热力学分析方法。(美国)R.C.K.Diesel狄塞尔(1858~1913年)●1897年提出了实用的Diesel内燃机循环。第一定律时间、人物和事件。(德国)vanderWaals范得瓦尔斯(1837~1923年)●1873年提出了实际气体状态方程,并由此获得1901年诺贝尔物理学奖。(荷兰)K.Onees昂尼斯(1853~1926年)●1908年液化了世界上最后一种气体氦,研究低温下物质的性质并发现超导现象,因此获得1913年诺贝尔物理学奖。(荷兰)热力学发展简史蒸汽动力装置能量转换装置示例燃气轮机装置能量转换装置示例燃气轮机的工作原理将高温、高压油气燃烧物喷向涡轮叶片,使涡轮高速旋转,从而产生动力和带动自身各部附件工作。内燃机装置能量转换装置示例内燃机的工作原理利用燃料在汽缸内燃烧产生的热能,通过气体受热膨胀推动活塞移动,再经过连杆传递到曲轴使其旋转做功。能量转换装置示例制冷装置思考题:蒸汽动力循环能量发生了哪些形式的转化?项目一、基本概念一、 工质二、 热力系统三、 工质的热力状态及状态参数四、 理想气体状态方程五、 热力过程一、 工质热能与机械能之间的转换必须借助相关的转换设备和载体。设备一般是指热力设备(热机),而载体一般是指工质,即能够装载能量的物质。能量与物质实质上是不可分割的,能量可以认为是物质运动的量度。工程上所遇到的工质是多种多样的,有气态、液态、固态。液态与气态具有良好的热膨胀性和流动性,在工程上应用广泛,如:水、水蒸气、湿空气、烟气、制冷剂等。二、工质的热力状态及状态参数在热力设备中,能量的相互转换与转移是通过工质吸热或放热、膨胀或压缩等变化来实现的。例如,锅炉中燃料燃烧生成的高温烟气将锅筒中的水加热成为高温热水,即高温烟气与水之间的温差导致热量的转移。将工质在某一瞬间的表现出来的宏观热力性质状态称为热力状态或状态,用来描述状态的各宏观物理量,称为工质的状态参数,简称状态参数。二、工质的热力状态及状态参数工质的状态由工质的状态参数来描述。工质状态发生变化,其状态参数也相应发生变化。工质发生状态变化的终状态参数变化值仅与初、终状态有关而与工质状态变化的途径无关。图1-3工质状态变化过程式中:x—工质的某一状态参数例:温度变化山高度变化数学上:点函数二、工质的热力状态及状态参数总结状态参数的特征如下:①状态确定,则状态参数也确定,反之亦然;②状态参数的积分特征:状态参数的变化量与路径无关,只与初终态有关。二、工质的热力状态及状态参数常用的状态参数有温度(T)、压力(p)、体积(V)或比体积v(密度)、热能(U)、焓(H或i)、熵(S)等.温度(T)、压力(p)、比体积(v)可以通过仪器、仪表等直接或间接测量称为基本状态参数;其他参数只能由基本状态参数间接计算求得,称为导出参数。二、工质的热力状态及状态参数强度参数与广延参数强度参数:与物质的量无关的参数如压力
p、温度T广延参数:与物质的量有关的参数可加性如
质量m、容积
V、内能
U、焓
H、熵S比参数:比容比内能比焓比熵单位:/kg/kmol具有强度量的性质
热力学第零定律温度的热力学定义:热力学第零定律(R.W.Fowler)
如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡,则两个系统彼此必然处于热平衡。温度测量的理论基础处于同一热平衡状态的各个热力系,必定有某一宏观特征彼此相同,用于描述此宏观特征的物理量
温度。(一)温度(一)温度宏观看,温度可以描述物体的冷热程度。如两个存在温差的物体互相接触,冷物体变热,热物体变冷,经过足够长时间,两物体温度趋于一致。则说明两物体的冷热程度是相同的,即处于热平衡状态。微观角度看,温度实际上是表示大量分子热运动的强烈程度。分子运动学说,理想气体热力学温度与分子热运动的平均动能之间存在如下关系:
工质的热力学温度与其分子平移运动的平均动能成正比。热力学温度比例常数分子平移运动的平均动能(一)温度温度的高低用温标来衡量。国际上用得较多的温标有三种,华氏温标Tf(单位F)、摄氏温标t(单位°C)、绝对温标(又称开氏温标)T(单位K)。绝对温标:纯水的三相点温度(冰、水、汽三相共存平衡时的温度为基准点,规定热力学温度为273.16K,每1K为水三相点温度的1/273.16。摄氏温标:标准压力下水的冰点为零点,沸点为100℃,将水银柱的高度划分为100个等分而得出。(一)温度温度计物质(水银,铂电阻)特性(体积膨胀,阻值)基准点刻度温标温度测量温度不能直接测量,只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。测量温度的仪表有普通温度计、热电偶温度计、双金属温度计、红外线温度计。温度测量仪表很多,如液体温度计、电子温度计、双金属温度计等,空调检测中应用比较多的是液体温度计和电子温度计。(一)液体温度计(二)电子温度计(一)温度图1液体温度计a)棒式b)内标式1—温包2—毛细管3—标尺4—膨胀泡液体温度计又称玻璃管液体温度计和棒式温度计。1)根据测量范围和测量精度要求选取相应分度值的温度计,并要事前进行校验。2)测量温度时,人体要与温度计拉开一些距离,读数时要屏住呼吸,视线与水银液面及标尺线平行,先读小数,后读整数。3)由于水银温度计的热惰性较大,在使用时应提前15min左右将温度计放入被测介质中。(一)温度图2电子温度计
