空调的送风量和送风参数.ppt

第二节空调的送风量和送风参数12-2-1舱室的显热负荷Ø显热负荷Ø单位时间内渗入舱室并能引起室温变化的热量Ø单位kJ／h，用Qx表示Ø主要包括：Ø(1)渗入热—因室内外温差而由舱室壁面渗入的热量Ø(2)太阳辐射热—因太阳照在舱室外壁而传入的热量Ø(3)人体热—人员散发的热量，平均每入210kJ／hØ(4)设备热—室内照明和其它电气设备散发的热量Ø夏季舱室显热负荷为正值Ø冬季舱室显热负荷为负值12-2-1 舱室的湿负荷Ø湿负荷Ø舱室在单位时间内所增加的水蒸气量Ø单位为g／h，用W表示Ø舱室的湿负荷主要来自室内人员和某些潮湿物品所散发的水汽Ø根据气温和劳动强度的不同，每个人产生的湿负荷约为40～200g／hØ湿负荷一般都为正值12-2-1-2 送风量和送风参数确定Ø图示为舱室热、湿平衡的示意图Ø稳定时，送风量和室内排出空气量相等，换气带走的热量和湿量分别与舱室的热负荷和湿负荷相等Ø即 Qx = Vρcp(tr-ts) kJ／h W = Vρ(dr-ds) g／h式中：V—送风的体积流量，m3／h； ρ—空气密度，常温常压下约为1.2kg／m3 cp —空气定压比热，约为1 kJ／kg·℃' tr,ts—室内温度及送风温度，℃ dr,ds—室内空气及送风含湿量，g/kg12-2-1-2 送风量和送风参数确定12-2-1-2 送风量和送风参数确定Ø式(12—1)、(12-2)分别为舱室的显热平衡式及湿平衡式Ø在空调设计时Ø室内要保持的温度tr和相对湿度φr预先给定Ø由湿空气焓湿图可查得室内要求的含湿量drØ根据舱室具体条件，按设计手册提供的经验数据，计算出舱室的显热负荷Qx和湿负荷WØ根据所用舱室布风器的型式来选定送风温差(tr-ts)Ø于是送风温度ts便可确定Ø由式(12—1)即可求出送风量VØ由式(12—2)求出送风含湿量dsØ利用湿空气焓湿图查得所要求的送风相对湿度φ12-2-1-2 送风量和送风参数确定Ø夏季室外气温较高Ø舱室显热负荷为正值, 空调应按降温工况工作Ø送风温度ts应低于室内温度trØ冬季室外气温较低Ø舱室显热负荷是负值, 空调应按取暖工况工作Ø送风温度ts应高于室内温度tr Ø如能提高送风温差(tr-ts)Ø即可减少送风流量, 风机和风管尺寸均可减小Ø但送风温差又取决于布风器的型式Ø若取得过大将难以保证室内温度的均匀Ø根据显热平衡式求出的送风量超过(30～50m3/h)，因而可用部分回风来减少空调器的热负荷12-2-1-2 送风量和送风参数确定Ø船舶各空调舱室的热负荷各不相同Ø同一舱室热负荷也会变化Ø各舱室入员对气候条件的要求也不同Ø因此，希望对各舱室空气温度进行单独调节：Ø改变送风量，即变量调节Ø改变布风器风门开度Ø可能影响风管中的风压，干扰其它舱室的送风量Ø会影响室温分布的均匀性，调节性能不如变质调节好Ø改变送风温度，即变质调节Ø在布风器中进行再加热、再冷却或用双风管系统Ø当热负荷超过设计值，送风量又达设计限度时Ø只能靠减少新风量、增大回风量的方法来解决12-2-2舱室的热湿比和空调分区Ø 1．舱室的全热负荷和热湿比Ø由工程热力学可知Ø1kg湿空气的焓h大致为1kg干空气的焓ha与其所含水蒸气的焓0.001dha之和，即 h＝ha+0.001dha kJ／kS 其中，干空气的焓ha=cpt, Ø式(12—3)又可改写为 hcpt +2.5d kJ／kg Ø即：舱室湿负荷W(g／h)会使空气的含湿量d增加（湿空气焓值增加），即可视为潜热负荷12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比Ø 潜热负荷用Oq(kJ／h)表示，由上式可知 Qq=2.5W kJ／h (12—5)Ø舱室的全热负荷Ø是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量，它应为显热负荷与潜热负荷之和，用Q表示，即 Q=Qx+Qq kJ／h (12—6)Ø可导出稳定状态时空调舱室的全热平衡式； Q=Vρ(hr-hs) (12—7)Ø舱室的热湿比Ø舱室的全热负荷和湿负荷之比可称为，用s表示。

