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1、实验指导土木建筑工程专业建筑环境与设备工程专业专业实验指导书目 录目 录2实验一 散热器热工性能实验3实验二 空气加热器性能实验6实验三 空气处理过程实验9实验四 煤的工业分析11实验五 煤的发热量测定17实验六 制冷（热泵）循环演示实验27实验七 制冷压缩机性能测定实验29实验一 散热器热工性能实验一、 实验目的：1、通过实验了解散热器热工性能测定方法及低温水散热器热工实验装置的结构；2、测定散热器的散热量Q，计算分析散热器的散热量与热媒流量G和温差T的关系。二、 实验装置：（见附图）三、 实验原理： 本实验的实验原理是在稳定条件下测出散热器的散热量： 式中：G热媒流量， kgh； Cp水的
2、比热， kj/kg； 、供回水温度，。 上式计算所得热量除以36即可换算成瓦w。 由于实验条件所限，在实验中应尽量减少室内温度波动。 水箱内的热水由循环水泵打入散热器，经电加热器加热并由温控器控制其温度在某一固定温度点，经其传热将一部分热量散入房间，降低温度后的回水通过转子流量计流入低位水箱。流量计计量出流经每个散热器在温度为时的体积流量。四、 实验步骤：l、系统供水，注意供水的同时要排除系统内的空气；2、打开泵开关，启动循环水泵，使水正常循环；3、将温控器调到所需温度（热媒温度），打开电加热器开关，加热系统循环水；4、根据散热量的大小调节每个流量计入口处的阀门。使之流量达到一个相对稳定的值，
3、 如不稳定则需要找出原因，系统内有气应及时排除，否则实验结果不准确；5、系统稳定后进行纪录并开始测定 当确认散热器供、回水温度和流量基本稳定后，即可进行测定。 散热器供回水温度 tg与及室内温度均用数显仪直接测量，流量用转子流量计测量。温度和流量均为每10分钟测读一次。 （） 式中： L转子流量计读值； lh； Gt温度为时水的体积流量 （） 式中： G热媒流量； kgh； 温度为时水的密度； 6、改变工况进行实验1）改变供回水温度，保持水流量不变。2）改变流量，保持散热器平均温度不变。 即保持 恒定7、实验测定完毕1）关闭电加热器开关；2）停止运行循环水泵；3）检查水、电等有无异常现象，整理
4、测试仪器。五、 电工作原理图（见附图）六、 实验报告No供水温度回水温度室温流量散热量Qtg（）th（）t（）G（kg/h）（kg/h）（w）12345七、 注意事项：1、测温电应加入少量机油，以确保温度稳定：2、水箱内的电热管应淹没在水面下时才能打开，本实验台有自控装置；但亦应经常检查。3、实验台应接地。实验二 空气加热器性能实验一、 实验目的1、 掌握测量空气热工参数的方法；2、 学会使用各种热工测量仪器；3、 掌握计算空气加热器传热系数和阻力的方法；4、 培养独立完成实验的过程设计、准备工作和人员的分工合作；5、 提高组织协调能力和动手能力。二、 实验装置简介（参见实验装置示意图）1、
5、换热器为钢管绕铝片式，翅片管为两排，共十三根，水侧管程为两程。翅片管结构参数见下表：翅片外径片距基管直径迎风面积散热面积最窄通风面积热水通流面积DbdN/dnFyFfFmmmmmmm2m2m2m2432.321/170.0994.10.0450.00152、 水箱电加热器总功率为14KW，分四档控制，四档功率分别为6、4、2、2KW，其中第四档可用调压器进行调节。3、 空气温度用铜康铜热电偶测量；热水温度用水银温度计测量。4、 空气流量用笛形管配倾斜式微压计测量。5、 空气通过换热器的流通能力，在换热器前后的风管上设静压测嘴，配倾斜式微压计测量；热水通过换热器的流通阻力，在换热器进出口处设测阻
6、力测嘴，配用差压计测量。6、 热水流量用计量水箱配秒表测量。三、 设备的安装和调试1、 用橡胶管及金属管箍连接风机进口和试验风管；2、 连接电源（380V，四线，50HZ，15KW）；3、 接热水出口再冷却器进出口水管；4、 向电热水箱内注水至水箱净高5/6处；5、 在换热器进出口三通处安装水银温度计。6、 用铜管或耐压橡胶管连接换热器进出口处的阻力测嘴和差压计的管口；7、 连接倾斜式微压计及其相应的接口；8、 将电位差计的测量导线接到琴键开关处的接线柱上；9、 工况调节：a) 全开水箱电加热开关，待水温接近试验温度时，打开水泵开关，利用水泵出口阀门调节热水流量；b) 在风机出口阀门全开的情况
7、下开启风机，然后开启风阀，并利用该阀调节空气流量；c) 视换热情况，调节水箱电加热功率（改变前三组加热器投入组别，并利用调压器改变第四组加热器工作电压），使热水温度稳定下试验工况附近；d) 调节热水出口再冷却器的冷水流量，使出口热水再冷却至不气化即可。四、 注意事项1、 停机时先关闭全部电热器开关；2、 十分钟后关闭水泵、风机开关和再冷却器冷水开关，全开风机出风阀门；3、 关闭所有设备电源后，切断总电源。五、 试验方法和数据处理1、 试验方法1） 拟定试验热水温度（6080）；2） 在固定热水流速，改变空气流速的工况下，进行一组实验（5个工况以上）；3） 在固定空气流速，改变空气流速的工况下，