1)使用前应对电子温度计的满度进行调整,测温区开关放在0~30℃处,液晶屏显示出环境温度。按下校准旋钮,调整满度旋钮,使读数为30℃。根据测量温区不同,校正时也可把量程开关放在-30~0℃位置。2)测量制冷系统表面温度时,应将温度计的传感器与被测位置紧密接触。若用于测量空气温度时,应将温度计的传感器放在空间的中间位置。3)使用电子温度计时,要注意不要使其传感器与管道等部件相碰,以免造成损坏。4)在使用电子温度计的过程中,若出现显示器字迹不清楚或满度不能校准时,应及时更换温度计的电池。5)电子温度计不用时,应放在干燥、阴凉、通风处。(一)温度(二)压力宏观上,压力是指垂直作用于容器壁单位面积的力,也称为压强,一般用p表示。即:式中:P—作用于容器壁的总压力,单位N;f—容器壁的总面积,微观角度看,气体分子运动学说认为,气体的压力是气体分子作不规则运动时撞击容器壁的结果。由于气体分子撞击频繁,人们不可能分辨出气体单个分子的撞击作用,只能观测到大量分子撞击的平均结果。国际单位制(SI)规定压力单位是帕斯卡,即Pa。1Pa=1N/m2(二)压力常用压力换算单位1bar=105Pa1MPa=106Pa1atm=760mmHg=1.013
105
Pa1mmHg=133.3Pa1at=735.6mmHg=9.80665
104
Pa(二)压力压力大小通过各种压力表来测量。压力表的原理都是根据力的平衡原理来进行测量。如利用弹簧的弹力、液柱的重力或活塞上的载荷去平衡工质的压力,从而可测量工质的压力。需要注意的是几乎所有的这些压力测量都是在当时当地的大气环境中进行的,受到当地大气压力的影响,故所测量的压力值不是工质气体的实际压力(绝对压力),而是气体的实际压力(绝对压力)与当地大气压力的差值,也称为相对压力,相对压力随大气压力的变化而变化。只有绝对压力p才是状态参数,是定值。,当(二)压力
绝对压力与相对压力当
p>pb表压力pe当
p<pb真空度pvpPePvppb(二)压力例1:某蒸汽锅炉压力表读数=3.23MPa,凝汽器真空表读数=90kPa。若大气压力为1个标准大气压,试求锅炉与凝汽器中蒸汽的绝对压力。解:大气压力为锅炉中蒸汽的绝对压力凝汽器中蒸汽的绝对压力思考题1.表压力或真空度能否作为状态参数?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?答:不能,因为表压力或真空度只是一个相对压力.若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化.2.当真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈大还是愈小?答:真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈小.思考题3.没有盛满水的热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开,有时被自动吸紧,这是什幺原因?答:水温较高时,水对热水瓶中的空气进行加热,空气压力升高,大于环境压力,瓶塞被自动顶开.而水温较低时,热水瓶中的空气受冷,压力降低,小于环境压力,瓶塞被自动吸紧.大气压力改变,热水能量散失,导致内部压力改变,压力平衡打破。4.用U形管压力表测定工质的压力时,压力表液柱直径的大小对读数有无影响?思考题1、热力系统与外界相互作用有哪些?2、气体的基本状态参数有哪些?导出参数有哪些?3、热力学温标中变化1K,摄氏温度变化多少℃?4、压力表或真空计测量系统压力时读数不变,是否说明系统的压力保持不变?(三)比体积与密度单位质量的工质占有的体积称为比体积。用符号v表示,单位为m3/kg。单位体积的工质所具有的质量称为密度,用符号
表示,单位为kg/m3。比容v[m3/kg]工质聚集的疏密程度物理上常用密度