即 ε＝Q／0.001W kJ／kg (12 — 8)12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比Ø船上不同舱室Ø不仅热负荷和湿负荷可能不同Ø而且热湿比也可能不同Ø位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近Ø住的入越多，湿负荷越大，ε的绝对值就越小Ø公共舱室(餐厅)湿负荷一般较大， ε比船员住舱要小Ø例如l夏季船员住舱ε约为12560～25120kJ／kgl而餐厅ε则约为6280 ～ 12560kJ／kgØ冬季Q<0， ε为负值Ø夏季Q>0， ε为正值12-2-2- 2 空调的分区Ø中央空调器的送风量不宜过大Ø合适的送风量约在3000～7500m3/h范围Ø空调舱室较多的船舶Ø一般都分为若干独立空调区Ø每区设置各自的空调器和送风系统Ø在划分空调分区时Ø应将热湿比相近的舱室划在同一分区内Ø为当舱室的热湿比相差较大时l同样参数的送风l单靠调节风量，不能使各舱室内空气参数同时保持在适宜的范围12-2-2- 2 空调的分区Ø具体分析如下：Ø当舱室在稳定状态时Ø换气带走热量和湿量Ø等于舱室热负荷和湿负荷W = Vρ(dr - ds) g／hQ = Vρ(hr - hs)Ø排气参数Ø等于室内空气参数(tr, dr, 和hr )Ø送风参数(ts,ds和hs)转变到tr, dr, 和hr的过程中，吸收了相当于舱室热负荷和湿负荷的热量和湿量12-2-2- 2 空调的分区Ø这一过程在图示焓湿图上可用点G(送风点)到点a(室内点)的过程线来表示Ø由式W = Vρ(dr - ds) g／hQ = Vρ(hr - hs) kJ／h相除可得ε = Q／0.001 W =1000 (hr - hs) / (dr - ds) Ø上述过程的热湿比也就是舱室的热湿比12-2-2- 2 空调的分区Ø如果送风参数和舱室的热湿比已经确定Ø送风点G及其送入室内后变化过程线方向即确定Ø若舱室的热、湿负荷Q、W已知Ø选择了某一送风量V后，则室内空气参数即可求出即 hr = hs+Q／(Vρ) dr = ds+W／(Vρ)Ø由于送风量V不同，室内空气状态点a的位置就不同，但均沿既定的ε线移动Ø送风量越小，a点离送风状态点G越远(如a’)Ø反之则越近(如a”)12-2-2- 2 空调的分区Ø当舱室的ε相近(图中A和B)时Ø合适的送风量Ø可使各舱室内的参数处于h—d图上的舒适区域内Ø如果舱室间的ε相差太远(如A与C)Ø无论怎样调节送风量Ø也不可能使各舱室的空气参数同时舒适区域内Ø只有向ε小的C舱送入d小的风(点G’)，才能使该舱室空气参数进入舒适区域12-2-2- 2 空调的分区Ø上述分析指不再对舱室送风进行分区(或末端)再处理Ø如对某些舱室送风进行再处理(如等湿加热或冷却)，则上述困难可以克服Ø在货船上Ø将左、右舷分为两个空调区Ø全船只分为一个空调区Ø较大的船将艇甲板以上舱室单独设区，即全船设三个空调区Ø客船，空调分区较多Ø考虑热湿比差异Ø避免风管穿过船上的防火隔墙或水密隔墙。