8、进行一组实验（5个工况以上）；4） 每一工况的试验，均需测定以下参数：空气进口温度（或室温）；空气出口温度及空气流量；热水进出口温度及热水流量；空气和热水通过换热器的阻力等。2、 数据处理1） 空气获得量： 2） 热水放热量： 3） 平均换热量： 4） 热平衡误差：5） 传热系数：式中：，分别为空气和水的定压比热，分别为空气和水的质量流量，测速管风管面积笛形管修正系数微压计倾斜比微压计读数空气密度计量水箱面积计量水箱水面高度流量测量时间水的密度空气的进出口温度热水的进出口温度换热器散热面积传热温差 注意事项：热水温度不能超过80，不然，将使水泵因汽蚀而不能正常工作。六、 参考文献：1、空气调节
9、2、一种空气加热器选择计算方法，陆亚俊，暖通空调，1998（4）3、加热器选择计算方法探讨，张继扶，天津防止工学院学报，1999（2）空气加热器性能实验思考题1、 加热空气都有哪些方法？各有什么特点？2、 如何测量空气流量？3、 空气水加热系统的加热效率有哪些影响因素？如何影响？4、 热电偶的测温原理？5、 水泵的汽蚀现象受哪些因素影响？如何克服？实验三 空气处理过程实验一、 实验目的1、 演示集中空调系统中的直流式系统的空气处理过程；2、 进行热工测量及计算的训练二、 实验装置简介（参见实验装置示意图）本实验台为直流式空气处理系统，它由风机组、冷凝机组、蒸发器、二次加热器、加湿器等组成（详见
10、附图）。三、 操作步骤1、 熟悉试验装置及使用仪表的工作原理和性能；2、 按使用说明书开启空调系统；3、 工况调节：（1） 风量可通过风机进口处挡板相对位置进行调节，其数值的大小可通过风管出口孔板处的微压计静压值表示；（2） 蒸发器进气参数可通过加湿器、一次加热器输入功率进行调节；（3） 空气处理的终参数可通过改变压缩机制冷量（可通过调节膨胀阀的开度，即改变蒸发压力实现）及二次加热器输入功率进行调节。4、 待系统运行稳定后进行试验测定；5、 按使用说明书要求关闭空调系统。四、 数据处理1、 空调系统风量： 式中：孔板流量计压力差 出风口空气密度 2、 计算空气在各处理过程热量： 式中：空气处理
11、前后焓差 3、 为进行热平衡计算，可增加电加热器电流和电压，其加热功率为： 4、 热平衡计算误差计算，并分析误差产生的原因：5、 在图上表示各空气处理过程空气处理过程实验思考题1、 为何进行空气处理？2、 空气处理都包括了哪些方面？3、 为何该系统中空气的换热量用焓差计算，不用温差计算？4、 除了喷淋加湿以外，还有其他哪些加湿方案，各有什么特点？5、 循环系统的热平衡是如何建立的？实验四 煤的工业分析 一、 实验目的 煤的工业分析是锅炉设计、灰渣系统设计和锅炉燃烧调整的重要依据，是燃料分析的基础性实验。它通过规定的实验条件测定煤中水分灰分挥发分和固定碳质量含量的百分数，并观察评判焦碳的粘结特征
12、。通过煤的工业分析实验巩固概念，使学生掌握煤的工业分析方法。 二、 实验原理 煤在加热到一定温度时，首先水分被蒸发出来；继续加热时，煤中C、H、O、N、S等元素所组成的有机质、无机质分解产生气体挥发出来，这些气体称为挥发分；挥发分析出后，剩下的是焦渣，焦渣就是碳和灰分。煤的工业分析就是在明确规定的实验条件下（GB/T212-2001煤的工业分析方法）测定煤中水分灰分挥发分质量含量的百分数，煤中固定碳的质量含量百分数是以100减去水分灰分挥发分质量含量的百分数而计算得出的。 三、 实验仪器及材料 1.干燥箱：带有自动调温装置，有气体进出、口，并能保持温度在105110范围内。 2.箱形电炉：带有
13、调温装置（最高温度1300）炉膛应有恒温区，附有热电偶和高温表，炉后壁上有一排气孔（烟囱）。 3.干燥器：内装干燥剂（变色硅胶或块状无水氯化钙）。 4.玻璃称量瓶：直径40mm，高25mm，并附有磨口的盖。 5.灰皿：瓷质，长方形，底长45mm，底宽 22mm，高14 mm。 6挥发分坩埚：直径33毫米，有配合严密盖的瓷坩埚。 7.分析天平：感量0.1mg。 8.坩埚架：用镍铬丝制成的架，其大小以能使放入箱形电炉中的坩埚不超过恒温区为限，并要求放在架上的坩埚底部距炉底20-30毫米。 9. 流量计：量程为1001000ml/min10.其他：石棉手套、秒表、坩埚架夹、压饼机、耐热瓷板或石棉板、广口瓶、标准筛等四、 实验准备 1、装试样的器皿（玻璃称量瓶、挥发分坩埚、灰皿）应事先编好号，烘干存放于干燥器中，在装入试样前应精确称量器皿的重量。 2、分析煤样应按规定（GB474-1996煤的制备方法）的缩制方法制备好，粒度应在0.2 mm以下，并达到空气干燥状态（将煤样放入盘中，摊成均匀的薄层，于温度不超过50下干燥。如连续干燥1h后，煤样的质量变化不超过0.1%，即达到空气干燥状态）。试样应装在带有严密玻璃塞的广口瓶内。称取试样时应先用药勺把试样充分搅拌均匀，然后取样。 五、 实验过程 1 空气
