大连理工大学《暖通工程实验》实验报告65.docx
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大连理工大学《暖通工程实验》实验报告65
实验一：
中央空调系统现场识图
一、实验目的：
1.认识空调系统中的设备部件，了解其用途及安装事项；
2.掌握空调系统基本原理;
3.掌握现场识别空调系统的方法;
二、实验原理：
请画简易图说明典型空调系统的基本原理
中央空调系统主要由制冷机、冷冻水循环系统、冷却水循环系统、风机盘管系统和冷却塔组成。
各部分的作用及工作原理如下：
制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到降温的目的。
经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态，冷却泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。
三、实验内容：
1、下图为热泵空调系统图，请看图说明该系统中有几个循环子系统，并阐述每个子系统的能量传递和转化关系。
冷冻水循环系统：
该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。
从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。
室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。
冷却水循环部分：
该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。
冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。
该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。
冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。
热泵（制冷机）是通过作功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。
热泵与制冷机的工作原理和过程是完全相同的，从热力学的观点看都是热机工作过程的反循环。
2、画图说明空气处理机组与外部空气的联通方式。
3、请说明组合式空气处理机组功能段排列顺序及各段作用？
答：
（1）混合段：
两股气流在其中汇合
（2）过滤段：
在空气处理之前对空气中的灰尘进行过滤；
（3）表冷段：
对空气进行热湿处理；
（4）再热段：
对空气进行再热；
（5）送风段：
提供空气流动中的循环动力。
4、常用的送风口形式包括：
侧送风口、散流器、孔板总风口。
5、请对下面情况下管道内液体流动方向进行判断：
（1）在水泵两端P1>P2，则1为流出点，2为流进点。
（流进点/流出点）
（2）在未接水泵管道P1>P2，则1为流进点，2为流出点。
（流进点/流出点）
四、思考题：
（1）风机盘管接入的三根水管的作用和目的分别是什么？
答：
一根是冷凝水排水管，安装在托水盘上，也是风机盘管的最低处那根，一般采用口径25的PVC管，用途在于夏天排走风机盘管制冷时的凝结水。
两根是冷（温）水管，一般用口径25的铁管，且会在水管上安装闸阀各一个（方便清洗Y型过滤器）水流方向是下进上出，也就是从风机盘管的热交换器流过，然后风机将冷（热）风吹出来，达到室内空气温度调节目的。
（2）常用的室内气流组织形式中，哪一种方式不适合露点送风？
答：
空调系统常见的气流组织形式有：
上送下回方式、上送上回方式、中送风方式、下送风方式。
（3）当空调房间不适宜采用露点送风时，在空气处理过程中应采取何种措施？
答：
一是采用传统的空调方式，即送风由冷水盘管或制冷剂直接蒸发进行冷却除湿，盘管表面温度必须低于送风露点温度以进行除湿处理，空气经过此处理过程后会过冷，因此在送入室内之前往往需要进行再热处理；
第二种方法是采用转轮硅胶除湿器进行除湿处理，因而比较适用于送风温度相对而言比较高时需要去湿的场合。
单独采用第一种方式，由于空气处理后过冷，还需要进行热处理，显然不是节能之举。
对于第二种方式，由于除湿时潜热转换为显热，送风温度过高，也不适用于一般空调系统。
（4）为何送风口有多种多样的形式，而回风口多数只采用单层百叶？
答：
单层可调百叶风口常用于管道中的吸、送风用，同时可根据实际情况配上人字闸（多叶对开调节阀），用以控制风量或安装铝合金过滤器，进行配套使用。
叶片可分为横放和竖放两种，可灵活的左右或者上下转动，以控制气流方向。
实验二：
中央空调运行调试实验
一、实验目的：
对中央空调系统的启动和停止操作，各测点分别检测蒸发器、冷凝器、冷却塔、模拟锅炉等出水温度，了解各种参数的变化及系统的工作状况，理解其工作原理。
二、实验原理：
1．中央空调系统的运行操作分为
（1）制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换.