[kg/m3]比体积与密度互为倒数。因此,对于同一种工质,比体积与密度不是独立的状态参数,而是一致的结果,知其一即可。(四)内能系统的内部储存能又称内能、热力学能。内能是储存在系统内部的能量,它与系统内工质的内部粒子的微观运动和粒子的空间位置有关,是状态参数,是热力状态的单值函数。分子动能(移动、转动、振动)分子位能(相互作用)核能化学能内能(四)内能内能是下列各种能量的总和:(1)分子热运动形成的内动能。它是温度的函数。(2)分子间相互作用形成的内位能。它是比体积和温度的函数。(3)维持一定分子结构的化学能、原子核内部的原子能及电磁场作用下的电磁能等。(四)内能
内能是状态量
U:广延参数[kJ]
u:
比参数
[kJ/kg]
内能总以变化量出现,内能零点人为定说明:注意:对理想气体u=f(T)
拓展:理想气体理想气体是一种假想气体,它必须符合两个假定条件:气体分子本身不占有体积;气体分子间没有相互作用力。根据这两个假定条件,可使气体分子的运动规律得以简化,从而从理论上推导气体工质的普遍规律。所以:理想气体内能u=f(T)
(五)、焓焓是热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量,常用符号H表示。对一定质量的物质,焓定义为H=U+pV,式中U为物质的内能,p为压强,V为体积。单位质量物质的焓称为比焓,表示为h(或i)=u+pv。(五)、焓
(五)、焓焓的应用:(1)系统吸热,焓值升高;放热,焓值降低;(2)对于均匀系统的简单状态变化,由于吸热时系统的温度升高,因此高温物质的焓要高于低温物质的焓;(3)对于相变化,如固体变为液体,固体变为气体即液体变为气体都要吸收热量,所以同种物质的不同聚集状态在同一温度下的焓值不相等,H固〱H液〱H气;(4)对于等温下的化学反应,若反应吸热,化学反应后产物的焓高于反应物的焓;若反应放热,化学反应后产物的焓应低于反应物的焓(六)、熵熵,热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。在孤立系统中,体系与环境没有能量交换,体系总是自发地像混乱度增大的方向变化,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加,所以说整个宇宙可以看作一个孤立系统,是朝着熵增加的方向演变的。从一个自发进行的过程来考察:热量Q由高温(T1)物体传至低温(T2)物体,高温物体的熵减少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS=dS2-dS1>0,即熵是增加的。(六)、熵熵的概念
[1]
是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。最初是用来描述“能量退化”的物质状态参数之一,在热力学中有广泛的应用。但那时熵仅仅是一个可以通过热量改变来测定的物理量,其本质仍没有很好的解释,直到统计物理、信息论等一系列科学理论发展,熵的本质才逐渐被解释清楚,即,熵的本质是一个系统“内在的混乱程度”。它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用,在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义,按照数理思维从本质上说,这些具体的引申定义都是相互统一的,熵在这些领域都是十分重要的参量。车站空调与通风系统维护热力系统一、热力系统的概念通常把研究对象从周围物体(外界或环境)中分离出来,并分析研究对象与周围物体(外界或环境)之间的能量和物质的交换,这种人为分离出来的研究对象称为热力系统,简称热力系或系统。系统与外界或环境之间的分界面称为边界。边界可能是实际存在的,也可能是假想的虚拟边界。可固定、可变化或运动的。一、热力系统的概念(1)封闭系统(2)开口系统热力系统示意图汽轮机工作原理示意图控制质量系统控制体积系统定义:
由某种边界包围,被取作研究对象的特定物质或空间。分类:
闭口系(封闭系统)
开口系(开口系统)与外界无物质交换。
与外界有物质交换。
二、热力系统的分类绝热系
孤立系
与外界无热量交换。
与外界没有物质交换和能量交换。思考题:热力系与外界相互作用有哪些?无热量交换系统,但可以有功和物质交换。如用隔热材料包裹起来的系统。分类:
二、热力系统的分类二、热力系统的分类工程热力学中,最常见的热力系统是简单可压缩的系统,即系统与外界之间功的交换只有体积变化功(膨胀或压缩做功)。三、热力过程由于系统与外界相互作用而引起的热力系统由一个平衡状态经过连续的中间
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