（2）将冷冻水制冷，冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到降温的目的。
（3）经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态，冷却泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。
2．中央空调系统启停操作原则
（1）安全：
设备安全、人员安全
（2）系统的节能运行
3．中央空调系统的4个循环和启停操作设备
循环
启停操作设备
冷却水循环系统
启动热泵机组之前应先开启冷冻水循环和冷却水循环。
关闭系统时同理，应先关闭制冷机组。
冷冻水循环系统
通常先启动冷却水系统，再启动冷冻水系统。
热泵机组
冷却塔风扇以及末端风机的开启，视具体情况而定。
对于室内换气对空调系统有较大依赖的场所（办共楼，地下商场等），先开启末端风机比较合适，虽然此时热泵机组刚刚启动，制冷量不大，但是可以起到通风换气的作用。
空气处理设备
离心式关阀启动
轴流式开阀启动
停止时先关闭阀门
4．热泵机组或制冷机组的启动条件：
答：
两侧能够充分换热，所以启动热泵机组之前应先开启冷冻水循环和冷却水循环，且冷冻水循环和冷却水循环的流速和流量达到换热要求，保证热泵机组的蒸发器和冷凝器能够正常换热，然后再启动热泵机组。
5．子系统内电机设备启动原则：
答：
国家规定，为了线路的运行安全及其它电气设备的正常运行，大功率的电动机必须加装启动设备，以降低启动电流。
所以电机设备启动原则是降低电机的启动电流。
三、实验步骤：
土壤源热泵空调系统启动停止操作流程
（水系统采用离心式水泵及风机）
请对以下操作进行排序完成系统启动停止操作流程：
1．启动热泵机组
2．关闭热泵机组
3．关闭冷冻水系统阀门
4．关闭冷却水系统阀门
5．打开冷冻水系统阀门
6．打开冷却水系统阀门
7．启动冷冻水系统水泵
8．启动冷却水系统水泵
9．停止冷冻水系统水泵
10．停止冷却水系统水泵
11．启动风系统风机
12．关闭风系统风机
排序结果：
8、7、6、5、11、1、4、3、10、9、2、12
四、思考题：
（1）启动离心式水泵时应关闭水泵前还是水泵后的阀门？
为什么？
答：
关闭水泵前的阀门，因为离心泵是靠离心力将水输送到叶轮出口产生真空来吸水的，这样连续不断的往外抽送就能连续不断的吸水，所以启动前要充满水排气，这样开机后才能产生真空。
（2）中央空调系统启动时冷却塔和制冷机组哪个应该先启动？
为什么？
答：
冷却塔先启动，因为一般是循环水部分的管道压力值传感器信息正常后冷冻机部分方可正常制冷工作，所以应该是循环水冷却部分先启动。
（3）在某个热泵机组持续运行的系统，如何对对应水泵、阀门及热泵机组进行操作，将工作环路从某个正在工作的环路切换至另一个与热泵机组相连的环路？
答：
轮回水泵首次运转时，封闭风冷热泵机组进出口阀门，开通旁通阀门，水泵运转一段工夫后，清洗法兰过滤器，确认外部轮回系统内无杂物后，方可翻开进、出口阀门，封闭旁通阀，投入正常运用。
时节转换时，启动风冷热泵机组前要反省风冷热泵机组显示屏上的制冷、制热形态的设置能否准确，例如冬天本应制热，却设置为制冷形态，如许启念头组后会对紧缩机形成损害。
实验三：
流量变频调节及超声波流量计的使用
一、实验目的：
流速不同会使超声波在流体中传播的速度发生变化，通过分析计算改变的超声波信号，可以检测到流体的流速，进而可以得到流量值。
二、超声波流量计测量流量：
1．参数设置
（1）管道外径6.23cm
（2）管道壁厚4.41mm
（3）管道材料钢材
（4）管道有无内衬有
（5）流体介质水
（6）流体温度35.5度
（7）传感器类型温度传感器
2．测量菜单
（1）传播次数5
（2）传感器距离2-3cm
3．测点位置
（1）选择原则：
测点选择流动平稳的位置，距离上游的局部阻力10-20倍的管径，距离下游的局部阻力5-10倍的管径
（2）具体位置：
距离上游的局部阻力10-20倍的管径，距离下游的局部阻力5-10倍的管径
4．传感器安装注意事项
（1）首先将管外预安装区域清理干净，除掉锈迹和油漆，传感器与管道接触部分四周涂耦合剂
（2）传感器应与管道轴线平行
三、流量变频调节：
1．数据记录
水泵频率（%）
100
90
80
70
60
50
40
30
流量（kg/h）
4800
4300
3830
3320
2790
2230
1660
1120
进口压力（MPa）
0.235
0.235
0.235
0.235
0.235
0.235
0.235
0.235
出口压力（MPa）
0.4
0.365
0.337
0.315
0.295
0.275
0.26
0.25
2．数据处理
请根据实验数据，用最小二乘法拟合f和Q/H的关系曲线（f是水泵频率，Q是流量，H是扬程）
四、思考题：
（1）超声波流量计安装在竖管上时应安装在向上流动还是向下流动的管段？
安装在水平管上时应安装在管道上面、下面还是侧面？
答：
超声波流量计安装在竖管上时应安装在向上流动的管段，安装在水平管上时应安装在管道侧面
（2）如果水泵的效率不变，水泵在变频调节下功率如何变化？
答：
会出现下降的情况。
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